Abstract The Internet of Things (IoT) has evolved from a cloud-based architecture towards multi-layer architectures such as Fog computing, where network edge devices perform processing and messaging tasks. Researchers studied managing and scheduling applications in these architectures extensively, however some issues, especially the effect of mobility, have been less explored. Additionally, evaluation of these mechanisms in realistic scenarios is difficult, as real-world experiments are costly and building composite applications with existing simulation tools is laborious. We call such composite applications which entail functions for handling connectivity and mobility disruptions in the edge network, Edge Processes. In this paper, we present STEP-ONE - a set of tools developed to simulate IoT systems where the management and application composition is handled with Business Process Model and Notation (BPMN) related standards. We demonstrate STEP-ONE with a smart-city scenario, where an application modeled as a choreography of processes is executed between different resources - cloud, fog and moving edge devices. We show how STEP-ONE enables constructing such a scenario and how it can be extended with algorithms and decision-mechanisms to adaptively drive the execution of such processes. We also present how detailed performance metrics can be extracted from the discrete event simulations run with STEP-ONE.

中文翻译：

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第一步：基于机会网络环境模拟器的边缘雾过程模拟试验台

摘要 物联网 (IoT) 已从基于云的架构演变为多层架构，例如雾计算，其中网络边缘设备执行处理和消息传递任务。研究人员广泛研究了这些架构中的管理和调度应用程序，但对一些问题，尤其是移动性的影响，却鲜有探讨。此外，在现实场景中评估这些机制很困难，因为现实世界的实验成本高昂，并且使用现有的模拟工具构建复合应用程序很费力。我们将这种需要处理边缘网络中的连接性和移动性中断的功能的复合应用程序称为边缘进程。在本文中，我们展示了 STEP-ONE - 一组开发用于模拟物联网系统的工具，其中管理和应用程序组合是通过业务流程模型和符号 (BPMN) 相关标准处理的。我们展示了一个智能城市场景的 STEP-ONE，其中在不同资源之间执行建模为流程编排的应用程序 - 云、雾和移动边缘设备。我们展示了 STEP-ONE 如何构建这样的场景，以及如何使用算法和决策机制对其进行扩展，以自适应地驱动此类过程的执行。我们还介绍了如何从使用 STEP-ONE 运行的离散事件模拟中提取详细的性能指标。在不同资源之间执行建模为流程编排的应用程序 - 云、雾和移动边缘设备。我们展示了 STEP-ONE 如何构建这样的场景，以及如何使用算法和决策机制对其进行扩展，以自适应地驱动此类过程的执行。我们还介绍了如何从使用 STEP-ONE 运行的离散事件模拟中提取详细的性能指标。在不同资源之间执行建模为流程编排的应用程序 - 云、雾和移动边缘设备。我们展示了 STEP-ONE 如何构建这样的场景，以及如何使用算法和决策机制对其进行扩展，以自适应地驱动此类过程的执行。我们还介绍了如何从使用 STEP-ONE 运行的离散事件模拟中提取详细的性能指标。