[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

本發明公開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及系統，方法包括下述步驟：服務器采用智能算法對無線傳感器網絡采集的數據進行處理，確定異常感知數據節點的個數、位置等參數；服務器采用貪心算法，對移動邊緣服務器的個數、位置、可覆蓋的異常感知數據節點的個數進行求解；然后根據異常感知數據節點數據量、邊緣服務器移動機器人可以承載的規模，再次求解邊緣服務器移動機器人的個數。最后驅動邊緣計算機器人進入指定的位置，完成農情數據的傳輸。本發明基于突發事件區域需要傳輸數據的多少，驅動多個邊緣移動機器人完成數據采集，提供處理效率。

技術領域

本發明涉及農業信息的技術領域，具體涉及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及系統。

背景技術

眾所周知，各國已經將現代農業作為國家未來發展的優先戰略，現代農業、精準農業、智慧農業等成國際主要大國爭奪新的制高點。農情的獲取是實現智慧農業、精準農業的關鍵基礎之一。為了構建現代農業體系，尤其是在突發條件需要采集種類繁多、數據類型異構、數據量差異較大的數據，然而一方面大量數據給通信網絡帶來的巨大負荷和低價值密度的數據；另一方面，由于農業特殊的環境，在農田、果園等環境，無法搭建固定通信基站。傳統農情獲取多以農業無線傳感器網絡為基礎，采用周期性的方式完成農業數據獲取。當遇到突發任務時，需要采集大量的數據，給網絡帶來巨大負荷，存在實時性差、數據量大、信息價值密度低等不足。同時，現有的技術與發明無法滿足突發任務的農情獲取要求。因此，構建一種面向突發任務的農情獲取的移動邊緣服務器機器人以及相關調度策略成為改變農情獲取亟需解決的關鍵問題與技術。

發明內容

為克服現有技術存在的缺陷及不足，本發明提供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及系統，滿足在突發任務下的數據壓縮、處理、信息提取與相關信息快速傳輸。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

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，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。

作為優選的技術方案，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。

作為優選的技術方案，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；