[發明專利]突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法及系統

有效

• 申請號: 202010217923.8
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111290405B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 李小敏;朱立學;馬稚昱
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，包括下述步驟：

邊緣服務器采用智能算法對異常農情數據進行分類；

邊緣服務器確定異常數據感知節點個數、位置信息；

采用貪心算法初次確定需要邊緣服務器移動機器人的個數、位置、可覆蓋異常數據感知節點；

基于邊緣服務器移動機器人的帶寬、可覆蓋節點的個數信息，二次確定機器人的個數；

驅動邊緣服務移動機器人進入指定位置；

完成突發任務的農情獲取。

2.根據權利要求1所述突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，對異常農情數據進行分類具體為：

部署在農田環境下的無線傳感器網將采集的數據匯聚到服務器，采集的數據包括感知數據、節點ID和節點位置信息；

邊緣服務器根據正常范圍區間或采用支持向量機算法，對節點采集信息進行判決；

將不在正常范圍的節點，歸為感知異常數據節點集合，異常數據節點集合構成的區域，為突發事件區域。

3.根據權利要求1所述突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，所述采用貪心算法初次確定需要移動邊緣服務器機器人的個數、位置、可覆蓋異常數據感知節點，具體為：

根據節點位置，已經移動邊緣服務節點通信半徑，轉化為最少圓覆蓋最多點問題，?然后采用貪心算法求解最少移動邊緣服務器節點覆蓋最多點問題，包括下述步驟：

先將所有的點按橫坐標升序排序；

每次取出橫坐標最小的點，將該點視做左半圓周上的點，取距離該點橫坐標為d的x軸上的點作為圓心，從圓心處以d為半徑作圓，然后去除掉包含在該圓內的點；然后繼續選出剩下點中橫坐標最小的點，重復以上操作，直至將所有點包括到圓中，表示所有點都被覆蓋，此時得出的圓的個數就是該問題的最優解；

把點按X軸排序?求出能覆蓋點在X軸上的區間，從最左邊的點開始，如果下一個點的左區間比現在的右區間還大，就要新的移動邊緣服務器；如果下一個的右區間小于現在的右區間，需要將現在的右區間更新為小的，因為必須覆蓋所有點；

如果邊緣服務器的通信圓的圓心的坐標在前一個圓心坐標左側，那么就舍棄前一個圓心坐標，相反，則表明該圓心成立，通過這種方法，使一個圓盡可能覆蓋周圍的點，局部最優，重復每次操作，則滿足全局最優。

4.根據權利要求1所述突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，所述基于邊緣服務器移動機器人的帶寬、可覆蓋節點的個數信息，二次確定機器人的個數，具體為：

如果數據傳輸時間小于限定時間，即滿足時間限定條件；

如果數據傳輸時間大學限定時間，即不滿足時間限定條件；則增加一個邊緣機器人，重復本步驟，直到增加移動節點的個數滿足時間限定條件。

5.根據權利要求1所述突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，所述確定邊緣服務器移動機器人的個數的步驟，具體為：

云端服務器根據突發任務農情數據感知的規模、數據量和邊緣服務器移動機器人可以承載的規模，求解參與突發邊緣服務器移動機器人的個數k。

6.根據權利要求1所述突發任務的農情獲取邊緣服務器移動機器人調度方法，其特征在于，利用重心法確定邊緣服務器的位置的步驟，具體為：

將感知區域按照無線感知節點的位置、需要傳輸的數據量進行聚類，將感知區域劃分為k個子區域，所述感知區域為參與突發任務的感知節點構成的區域；

然后，對于某個子區域依照感知節點的位置，構建多邊形，以該多邊形的重心位置為農情獲取邊緣服務器移動機器人的進行工作的位置。