[發明專利]一種車邊云協同架構的協同任務遷移系統及算法

在審

• 申請號: 201911138877.6
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110928658A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 王曉偉;王惠;胡滿江;邊有鋼;徐彪;謝國濤;秦曉輝;秦兆博;丁榮軍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種車邊云協同架構的協同任務遷移系統，其特征在于：包括：

車載終端集群(1)，該車載終端集群(1)用于采集車輛信息和輸出車輛信息至邊緣服務器及遠程云服務器；

邊緣服務器(2)，設置于路側邊緣，與車載終端集群(1)通信連接，以接收并處理車載終端集群(1)采集處理的車輛信息和輸出信號指令至車載終端集群(1)內；

遠程云服務器(3)，與車載終端集群(1)通信連接，與車載終端集群之間進行身份認證、數據存儲和數據收發。

2.根據權利要求1所述的車邊云協同架構的協同任務遷移系統，其特征在于：所述車載終端集群(1)由一定局域內的所有的車載終端和路側通信基礎設施構成，內部采用mm-ware、802.11p、蜂窩網絡相互通信，其中，路側通信基礎設施包括路邊基站、信號燈，車載終端包括全球導航衛星系統、信息分析模塊、信息感知模塊、任務遷移決策模塊、遷移執行模塊、通信模塊。

3.根據權利要求1或2所述的車邊云協同架構的協同任務遷移系統，其特征在于：所述邊緣計算服務器(2)由路側邊緣設備搭建，其中，路側邊緣設備包括工控機、路由器，所述遠程云服務器(3)包括身份認證模塊、監控模塊、存儲模塊、任務調度模塊、數據收發模塊。

4.一種應用權利要求1至3中所述系統的算法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，構建車邊云協同遷移系統變量模型；

步驟2，確定車載終端的任務特性，令車載終端VT_i中有實時響應要求的任務由四元組(I_i，O_i，C_i，T_i)描述，其中，I_i表示車載終端VT_i任務的總輸入數據量，O_i表示車載終端VT_i的任務計算結果的總輸出數據量，C_i表示車載終端VT_i的任務執行所需的CPU的周期數，T_i表示車載終端VT_i任務完成限制時間；

步驟3，基于步驟2中的車載終端的任務特性，確定車載終端任務遷移策略Y_i；

步驟4，以滿足計算時延約束、系統能耗最低為目標，建立目標函數E選擇最佳任務遷移矩陣，確定車載終端任務調度條件，其中任務遷移矩陣如下：

s.t max(T_local，i，T_edge，i，T_remote，i)-T_i≤0

其中，函數max()表示取所有元素的最大值，E_local、E_up、E_down分別表示選擇任務遷移策略后車載終端執行本地任務的總功耗、車載終端上傳數據的總功耗、車載終端的下載數據總功耗，T_local，i、T_edge，i、T_remote，i分別表示選擇任務遷移策略后車載終端VT_i本地執行任務總執行時間、邊緣服務器執行任務的總計算時延、遠程云服務器執行任務的總計算時延。

5.根據權利要求4所述的算法，其特征在于：所述步驟1中的變量模型構建為：假設把時間劃分為無數個時間間隙，在某段給定時間間隙Δ內，令車載終端集群中車載終端的集合為VT＝{VT_i}，其中VT_i表示車載終端集群中第i輛車載終端，i＝1，2，…，M，M為當前車載終端集群中車載終端的總數，然后依次構建車載終端模型、邊緣服務器模型、遠程云服務器模型和數據通信環境模型。