[發(fā)明專(zhuān)利]面向電力物聯(lián)網(wǎng)中邊緣數(shù)據(jù)處理的決策方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111002096.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113676357B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸旭;聶偉峰;陳影;張海全;慕春芳;孫毅;胡亞杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司;華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L41/083
• 分類(lèi)號(hào): H04L41/083;H04L41/142;H04L47/6275;H04L67/12;G06Q50/06;G16Y10/35
• 代理公司: 北京君有知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11630
• 代理人: 焦麗雅

面向電力物聯(lián)網(wǎng)中邊緣數(shù)據(jù)處理的決策方法及其應(yīng)用，包括：設(shè)定邊緣服務(wù)器接入的各業(yè)務(wù)重要度等級(jí)：設(shè)電力通信網(wǎng)所承載電力業(yè)務(wù)的集合為M，其中電力業(yè)務(wù)m∈M的重要度等級(jí)根據(jù)時(shí)延敏感程度劃分為4個(gè)等級(jí)，其中業(yè)務(wù)m的重要度等級(jí)記為k_m，(k_m≤K且K＝4)；根據(jù)業(yè)務(wù)屬性與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建業(yè)務(wù)處理深度模型：利用邊緣服務(wù)器c選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量S_c，二進(jìn)制變量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)壓縮率Δ和信息屬性集A構(gòu)建業(yè)務(wù)處理深度模型；求解最優(yōu)數(shù)據(jù)處理決策方案，設(shè)定各個(gè)邊緣服務(wù)器對(duì)每種業(yè)務(wù)的處理決策。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于邊緣計(jì)算的差異化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量處理決策方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著電力物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，其中的業(yè)務(wù)類(lèi)型與數(shù)據(jù)規(guī)模也隨之拓展，越來(lái)越多的傳感器終端被部署在電力物聯(lián)網(wǎng)的感知層中，向云平臺(tái)上傳感知數(shù)據(jù)。但受限于傳感器終端的能耗低、處理能力不足等原因，傳感器終端所采集和上傳的數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)冗余、錯(cuò)誤、丟失等問(wèn)題。

針對(duì)這一情況，近年來(lái)不少文獻(xiàn)提出利用邊緣計(jì)算技術(shù)在上傳數(shù)據(jù)前通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理來(lái)克服上述問(wèn)題。它們的基本思路可以概括為通過(guò)引入邊緣服務(wù)器或邊緣網(wǎng)關(guān)來(lái)提升電網(wǎng)底層處理能力。羅鴻軒等人在智慧電力期刊2020年第48卷發(fā)表了《基于邊緣計(jì)算與MapReduce的智能量測(cè)終端數(shù)據(jù)處理方法》，提出一種利用邊緣節(jié)點(diǎn)提升電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)塊管理能力的方法。C.Chen研究并在2018年的IEEE Transactions on Cloud Computing的第六卷上發(fā)表文章《MapReduce scheduling for deadline-constrained jobs inheterogeneous cloud computing systems》，嘗試?yán)眠吘壏?wù)器來(lái)提升電網(wǎng)邊緣層的數(shù)據(jù)挖掘與處理能力。白昱陽(yáng)等研究者在2020年的期刊的46卷上發(fā)表《云邊智能:電力系統(tǒng)運(yùn)行控制的邊緣計(jì)算方法及其應(yīng)用現(xiàn)狀與展望》一文，提出了一種利用邊緣計(jì)算來(lái)提升電力系統(tǒng)快速調(diào)度與可靠運(yùn)行能力的新模式。電力系統(tǒng)在引入邊緣計(jì)算技術(shù)后可以視為系統(tǒng)主站的計(jì)算與處理能力被下移到了網(wǎng)絡(luò)的邊緣層。在電力物聯(lián)網(wǎng)中，邊緣計(jì)算模式的數(shù)據(jù)處理過(guò)程有利于降低上傳數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量從而減少網(wǎng)絡(luò)的通信壓力。

然而上述工作盡管提升了電力通信業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)計(jì)算效率，但利用邊緣計(jì)算預(yù)處理數(shù)據(jù)時(shí)也帶來(lái)了一個(gè)新的問(wèn)題。相對(duì)于云中心，邊緣計(jì)算服務(wù)器的算力十分有限，可能導(dǎo)致其在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)需要付出一個(gè)較大的處理時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，并且這個(gè)處理時(shí)延的大小通常與邊緣服務(wù)器所處理數(shù)據(jù)量的大小成正相關(guān)。況且對(duì)于部分對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)而言，若對(duì)其原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，其導(dǎo)致的處理時(shí)延可能會(huì)影響業(yè)務(wù)的執(zhí)行。

此外，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮镃N2021100901205，公開(kāi)號(hào)：CN112764835A公開(kāi)一種基于邊緣計(jì)算的電力物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備配置微服務(wù)系統(tǒng)及方法，包括：邊緣物聯(lián)代理架構(gòu)、云服務(wù)中心和終端設(shè)備，其中，所述邊緣物聯(lián)代理架構(gòu)將終端設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，在云服務(wù)中心與終端設(shè)備間進(jìn)行計(jì)算任務(wù)協(xié)同處理；所述邊緣物聯(lián)代理架構(gòu)包括邊緣物聯(lián)代理硬件和邊緣物聯(lián)代理軟件，其中邊緣物聯(lián)代理軟件為使用Linux操作系統(tǒng)和Docker容器引擎，基于EdgeX Foundry邊緣計(jì)算開(kāi)源平臺(tái)搭建的微服務(wù)模塊架構(gòu)；核心微服務(wù)模塊包括策略控制微服務(wù)模塊、策略執(zhí)行微服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)保持微服務(wù)模塊和命令操作微服務(wù)模塊。申請(qǐng)?zhí)枮镃N2021100079494，公開(kāi)號(hào)：CN112835691A公開(kāi)一種物聯(lián)網(wǎng)通訊的邊緣數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，包括如下步驟：通過(guò)所述云計(jì)算中心獲取各所述邊緣計(jì)算設(shè)備的計(jì)算參數(shù)，其中，所述計(jì)算參數(shù)包括計(jì)算能力和處理時(shí)延；通過(guò)所述云計(jì)算中心獲取來(lái)自智能終端的所述請(qǐng)求任務(wù)，其中，所述請(qǐng)求任務(wù)包括數(shù)據(jù)計(jì)算量、時(shí)間需求、緊急程度和對(duì)應(yīng)的所述采集器的物理地址，所述緊急程度包括非常緊急、緊急和一般；通過(guò)所述云計(jì)算中心分析所述請(qǐng)求任務(wù)和所述計(jì)算參數(shù)，以得到與所述請(qǐng)求任務(wù)最匹配的所述邊緣計(jì)算設(shè)備。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)不能解決電力物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)時(shí)降低邊緣業(yè)務(wù)處理過(guò)程中的時(shí)延，提高網(wǎng)絡(luò)的效率及性能的問(wèn)題。

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