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Mixed reality (XR) distributed applications on the web
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Pereira, Nuno Alexandre Magalhães | |
| dc.contributor.author | Lima, Nuno Bastos | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-10T14:36:37Z | |
| dc.date.available | 2024-12-10T14:36:37Z | |
| dc.date.issued | 2024-10-15 | |
| dc.description.abstract | As Mixed Reality (XR) applications evolve and become more complex, devices show computing and power limitations. The Augmented Reality Edge Networking Architecture (ARENA) is a platform that simplifies the development and hosting of XR applications on the Web. ARENA allows applications to be executed in other remote hosts, which in turn provides a solution to distribute the execution of XR applications that are compiled to WebAssembly and make it safe by using sandboxed environments in specific runtimes. However, it is limited to centralized hosts and therefore cannot achieve a truly distributed system. Furthermore, focusing the computation power in centralized servers creates latency issues to mixed reality applications that should provide a fluent experience to users. This document describes the design and implementation of a solution to bring computation to devices on the edge of the network and to increase the scope of runtimes that could be used to execute the applications. The result is a browser-based runtime that communicates via the MQTT messaging protocol to execute WebAssembly modules remotely, supports multiple WebAssembly runtime engines such as Wasmer and Runno and has a management user interface to visualize and interact with module information. The process involved the research about WebAssembly and runtimes that could be integrated in the solution, analysis of the functional and non-functional requirements and design of the system including its architecture, deployment structure and processes. There was also a benchmarking process that revealed a solution with fast performance times and reliability, proved by averages of module execution under 500 milliseconds and sandbox setup under 60 milliseconds. | pt_PT |
| dc.description.abstract | À medida que as aplicações de realidade mista (XR) evoluem e se tornam cada vez mais complexas, os dispositivos revelam limitações a nível de computação e energia. A Augmented Reality Edge Networking Architecture (ARENA) é uma plataforma que simplifica o desenvolvimento e alojamento de aplicações de XR na Web. A ARENA permite a execução de aplicações em hosts remotos, o que promove uma solução de distribuição de execução de aplicações de XR que são compiladas para WebAssembly e o faz de forma segura utilizando ambientes seguros nos seus runtimes. No entanto, estes são centralizados e limitados, o que impede a existência de um sistema verdadeiramente distribuído. Além disso, a centralização do poder de computação em servidores centralizados cria problemas de latência para aplicações de realidade mista que deviam oferecer uma experiência fluída aos utilizadores. Este documento descreve o desenho e implementação de uma solução para trazer a computação para dispositivos da rede e aumentar a abragência de runtimes que podem ser utilizados para executar as aplicações. O resultado é uma aplicação web para browsers que comunica através do procotolo de mensagens MQTT para executar módulos WebAssembly remotamente, suporta vários runtimes WebAssembly tais como Wasmer e Runno, e tem uma interface gráfica para visualizar e interagir com a informação dos módulos. O processo envolveu a pesquisa sobre WebAssembly e runtimes que pudessem ser integrados na solução, a análise dos requisitos funcionais e não funcionais, e o desenho do sistema incluindo a sua arquitetura, estrutura de implantação e processos. Houve também um processo de avaliação de performance, que revelou uma solução com tempos de execução rápidos e confiáveis, que é provado por médias de tempo de execução de módulos abaixo dos 500 milisegundos e criação de ambientes abaixo dos 60 milisegundos. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203733762 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/26729 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Mixed reality | pt_PT |
| dc.subject | Edge computing | pt_PT |
| dc.subject | Web assembly | pt_PT |
| dc.subject | Runtime | pt_PT |
| dc.subject | Application distribution | pt_PT |
| dc.title | Mixed reality (XR) distributed applications on the web | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Informática | pt_PT |