[發(fā)明專(zhuān)利]一種多智能設(shè)備協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110113400.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112799812B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周沐春;吳征天;付保川;江保平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F9/48
• 分類(lèi)號(hào): G06F9/48;G06F9/50;G06F9/445
• 代理公司: 蘇州錦尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32502
• 代理人: 滕錦林

1.一種多智能設(shè)備協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：

智能設(shè)備單元，所述智能設(shè)備單元包含M個(gè)智能設(shè)備SD，每個(gè)智能設(shè)備SD選擇一個(gè)距離其最近的邊緣服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算任務(wù)卸載，每個(gè)智能設(shè)備SD的需要完成的總的計(jì)算任務(wù)量通過(guò)SD_m表示，其中m＝1,2,...,M；

分解計(jì)算任務(wù)單元，所述分解計(jì)算任務(wù)單元將每個(gè)智能設(shè)備中的計(jì)算任務(wù)SD_m分成通過(guò)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)卸載到邊緣服務(wù)器的計(jì)算任務(wù)S_m和智能設(shè)備本地完成的計(jì)算任務(wù)

任務(wù)遷移單元，所述任務(wù)遷移單元將不同的智能設(shè)備的總?cè)蝿?wù)量其中m＝1,2,...,M且M表示智能設(shè)備端總的個(gè)數(shù)，通過(guò)FDMA遷移到邊緣服務(wù)器組；

模型轉(zhuǎn)化單元，所述模型轉(zhuǎn)化單元計(jì)算所述智能設(shè)備將任務(wù)通過(guò)FDMA卸載到邊緣服務(wù)器發(fā)送的傳輸功率，將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為所有智能設(shè)備在滿(mǎn)足時(shí)延約束的條件下完成所有任務(wù)的總能量最小化模型；

所述多智能設(shè)備協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)還包括k個(gè)邊緣服務(wù)器，所述邊緣服務(wù)器按序是：g₁＞g₂＞...＞g_k，其中，g_k表示從用戶(hù)到邊緣服務(wù)器k的信道功率增益；所述智能設(shè)備將總?cè)蝿?wù)通過(guò)FDMA卸載到邊緣服務(wù)器發(fā)送的總傳輸功率為：其中，參數(shù)W表示信道帶寬，S_m表示第m個(gè)智能設(shè)備卸載到邊緣服務(wù)器的卸載的計(jì)算任務(wù)量，參數(shù)n₀表示背景噪聲的功率密度，t表示卸載任務(wù)至邊緣服務(wù)器的時(shí)間；且，

所述模型轉(zhuǎn)化單元將非凸的最小化模型P1轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)化模型P1-Sub，所述P1為：P1:Min(E_OC+E_LC)，式中，E_LC為所述智能設(shè)備計(jì)算完成本地任務(wù)量花費(fèi)的能量，E_OC為所述智能設(shè)備卸載花費(fèi)的總能量；其中，

所述模型轉(zhuǎn)化單元先將模型P1轉(zhuǎn)化為模型P1-E：

其中，

變量為和

式中，表示發(fā)射功率不超過(guò)智能設(shè)備的功率預(yù)算，為每個(gè)智能設(shè)備完成其的總體計(jì)算任務(wù)量總體延遲，表示所述智能設(shè)備的卸載總延遲不超過(guò)最大延遲限制，μ_L,m表示第m個(gè)智能設(shè)備的計(jì)算速度，單位bit/s；μ_E表示邊緣服務(wù)器的計(jì)算速度，單位bit/s；表示第m個(gè)智能設(shè)備遷移其工作負(fù)載到邊緣服務(wù)器的總延遲；得到帶入模型P1得到模型P1-E：

其中，

變量為t和

再在給定t下，求解底層問(wèn)題P1-Sub模型：

P1-Sub：其中，

變量為

并進(jìn)一步求解P1-top模型：

P1-top：Min V(t)，其中，

變量為t，所述V(t)是智能建筑系統(tǒng)的總體能量開(kāi)銷(xiāo)；其中，在求解所述P1-top模型時(shí)，以步長(zhǎng)Δ來(lái)線性搜索t，對(duì)于每一輪給定當(dāng)前評(píng)估的t，迭代求解底層P1-Sub模型，求解獲得其最小的能量消耗，最佳傳輸持續(xù)時(shí)間t^*以及相應(yīng)的最優(yōu)分配卸載決策

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能設(shè)備協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述任務(wù)遷移單元將不同的智能設(shè)備的任務(wù)SD_m的計(jì)算任務(wù)量同時(shí)遷移到邊緣服務(wù)器組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多智能設(shè)備協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑物系統(tǒng)。