[發(fā)明專利]一種群體智能的邊緣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及多任務(wù)調(diào)度方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010014050.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN111200795A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙夙;張志超;朱曉榮;朱洪波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/24
• 分類號(hào): H04W4/24;H04W24/02;H04W24/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國(guó)強(qiáng)

1.一種群體智能的邊緣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括云平臺(tái)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、邊緣控制系統(tǒng)、邊緣控制子系統(tǒng)和智能終端；

所述邊緣控制子系統(tǒng)包含若干單元，每個(gè)單元分別與智能終端相連，獲取智能終端提供的數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)通過(guò)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至云服務(wù)器；所述邊緣控制系統(tǒng)通過(guò)發(fā)送信令來(lái)控制邊緣子系統(tǒng)之間的調(diào)度工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種群體智能的邊緣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括3種通信方式：WiFi通信、4g網(wǎng)絡(luò)通信、衛(wèi)星通信；所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換步驟如下：

步驟S1、為三種通信方式設(shè)置優(yōu)先級(jí)，從高到低依次排列為：WiFi通信、4g網(wǎng)絡(luò)通信、衛(wèi)星通信；

步驟S2、邊緣控制子系統(tǒng)開啟WiFi信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)線程，每隔5秒向4g模塊寫入AT+CEREG？指令，檢測(cè)4g模塊是否損壞或欠費(fèi)；

步驟S3、邊緣控制子系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信時(shí)，優(yōu)先選擇WiFi通信方式，當(dāng)WiFi信號(hào)強(qiáng)度低于-85dB時(shí)，邊緣控制子系統(tǒng)切換至4g網(wǎng)絡(luò)通信；當(dāng)4g模塊損壞或欠費(fèi)時(shí)，邊緣控制子系統(tǒng)切換至衛(wèi)星通信方式；

步驟S4、邊緣控制子系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)可用通信方式；當(dāng)更高優(yōu)先級(jí)通信方式可用時(shí)，自動(dòng)切換至高優(yōu)先級(jí)通信方式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種群體智能的邊緣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述邊緣控制系統(tǒng)信令調(diào)度方法包括如下步驟：

步驟M1、邊緣控制子系統(tǒng)中每個(gè)單元每隔5秒向邊緣控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)心跳包，用于表示自己在線；所述邊緣控制系統(tǒng)判斷各單元是否丟失；

步驟M2、當(dāng)邊緣控制系統(tǒng)檢測(cè)到邊緣控制子系統(tǒng)中有單元丟失時(shí)，獲取該單元以及該單元所連接的智能終端編號(hào)，并將編號(hào)上傳至云平臺(tái)；同時(shí)，邊緣控制系統(tǒng)向剩余完好單元發(fā)送信令；

步驟M3、剩余完好單元獲取丟失單元對(duì)應(yīng)智能終端的藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度及自身cpu和內(nèi)存使用率，將信息發(fā)送至邊緣控制系統(tǒng)；

步驟M4、邊緣控制系統(tǒng)對(duì)比剩余完好單元的cpu及內(nèi)存使用率以及智能終端的藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度，選擇信號(hào)質(zhì)量更好且cpu及內(nèi)存狀況良好的單元發(fā)送連接指令，將該單元作為丟失單元的代替，連接對(duì)應(yīng)的智能終端；

步驟M5、當(dāng)丟失單元復(fù)原時(shí)，將重新發(fā)送心跳包，當(dāng)邊緣控制系統(tǒng)重新接受到心跳包時(shí)，斷開替代單元與智能終端的連接，由復(fù)原單元重新連接該智能終端。

4.一種將權(quán)利要求1所述群體智能的邊緣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于消防領(lǐng)域的靜態(tài)優(yōu)先權(quán)多任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟L1、業(yè)務(wù)分類；將消防領(lǐng)域業(yè)務(wù)分為4類，并根據(jù)時(shí)延要求由大到小將業(yè)務(wù)分為四個(gè)優(yōu)先級(jí)，包括緊急報(bào)警類、下行控制類、上行傳輸類、定期檢測(cè)類；

步驟L2、邊緣控制系統(tǒng)為步驟L1所述4類業(yè)務(wù)分別開啟不同端口，并同時(shí)開啟進(jìn)程，建立業(yè)務(wù)與端口的映射關(guān)系；

步驟L3、獲取各類業(yè)務(wù)進(jìn)程號(hào)，并采用renice指令修改進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)；其中，緊急報(bào)警類業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)最高，下行控制類業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，上行傳輸類業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)再次之，定期監(jiān)測(cè)類業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)最低；當(dāng)?shù)蛢?yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)可以搶占其被系統(tǒng)賦予的處理權(quán)，系統(tǒng)優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)，等待高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)處理完畢后，被搶占的業(yè)務(wù)可以繼續(xù)運(yùn)行。