[發明專利]一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法

有效

• 申請號: 202011266809.0
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112468547B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 肖金超;林梓帆;資雙飛
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所;中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1008;G06F9/445
• 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

1.一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，包括以下步驟：

本地設備以及邊緣計算服務器的信息預設置以及初始化；所述本地設備以及邊緣計算服務器信息預設置以及初始化是采用隨機分配的方法，為工業邊緣控制現場作業區域的設備進行信息的隨機分配，具體包括：

設置工業現場有K個作業區域，每個作業區域都包含多個ECS；

任務總數量N,i表示為第i個任務，第j個設備域的第i個任務表示為任務量的大小表示為di；

LDS以及ECS的設備數量分別為L和E，第j個域的第s個服務器表示為

LDS、ECS、CCS的計算能力與周期數，分別為F_l和C_l、F_e和C_e以及F_c和C_c，其中，F表示的是設備的計算能力，即每秒的周期數，單位為GHZ，C表示的是設備計算1bit數據量所需要的CPU周期數；

LDS到本作業區域ECS的傳輸帶寬B_le、本域ECS到領域ECS的傳輸帶寬B_ee以及ECS到CCS的傳輸帶寬B_ec；

邊緣網關將初始化信息轉發至SDN控制器，SDN控制器進行任務時延類型分類，再根據任務時延的類型進行權重分配；

基于分類和權重分配結果，進行時延類型作業區域的跨域卸載決策，建立“0-1”參數模型；

根據“0-1”參數模型，進行相關時延的計算；

根據權重分配結果、“0-1”參數跨域決策模型以及相關時延的計算結果，進行總體時延價值量的總結。

2.根據權利要求1所述的一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，所述任務時延類型有時延敏感類型和非時延敏感類型；分類的標準通過建立比較模型確定，具體為：

“任務-服務器”期望比較標準：

首先分別求出K個區域的任務平均值與服務器平均值最終通過兩種平均值的比較得到任務與服務器占比的置信程度最后將該置信程度作為時延類型分類的評判標準閾值，如果某個區域的任務-服務器比值大于該標準閾值，判定為非時延敏感類型區域，反之亦然；

3.根據權利要求2所述的一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，所述權重分配具體為：

設權重數學符號為ω；

時延敏感類型權重為：

非時延敏感類型權重為：

其中，Num(ω_NT)和Num(ω_T)是通過把現場每個域與所述“任務-服務器”期望進行比較，最后得到時延敏感性類型的判斷結果，根據結果進行分類的計數。

4.根據權利要求3所述的一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，所述時延類型作業區域的跨域卸載決策，建立總價值相關參數模型具體為：

基于所述任務時延類型和權重分配的結果，可以得到兩種類型的作業類型區域，它們通過權重ω賦值于現場的每個作業區域；所述時延類型作業區域的跨域卸載決策，設定決策系數為x_c，該參數設置為“0-1”模型，即跨區域與否由該參數來決定。

5.根據權利要求4所述的一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，所述相關時延的計算包括以下時長計算步驟：

本地設備處理時長：

卸載至本域ECS計算時長：

卸載至鄰域ECS計算時長：

其中與表示為卸載到鄰域j的第s個服務器的CPU周期數以及計算能力；

卸載至CCS計算時長：

6.根據權利要求1至5中任一項所述的一種基于區域化的工業邊緣計算任務云協同卸載方法，其特征在于，所述總體時延價值量的總結公式為：