[發明專利]基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法

在審

• 申請號: 202010718811.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111970145A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 吳玉成;盛機華;余海飛;吳新淘;胡欣月;黃天聰;陳世勇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;G16Y10/75;G06F40/30
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

本發明公開了一種基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法，包括：對接入物聯網系統中接入的所述多源異構設備提取相關信息，對所述相關信息進行統一的語義化虛擬處理，用以對不同所述多源異構設備的物理信息預設同種類型的語義描述；對所述多源異構設備的任務執行遷移策略和最優策略選擇算法，分配本地任務和所述多源異構設備遷移任務，實現對物聯網所述多源異構設備的有效管控。將語義技術強大的表達能力和資源虛擬化技術的資源整合能力相結合，同時設計最優所述多源異構設備選擇算法，當博弈到達平衡時，物聯網系統獲得最大收益函數，不僅有效利用了各種軟硬件資源，解決資源碎片化問題和任務分配的復雜性，還降低資了源管理的復雜。

技術領域

發明涉及信息處理領域，涉及一種基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法。

背景技術

伴隨物聯網技術的快速發展，全球物聯網產業出現極大的增長趨勢，物聯網技術的應用已經非常廣泛。在物聯網產業快速發展的大背景下，從物聯網系統管理出發，如何實現所述多源異構設備與所述多源異構設備間更廣泛的交互調度，如何實現所述多源異構設備的有效管理和控制，越來越成為相關領域的研究熱點。

現有的物聯網系統在資源管理的過程中，所述多源異構設備來源出處不同、結構形式多樣。例如在智慧城市中，無線傳感器網絡節點、RFID標簽、M2M等所述多源異構設備的大量存在，帶來社會生活的便利的同時，也使得智慧城市中的所述多源異構設備呈現出極大的多態性和異構性特征。如何解決多種所述多源異構設備的異構性難題，有效管理這些所述多源異構設備，解決資源碎片化問題，以實現智慧城市中萬物互聯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法，旨在提供一種統一的語義表示方式表達物聯網所述多源異構設備和任務的共同特征，降低所述多源異構設備管理的復雜度，消除異構所述多源異構設備間任務交互的語義理解屏障，語義化虛擬表示所述多源異構設備和執行任務命令。同時研究任務分配算法，降低物聯網海量所述多源異構設備執行任務的能耗損失，并且快速調度所述多源異構設備執行任務，獲得最低時延同時取得最大收益。

為實現上述目的，本發明采用的基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法，一種基于語義化虛擬和任務遷移的物聯網設備管控方法，包括：

對接入物聯網系統中接入的所述多源異構設備提取相關信息，對所述相關信息進行統一的語義化虛擬處理，用以對不同所述多源異構設備的物理信息預設同種類型的語義描述；

對所述多源異構設備的任務執行遷移策略和最優策略選擇算法，分配本地任務和所述多源異構設備遷移任務；

對所述多源異構設備的任務進行語句語義化；

對進行語句語義化的任務生成XML格式的語義信息，通過網關解析所述語義信息，生成感知并執行任務，下發到所述多源異構設備所述多源異構設備，并返回任務執行結果。

其中，所述多源異構設備的相關信息包括所述多源異構設備基本信息、能力特征、狀態屬性、位置部署和狀態方法。

其中，在對所述多源異構設備的任務執行遷移策略時，利用博弈思想構建負載均衡模型，用于計算物聯網系統中每一個所述多源異構設備的最大收益和最小的時延能耗函數。

其中，在對所述多源異構設備的任務執行最優策略選擇算法時，結合語義化虛擬的特點和增廣拉格朗日乘子法特點，采用增廣拉格朗日乘子法作為最優策略選擇算法。

其中，在對所述多源異構設備的任務進行語句語義化步驟中，主要包括低于任務相關信息語義化、約束條件語義化、關聯性語義化和執行返回語義化描述。

其中，在對所述多源異構設備的任務進行語句語義化步驟后，按照統一的表示方式將所述多源異構設備轉換為虛擬所述多源異構設備，形成與所述物聯網系統對應的虛擬資源池，對所述虛擬資源池的操作，對應于所述多源異構設備之間的任務分配和調度。