VORTEX: Descarregamento de Dados Sensível à Latência ao Longo do Contínuo Edge–Cloud para Veículos Autônomos Conectados

  • Mariese C. A. dos Santos UFBA
  • João P. M. Fernandes UFBA
  • Thiago L. M. Mello UFBA
  • António Grilo Universidade de Lisboa
  • Maycon L. M. Peixoto UFBA

Resumo


Veículos Autônomos Conectados (CAVs - Connected Autonomous Vehicles) geram fluxos massivos de dados sensoriais que precisam ser processados sob rigorosas restrições de latência, frequentemente excedendo as capacidades computacionais e de armazenamento embarcadas. Este artigo apresenta o VORTEX, um framework de descarregamento em nível de objeto que prioriza objetos detectados em vez de fluxos de vídeo brutos para melhorar o cumprimento dos prazos e a eficiência do uso de largura de banda ao longo do contínuo edge–cloud em redes veiculares heterogêneas LTE/5G. O VORTEX emprega uma heurística distribuída e sensível a prazos que orquestra o posicionamento dos objetos ao longo do contínuo, explorando dinamicamente a proximidade da borda e a elasticidade da nuvem quando os prazos se tornam inviáveis. Os resultados mostram que o VORTEX alcança 99,1% de cumprimento de prazos, reduz o encaminhamento para a nuvem e apresenta melhorias de latência estatisticamente significativas em comparação com os algoritmos de referência EDF, LLF e SDF.

Referências

Agarwal, A., Pal, R., and Prakash, A. (2020). A Scheduling Algorithm Including Deadline of Messages in Vehicular Ad Hoc Network. In Advances in VLSI, Communication, and Signal Processing: Select Proceedings of VCAS 2018, pages 115–123. Springer.

Ferreira, J., Freire, M., Cruz, E. M., Prazeres, C. V., Figueiredo, G. B., and Peixoto, M. L. M. (2025). Leading the Way: Reducing Network Traffic in Vehicular Ad Hoc Networks Through Cluster Leader Algorithms. Ad Hoc Networks, 178:103932.

Freire, M., Maia, A., Figueiredo, G., Prazeres, C., Lobato, W., Villas, L., Sommer, C., and Peixoto, M. (2025). Clear Data, Clear Roads: Imputing Missing Data for Enhanced Intersection Flow of Connected Autonomous Vehicles. Journal of Network and Computer Applications, 242:104233.

Kumar, V., Gupta, N., and Mäkelä, J. (2024). Adaptive Priority and Optimum Parameters Based Relay Vehicle Selection Scheme in Vehicular Ad Hoc Networks. Available at SSRN 4821614.

Lee, M., Song, J., Jeong, J., and Kwon, T. (2015). Dove: Data Offloading Through Spatio-Temporal Rendezvous in Vehicular Networks. In 2015 24th International Conference on Computer Communication and Networks (ICCCN), pages 1–8. IEEE.

Maia, A., Freire, M., Mello, T., Rodrigues-Filho, R., Almeida, E., Prazeres, C., Figueiredo, G., and Peixoto, M. (2025). Q-Edge: Leveraging Quantum Computing for Enhanced Software Engineering in Vehicular Networks. In Proceedings of the 40th ACM/SIGAPP Symposium on Applied Computing, pages 1457–1467.

Maresch, M. and Nastic, S. (2024). Vate: Edge-Cloud System for Object Detection in Real-Time Video Streams. In 2024 IEEE 8th International Conference on Fog and Edge Computing (ICFEC), pages 27–34. IEEE.

Meng, J., Tan, H., Xu, C., Cao, W., Liu, L., and Li, B. (2019). Dedas: Online Task Dispatching and Scheduling with Bandwidth Constraint in Edge Domputing. In IEEE INFOCOM 2019-IEEE Conference on Computer Communications, pages 2287–2295. IEEE.

Nguyen, N. H., Nguyen, V.-D., Nguyen, A. T., Van Thieu, N., Nguyen, H. N., and Chatzinotas, S. (2024). Deadline-Aware Joint Task Scheduling and Offloading in Mobile Edge Computing Systems. IEEE Internet of Things Journal.

Oza, P., Hudson, N., Chantem, T., and Khamfroush, H. (2024). Deadline-Aware Task Offloading for Vehicular Edge Computing Networks Using Traffic Light Data. ACM Transactions on Embedded Computing Systems, 23(1):1–25.

Peixoto, M. L. M. (2024). Quantum Edge Computing for Data Analysis in Connected Autonomous Vehicles. In 2024 IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC), pages 1–6. IEEE.

Qiu, J., Wang, R., Hu, B., Guérin, R., and Lu, C. (2024). Optimizing Edge Offloading Decisions for Object Detection. In 2024 IEEE/ACM Symposium on Edge Computing (SEC), pages 164–177. IEEE.

Raja, G., Ganapathisubramaniyan, A., Anbalagan, S., Baskaran, S. B. M., Raja, K., and Bashir, A. K. (2020). Intelligent Reward-Based Data Offloading in Next-Generation Vehicular Networks. IEEE Internet of Things Journal, 7(5):3747–3758.

Rajareddy, G. N., Mishra, K., Majhi, S. K., Sahoo, K. S., and Bilal, M. (2025a). M-SOS: Mobility-Aware Secured Offloading and Scheduling in Dew-Enabled Vehicular Fog of Things. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.

Rajareddy, G. N., Mishra, K., Majhi, S. K., Sahoo, K. S., and Bilal, M. (2025b). M-SOS: Mobility-Aware Secured Offloading and Scheduling in Dew-Enabled Vehicular Fog of Things. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.

Saleem, Y., Mitton, N., and Loscri, V. (2021). Divine: Data Offloading in Vehicular Networks with QoS Provisioning. Ad Hoc Networks, 123:102665.

Silva, C., Magaia, N., and Grilo, A. (2023). Task Offloading Optimization in Mobile Edge Computing Based on Deep Reinforcement Learning. In Proceedings of the Int’l ACM Conference on Modeling Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, pages 109–118.

Taherkhani, N. and Pierre, S. (2016). Prioritizing and Scheduling Messages for Congestion Control in Vehicular ad Hoc Networks. Computer Networks, 108:15–28.
Publicado
25/05/2026
SANTOS, Mariese C. A. dos; FERNANDES, João P. M.; MELLO, Thiago L. M.; GRILO, António; PEIXOTO, Maycon L. M.. VORTEX: Descarregamento de Dados Sensível à Latência ao Longo do Contínuo Edge–Cloud para Veículos Autônomos Conectados. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 44. , 2026, Praia do Forte/BA. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2026 . p. 1513-1527. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2026.19757.

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