[發明專利]一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法及系統

有效

• 申請號: 201910960277.1
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110780986B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 陳瑩;張永超;陳昕
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;H04L67/12;H04L67/60
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

本發明實施例提供一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法及系統，該方法包括：根據每個物聯網終端的任務卸載速率，獲取每個物聯網終端的最大卸載時間槽和單位價值；將每個物聯網終端按照所述單位價值進行降序排列，得到降序排列后的物聯網終端，并根據所述最大卸載時間槽和所述單位價值，通過中斷指標獲取中斷終端；根據所述中斷終端的排序位置，獲取降序排列后的每個物聯網終端的卸載時間，以對降序排列后的物聯網終端進行任務調度。本發明實施例降低了物聯網終端的能耗和移動邊緣計算的任務卸載復雜度，提高了任務卸載的效率。

技術領域

本發明涉及物聯網技術領域，尤其涉及一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法及系統。

背景技術

隨著物聯網的蓬勃發展，在物聯網終端上運行的計算密集型應用程序越來越多。這些計算密集型應用程序通常需要強大的計算能力，通過物聯網終端對這些應用程序進行本地處理，需要很高的能耗，同時，物聯網終端的計算能力和電池容量也是有限的。為了應對這一問題，可以將計算任務從物聯網終端轉移到具有強大計算處理能力的云計算上，但是，云計算也存在固有的局限性，即從用戶終端到遠程云中心服務器的傳播距離很長，導致應用程序的延遲時間過長。

移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，簡稱MEC)作為一種新興的計算技術，被引入網絡邊緣提供計算服務，通過獲取大量分布在網絡邊緣的閑置計算能力和存儲空間來產生足夠的容量，用于在移動終端或物聯網終端上執行計算密集型和等待時間敏感型任務。與傳統遠離物聯網終端的云計算不同，移動邊緣計算可以部署在無線接入點，例如，運營商基站，從而可以降低核心網絡的流量和服務延遲。通過將任務卸載到移動邊緣計算，物聯網終端可以獲得更好的計算服務，延長電池壽命。

然而，從物聯網終端向移動邊緣進行計算任務卸載時，會產生很高的能耗，這些能耗在整個系統的總能耗中占相當大的比例。在物聯網中，無線信道狀態對每個終端的傳輸能耗影響很大，當信道條件較好時，則傳輸速率越高，傳輸數據所需時間就越短，傳輸能耗也就越低。相反，當信道條件較差時，傳輸相同數量的數據則需要消耗更多的能量。因此，可通過延遲任務卸載，直到無線信道變得更好之后，再進行任務卸載，從而降低物聯網終端的傳輸能耗。但是，在對任務卸載延遲的同時，物聯網終端的隊列長度將變得很大，甚至不穩定的，目前還沒有一種有效的方法來解決該問題。因此，現在亟需一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法及系統來解決上述問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法及系統。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于移動邊緣計算的物聯網任務調度方法，包括：

根據每個物聯網終端的任務卸載速率，獲取每個物聯網終端的最大卸載時間槽和單位價值；

將每個物聯網終端按照所述單位價值進行降序排列，得到降序排列后的物聯網終端，并根據所述最大卸載時間槽和所述單位價值，通過中斷指標獲取中斷終端；

根據所述中斷終端的排序位置，獲取降序排列后的每個物聯網終端的卸載時間，以對降序排列后的物聯網終端進行任務調度。

進一步地，所述根據每個物聯網終端的任務卸載速率，獲取每個物聯網終端的最大卸載時間槽和單位價值，包括：

根據每個物聯網終端的任務卸載速率和任務積壓量，獲取每個物聯網終端的最大卸載時間槽和單位價值，所述最大卸載時間槽的公式為：

T_i(t)＝min{Q_i(t)/R_i(t),τ}；

其中，T_i(t)表示第i個物聯網終端t時刻的最大卸載時間槽，Q_i(t)表示第i個物聯網終端t時刻的任務積壓量，R_i(t)表示第i個物聯網終端t時刻的任務卸載速率，τ表示總時槽長度；