Due to their on-body and ubiquitous nature, wearables can generate a wide range of unique sensor data creating countless opportunities for deep learning tasks. We propose DeepWear, a deep learning (DL) framework for wearable devices to improve the performance and reduce the energy footprint. DeepWear strategically offloads DL tasks from a wearable device to its paired handheld device through local network. Compared to the remote-cloud-based offloading, DeepWear requires no Internet connectivity, consumes less energy, and is robust to privacy breach. DeepWear provides various novel techniques such as context-aware offloading, strategic model partition, and pipelining support to efficiently utilize the processing capacity from nearby paired handhelds. Deployed as a user-space library, DeepWear offers developer-friendly APIs that are as simple as those in traditional DL libraries such as TensorFlow. We have implemented DeepWear on the Android OS and evaluated it on COTS smartphones and smartwatches with real DL models. DeepWear brings up to 5.08X and 23.0X execution speedup, as well as 53.5% and 85.5% energy saving compared to wearable-only and handheld-only strategies, respectively.


翻译:由于机体和无处不在的性质,穿戴设备可以产生一系列独特的感应数据,为深层学习任务创造无数机会。我们提议深丝网,这是一个用于磨损装置的深学习框架(DL),用于改善性能和减少能源足迹。深丝网将DL任务从一个磨损装置战略性地卸下,通过本地网络将DL任务从一个磨损装置卸到配对手持设备。与基于远程的卸载相比,DeepWear不需要互联网连接,消耗较少能量,并且能够抵御隐私的破坏。深丝网提供各种新技术,例如环境觉卸载、战略模型分区和管道支持,以便有效利用附近配对手持装置的处理能力。DeepWear作为一个用户空间图书馆,提供开发者友好的API,这与TensorFlow等传统DL图书馆一样简单。我们实施了DeepWear系统,并用真实的DL模型对它进行了评估。深丝网智能手机和智能观察。深丝网向5.08X和节能战略分别提升到5.0X的53%的节能和速度。

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