一种电力物联网多任务协同分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力物联网多任务协同分配方法及装置，该方法包括：根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延；根据所述电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建多任务协同分配模型；通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到最优任务分配方案。通过电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建了多任务协同分配模型，并提出任务平均完成时延最小化的任务分配和汇聚路由选择问题，基于生物地理学优化算法的任务分配算法求解最优任务分配方案，能够有效提高解的搜索效率，避免陷入局部最优，更好的实现电力物联网多任务协同分配。联网多任务协同分配。联网多任务协同分配。

【技术实现步骤摘要】
一种电力物联网多任务协同分配方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种电力物联网多任务协同分配方法及装置。

技术介绍

[0002]随着电力物联网的扩展，许多新的业务正在兴起并接入到电力物联网中，如远程监控业务实现电力场景视频和音频数据实时传输，智能AR眼镜感知运维现场和指导运维操作，利用无人机对偏远输电线路进行全方位巡检。这些应用通常需要大量计算并且对延迟要求较高。在边缘计算模式下，任务只需要在网络边缘节点处即可完成计算，减少了任务传输时延和云中心的计算负载压力。但考虑网络边缘节点计算、存储等资源十分有限，现在越来越多的开始考虑利用边缘协作计算模式满足业务的需求。
[0003]现有技术中，有利用模拟退火思想的启发式迭代算法框架对任务卸载策略和资源分配方案进行联合优化的方案，但是该联合问题解空间较大，使用模拟退火算法搜索效率低，容易陷入局部最优解，导致分配不合理。
[0004]因此如何更好的实现电力物联网多任务协同分配，已经成为业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种电力物联网多任务协同分配方法及装置，用以解决现有技术中不能很好的实现电力物联网多任务协同分配的问题。
[0006]本专利技术提供一种电力物联网多任务协同分配方法，包括：
[0007]根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延；
[0008]根据所述电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建多任务协同分配模型；
[0009]通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到最优任务分配方案。
[0010]根据本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法，在所述得到最优任务分配方案的步骤之后，所述方法还包括:
[0011]基于所述最优任务分配方案，通过蚁群算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到目标汇聚节点。
[0012]根据本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法，所述根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延的步骤，具体包括：
[0013]根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定回传时延、各个子任务的发送时延、各个子任务的计算时延和各个子任务的结果汇聚时延；
[0014]根据所述回传时延、各个子任务的发送时延、各个子任务的计算时延和各个子任务的结果汇聚时延，确定电力物联网终端节点的子任务协作完成时延；
[0015]根据所述电力物联网终端节点的子任务协作完成时延和电力物联网终端节点的子任务上传时延确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延。
[0016]根据本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法，所述多任务协同分配模型具体为：
[0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024]其中，X,Y分别为电力物联网终端节点的任务分配决策和汇聚点决策；其中，为边缘节点的计算资源约束，为边缘节点的存储资源元素；为时延约束，为汇聚路由约束；X＝{x
ijk
}中的x
ijk
为电力物联网终端节点的子任务分配决策；为电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，为电力物联网终端节点发起的计算任务，其中包含多个子任务。
[0025]根据本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法，所述通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到最优任务分配方案的步骤，具体包括：
[0026]计算每个种群的栖息适宜指数HIS；
[0027]基于预设的迁移率函数对种群进行迁移操作，基于预设的突变概率函数对种群进行突变操作，若满足预设的终止条件，则得到最优任务分配方案，否则重复上述计算每个种群的HIS值，直至满足终止条件的迭代过程；
[0028]其中，所述种群为候选的任务分配方案。
[0029]根据本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法，基于所述最优任务分配方案，通过蚁群算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到目标汇聚节点的步骤，具体包括：
[0030]初始化所述蚁群算法的初始参数；
[0031]根据所述初始参数，通过所述蚁群算法在汇聚点选择矩阵中进行循环搜索，直至完成预设循环次数，得到目标汇聚节点；
[0032]其中，所述汇聚点选择矩阵根据边缘节点和电力物联网终端节点发起的计算任务构建的；
[0033]其中，所述蚁群算法的初始参数包括：汇聚点选择矩阵的初始信息素浓度、待寻找路径的起始节点、待寻找路径的终止节点、所述蚁群算法的总蚂蚁数、总循环次数、信息素挥发系数。
[0034]本专利技术还提供一种电力物联网多任务协同分配装置，包括：
[0035]计算模块，用于根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延；
[0036]构建模块，用于根据所述电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建多任务协同分配模型；
[0037]分配模块，用于通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到最优任务分配方案。
[0038]所述分配模块，还用于：
[0039]基于所述最优任务分配方案，通过蚁群算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到目标汇聚节点。
[0040]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电力物联网多任务协同分配方法的步骤。
[0041]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电力物联网多任务协同分配方法的步骤。
[0042]本专利技术提供的一种电力物联网多任务协同分配方法及装置，通过电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建了多任务协同分配模型，并提出任务平均完成时延最小化的任务分配和汇聚路由选择问题，能够有效利用边缘节点资源，满足持续增长的业务处理需求，通过优化协作中数据路由降低时延，基于生物地理学优化算法的任务分配算法求解最优任务分配方案，能够有效提高解的搜索效率，避免陷入局部最优，从而更好的实现电力物联网多任务协同分配。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1是本专利技术提供的电力物联网多任务协同分配方法的流程示意图；
[0045]图2为本专利技术提供的迁移率模型图；
[0046]图3为本专利技术提供的蚂蚁算法模拟蚂蚁搜索最优汇聚点决策的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力物联网多任务协同分配方法，其特征在于，包括:根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延；根据所述电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，构建多任务协同分配模型；通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到最优任务分配方案。2.根据权利要求1所述电力物联网多任务协同分配方法，其特征在于，在所述得到最优任务分配方案的步骤之后，所述方法还包括:基于所述最优任务分配方案，通过蚁群算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到目标汇聚节点。3.根据权利要求1所述电力物联网多任务协同分配方法，其特征在于，所述根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延的步骤，具体包括：根据电力物联网终端节点的子任务和边缘计算节点，确定回传时延、各个子任务的发送时延、各个子任务的计算时延和各个子任务的结果汇聚时延；根据所述回传时延、各个子任务的发送时延、各个子任务的计算时延和各个子任务的结果汇聚时延，确定电力物联网终端节点的子任务协作完成时延；根据所述电力物联网终端节点的子任务协作完成时延和电力物联网终端节点的子任务上传时延确定电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延。4.根据权利要求1所述电力物联网多任务协同分配方法，其特征在于，所述多任务协同分配模型具体为：P1:P1:P1:P1:P1:P1:P1:其中，X,Y分别为电力物联网终端节点的任务分配决策和汇聚点决策；其中，为边缘节点的计算资源约束，
为边缘节点的存储资源元素；为时延约束，为汇聚路由约束；X＝{x
ijk
}中的x
ijk
为电力物联网终端节点的子任务分配决策；为电力物联网全部终端节点的子任务平均完成时延，为电力物联网终端节点发起的计算任务，其中包含多个子任务。5.根据权利要求1所述电力物联网多任务协同分配方法，其特征在于，所述通过生物地理学优化算法的任务分配算法，对所述多任务协同分配模型进行求解，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵苏杰，邱雪松，赵东艳，原义栋，李奇，李长柏，汪千军，朱钰，董之微，卢岩，李桐，张庆航，吴磊，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：