【技术实现步骤摘要】
面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法
本专利技术属于电力物联实时在线监测
,具体涉及一种面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法。
技术介绍
随着变电站智能化程度不断提高,变电站内需要接入的业务种类越来越多,各类业务对通信网络质量、接入位置、安全性等的要求各不相同。实时在线监测系统是电力系统稳定运行的安全保障。随着智能电网和物联网的发展,越来越多的电力实时在线监测设备接入网络,产生了大量的业务请求和数据,给传统的云计算架构带来了很大的压力。边缘计算是一种新型的分布式架构,它将终端产生的任务,由网络中心节点,迁移到靠近数据源的边缘节点来处理。将边缘计算架构应用于电力实时在线监测系统,能够极大缓解网络的压力,有效降低任务的时延。但边缘节点本身的计算资源与存储资源相对有限,面对众多实时性需求很高的实时在线监测业务,需要提出一种合理的任务分配策略,以保证任务的及时完成,并进一步降低任务的时延。为了解现有技术的发展状况,对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析,筛选出如下与本专利技术相关度比较高的 ...
【技术保护点】
1.面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤a,作出如下假设:/n(1)电力设施总体呈直线分布,边缘计算节点在直线上是等距分布的;/n(2)不同的实时在线监测任务之间没有依赖关系;/n(3)实时在线监测任务只能分配给距其最近的节点,以及该节点两侧的边缘计算节点;/n步骤b,如果对第i个边缘计算节点下的任务,任务能被分配给边缘计算节点i,i-1,i+1;假设共有N个边缘计算节点,对于边缘计算节点i,其下有n
【技术特征摘要】
1.面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤a,作出如下假设:
(1)电力设施总体呈直线分布,边缘计算节点在直线上是等距分布的;
(2)不同的实时在线监测任务之间没有依赖关系;
(3)实时在线监测任务只能分配给距其最近的节点,以及该节点两侧的边缘计算节点;
步骤b,如果对第i个边缘计算节点下的任务,任务能被分配给边缘计算节点i,i-1,i+1;假设共有N个边缘计算节点,对于边缘计算节点i,其下有ni个任务,所有边缘计算节点任务数目的和为M;对于任务j,定义以下几个任务的参数:任务开始时间tsj′,任务截止时间tej,任务运行开销wj,任务初始节点ij,任务最终分配节点kj;
对于一个边缘计算节点i,其计算能力设为vi;任务从节点ij分配到节点kj,由节点ij分配到节点kj的传输时间设为任务分配后其在t时刻节点kj任务排队队列前方任务的总开销设为Wkj(t);任务分配系统每隔时间τ进行一次任务分配;假设在时刻mτ进行了一次任务分配,m为非负整数;
对于一个由终端产生的任务,其时延包含发送时延、传播时延、排队时延、处理时延;
任务的发送时延和传播时延之和:
任务的排队时延为
任务的处理时延为
若m为非负整数,对于时间mτ,对所有节点下待分配的任务进行任务分配,若任务j被分配到节点kj,则其任务总时延为:
式(1)即为单个任务的时延;任务j分配到本地节点ij产生的发送时延和传播时延之和为考虑实际情况,若节点ij和节点kj为不同节点(ij≠kj),有:
对所有任务的时延进行求和,得到任务总时延:
所有任务的平均时延:
式(4)即为需要求解的目标函数;
步骤c,考虑任务应在截止时间之内完成,则单个任务的总时延小于最大时延,即如下时延约束条件:
δtj≤tej-tsj式(5)
即:
由于边缘计算节点能向两侧分配任务,如果节点处于两端,则此节点只能向另一侧分配任务,有如下节点位置约束条件:
步骤d,对目标函数minδTavg、以及时延约束条件、节点位置约束条件进行求解,将求解得到的最优任务分配向量作为任务分配方案。
2.根据权利要求1所述的面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法,其特征在于,步骤d中求解采用混合优先级任务排队算法和改进...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗海林,李朝广,孙严智,刘宇明,崔晨,
申请(专利权)人:云南电网有限责任公司,
类型:发明
国别省市:云南;53
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