[發明專利]一種農業物聯網任務統籌方法及系統

有效

• 申請號: 202110509716.4
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113259159B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 莊家煜;肖碩;劉佳佳;王天宇;袁世一
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業信息研究所;中國礦業大學
• 主分類號: H04L41/142
• 分類號: H04L41/142;H04L67/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種農業物聯網任務統籌方法，其特征在于，包括：

構建M個服務節點和N個任務節點的數學模型；各所述服務節點為提供運算服務的節點，各任務節點為具有計算任務的節點；

利用M個服務節點與N個任務節點的博弈關系，根據所述數學模型確定各任務節點的最大化效用函數；

在τ時刻服務節點根據各任務節點的算力需求向N個任務節點發送算力效率策略；

各任務節點根據接收到的算力效率策略和對應的最大化效用函數經過設定次數的第一迭代，獲得各任務節點的算力需求策略；

判斷是否達到第二迭代停止條件；

若未達到第二迭代停止條件，則按照設定步長更新τ，返回步驟“在τ時刻服務節點根據各任務節點的算力需求向N個任務節點發送算力效率策略”；

若達到第二迭代停止條件，則確定各服務節點發送的算力效率策略和各任務節點的算力需求策略。

2.根據權利要求1所述的農業物聯網任務統籌方法，其特征在于，進行所述第二迭代時，所述所有任務節點的算力需求策略之和小于等于所有服務節點提供的算力效率策略之和。

3.根據權利要求1所述的農業物聯網任務統籌方法，其特征在于，所述各任務節點的最大化效用函數表示為

其中，f_local表示任務節點的計算能力，f_total表示服務節點提供的總計算資源，R表示節點距離，y表示增長因子，e表示單位損耗系數，p_i表示任務節點功率，γ₁表示效用函數時間折扣因子，γ₂效用函數支出折扣因子，C為固定常數，D表示所有任務節點的計算數據量，α表示計算1bit數據需要CPU執行的周期數，β表示壓縮率，a表示時間影響因子，b表示能耗影響因子，m等于M，k表示CPU結構的能量系數，i∈V_s，V_s表示服務節點的集合，V_t表示任務節點的集合，f_t,i表示任務節點t在服務節點i購買的計算資源。

4.根據權利要求1所述的農業物聯網任務統籌方法，其特征在于，當前各服務節點發送的算力效率策略與上一次第二迭代發送的算力效率策略的差值的平方的平均值小于第一設定閾值，且當前各任務節點獲得的算力需求策略與上一次第二迭代獲得的算力需求策略的差值的平方的平均值小于第二設定閾值時為達到迭代停止條件，否則為未達到迭代停止條件。

5.一種農業物聯網任務統籌系統，其特征在于，包括：

服務節點與任務節點的數學模型構建模塊，用于構建M個服務節點和N個任務節點的數學模型；各所述服務節點為提供運算服務的節點，各任務節點為具有計算任務的節點；

任務節點的最大化效用函數確定模塊，用于利用M個服務節點與N個任務節點的博弈關系，根據所述數學模型確定各任務節點的最大化效用函數；

服務節點發送算力效率策略模塊，用于在τ時刻服務節點根據各任務節點的算力需求向N個任務節點發送算力效率策略；

各任務節點的算力需求策略獲得模塊，用于各任務節點根據接收到的算力效率策略和對應的最大化效用函數經過設定次數的第一迭代，獲得各任務節點的算力需求策略；

判斷模塊，用于判斷是否達到第二迭代停止條件；

步長更新模塊，當未達到第二迭代停止條件時，用于按照設定步長更新τ，返回服務節點發送算力效率策略模塊；

策略輸出模塊，當達到第二迭代停止條件，用于確定各服務節點發送的算力效率策略和各任務節點的算力需求策略。

6.根據權利要求5所述的農業物聯網任務統籌系統，其特征在于，進行所述第二迭代時，所述所有任務節點的算力需求策略之和小于等于所有服務節點提供的算力效率策略之和。