【技术实现步骤摘要】
一种车联网云端和边缘联合任务调度的Lyapunov优化方法
本专利技术涉及一种车联网云端和边缘联合任务调度的Lyapunov优化方法，属于移动计算领域。
技术介绍
目前，万物互联的时代，众多终端设备对云计算中心的依赖愈发强烈。其结果就是庞大的数据量给原有云计算模型带来诸多挑战。集中式的海量数据处理加重了云数据中心的负担，导致网络阻塞、高延时、低服务质量等问题。其次，当网络边缘设备所产生的数据涉及单位和个人隐私时，隐私数据安全问题也会变得尤为突出。因此边缘计算应运而生。边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其目的是将原有基于中心的云计算任务部分迁移到网络边缘设备上，以提高数据的网络传输性能，减少网络带宽消耗，保证数据处理的实时性，同时降低云计算中心的计算负载。2016年底由华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术(集团)等多家公司联合成立了边缘计算联盟。边缘计算在云计算任务迁移、边缘视频分析、智能家居、智慧城市，包括智能信号灯、Par...
【技术保护点】
1.一种车联网云端和边缘联合任务调度的Lyapunov优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、创建车辆Ad hoc网络，所述Ad hoc网络包括一个云服务器，及至少两个边缘服务器；两个RSU节点和N个节点代表车辆，使用Traci移动模型的sumo交通流模型来放置车辆节点；其中，N≥1；步骤2、利用基于Lyapunov的模糊队列调度作为任务的车辆节点，决定将车辆节点分配到云端或者分配到边缘端进行数据传输，通过模糊Lyapunov稳定性理论导出模糊规则，得到稳定的队列调度，并且使用Lyapunov惩罚函数来最大化任务调度的效用。
【技术特征摘要】
1.一种车联网云端和边缘联合任务调度的Lyapunov优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、创建车辆Adhoc网络，所述Adhoc网络包括一个云服务器，及至少两个边缘服务器；两个RSU节点和N个节点代表车辆，使用Traci移动模型的sumo交通流模型来放置车辆节点；其中，N≥1；步骤2、利用基于Lyapunov的模糊队列调度作为任务的车辆节点，决定将车辆节点分配到云端或者分配到边缘端进行数据传输，通过模糊Lyapunov稳定性理论导出模糊规则，得到稳定的队列调度，并且使用Lyapunov惩罚函数来最大化任务调度的效用。2.根据权利要求1所述的一种车联网云端和边缘联合任务调度的Lyapunov优化方法，其特征在于，步骤2中的具体实现过程包括：步骤2-1、用X(t)表示聚集的车辆数据信息，X(t)中的每个车辆数据信息被划分为不同的优先级，并且放在相应的队列中；设有Q个队列类型，这些队列类型中包含具有从最高优先级的队列1到具有最低优先级的队列n的数据，表示为Q＝{q1,q2,q3,...,qn}；步骤2-2、任务调度过程中应保持每个队列的长度不大于队列容量防止网络拥塞，同时也是为了防止低优先级的任务没有被调度而队列空间不足导致车辆数据信息丢失的情况发生；用Si(t)来表示在时隙t第i个队列的队列长度，SQmax表示总的队列容量，每个队列的长度小于等于队列容量来防止网络拥塞；步骤2-3、每个车辆数据信息作为任务进行调度的过程中都设置一个完成时间和最后截止调度期限；每个任务入队的开始时间为ts，出队的结束时间为te，第i个任务的完成时间表示为Wi，Q个队列类型中对应的每个任务的最后期限相应的表示为T＝{T1,T2,...,Tn}；倘若在最后期限内任务还没有被调度，那么该任务就被作为未处理的任务增加其优先级重新放入聚集的车辆数据信息中；动态调度任务传输的目的是减小队列的所有队列类型的总队列级别，目标函数表示为：Subjectto：Si(t)≤SQmaxWi≤Tiqi(t)是在离散时间t第i个队列的动态队列优先级；步骤2-4、任务调度过程中被选择分配进行处理的任务的能量消耗应该在总的能量消耗预算的范围内；倘若任务i被选择分配进行处理表示为xi＝1，则未被选择分配进行处理表示为xi＝0，任务i被选择分配进行处理的能量消耗表示为Ei，EQmax表示总的能量消耗预算，任务调度的目的是选择具有最大队列优先级的队列类型qs，即：同时在能量消耗的预算的范围内最大化任务调度的效用，时隙t任务i的效用表示为Ui(t)，即：Ei≤EQmaxi∈(1,n)pi为任务分配过程中的能量消耗率，任务分配的能量消耗由任务的完成时间以及能量消耗率共同决定。若是被选择分配进行处理的任务的能量消耗超出总的能量消耗预算，那么该任务也被作为未处理的任务减少其能量消耗分配重新放入聚集的车辆数据信息中；步骤2-5、任务调度过程中，采用Lyapunov模糊理论来进行任务的调度，最大化任务调度的效用的同时优先级高的任务优先被选择调度进行处理；同时采用Lyapunov候选函数来维...
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