[發明專利]一種基于邊緣計算網關的系統資源調度方法

在審

• 申請號: 202010982524.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112114947A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 劉曉龍;李春海;陳賀;王強;劉海濤;翟志國;馬躍;崔振偉;劉朋飛;蘆斌;支智勇;袁琳琳;郭殿聰
• 申請（專利權）人: 石家莊科林電氣股份有限公司;石家莊科林物聯網科技有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 聶旭中

一種基于邊緣計算網關的系統資源調度方法，涉及計算機系統資源管理調度領域，應用于電力物聯網。首先根據網關連接的設備和高級應用建立模型參數，根據加載的系統模型參數，創建、初始化系統資源，啟動各個模型進程，并依據數據共享交互API接口和及時事件通訊API接口，實現各進程間系統資源共享。本發明在網關內存中設置共享系統資源，各進程通過數據共享交互API訪問共享系統資源，通過及時事件通訊API進行通信和調度。所有進程之間采用統一的交互機制，進程與進程間交互不需單獨建立傳輸通道，減少了系統資源的消耗，降低各功能模塊進程間的耦合度，同時降低了數據傳輸錯誤的概率。

技術領域

本發明涉及計算機系統資源管理調度領域，特別是涉及一種基于邊緣計算網關的多進程系統資源調度方法。

背景技術

近年來隨著電力物聯網的發展，越來越多的電力末端設備通過邊緣計算網關聯接起來，使末端設備間自由交互，實現靈活管理和集中維護。不斷增加的電力末端設備接入網關，設備需要集中維護，且業務需求產生的海量數據需要集中處理。

模塊化多進程的設計方式可為不同類別的末端設備提供獨立運維服務，為不同高級應用提供獨立運算機制。傳統的方式，是不同功能模塊之間的數據交互采用多進程交互機制，進程與進程間交互需單獨建立傳輸通道。該方式耦合性強、系統資源耗費量大，增加處理器運行壓力，不便于集中管理，同時給邊緣計算網關帶來系統資源和運算能力方面的壓力。邊緣計算網關一般采用嵌入式系統，運算能力和資源受限。且大量私有交互協議可能會引起數據傳輸錯誤，影響邊緣計算結果。

另外，傳統多進程方式無法動態調節系統內存占用比例、處理器運行負荷等運行指標。

發明內容

提出本發明的目的，是解決基于邊緣計算網關的多進程數據交互以及不同類別邊緣計算數據整合造成模塊耦合性強、系統資源耗費量大、處理器運行壓力大、不便于集中管理的問題。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案是：一種基于邊緣計算網關的系統資源調度方法，所述方法包括以下步驟：

S1、根據網關連接的設備和高級應用建立模型參數；

S2、創建并加載模型參數，根據加載的系統模型參數，創建、初始化系統資源；

S3、啟動各個模型進程，并映射各個模型對應的系統資源，即將各類模型進程下接的所有設備的數據指針分別指向共享內存數據區中該設備所對應的地址空間，依據數據共享交互API接口和及時事件通訊API接口，實現各進程間系統資源共享。

網關連接電力末端設備，如智能電表、智能斷路器等，網關內部運行線損分析、物聯云平臺等高級應用。高級應用處理電力末端設備產生的數據。

根據實際應用建立模型參數，定義各末端設備和高級應用的運行參數；網關中的管理中心程序根據模型參數在內存中建立共享系統資源，包括共享內存變量及參數區、共享內存數據區、共享內存消息隊列區、共享內存互斥信號量區、共享內存數據索引關系區；啟動各模型進程后，末端設備產生的數據，通過數據共享交互API寫入共享系統資源，高級應用通過數據共享交互API讀寫共享系統資源，進程間通過及時事件通訊API接口進行通信。

有益效果：本發明在網關內存中設置共享系統資源，各進程通過數據共享交互API訪問共享系統資源，根據斷互斥信號量信號類型判斷系統資源狀態進行讀寫；各進程通過及時事件通訊API進行通信和調度。所有進程之間采用統一的交互機制，進程與進程間交互不需單獨建立傳輸通道，減少了系統資源的消耗，降低各功能模塊進程間的耦合度，同時降低了數據傳輸錯誤的概率。

附圖說明

圖1為本發明的系統構架示意圖，

圖2為本發明的流程圖，

圖3為調節任務執行密度的對比圖。

具體實施方式