一种基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法，包括以下步骤：每个同类簇中的物联网边缘设备共同采集环境中的有用信息；在观察时间内，在每个簇头设备上提出基于平均信息年龄动态约束的总功率最小化问题；每个簇头设备根据最优功率分配方案和设备选择策略采集簇内其他设备发送的信号；所有簇头设备将信号发送给服务其的AP，AP作为中继，将信号发给CPU；在CPU上提出一个附带环境分类权重的信息年龄最小化问题，以进一步优化功率分配策略。本发明专利技术构建了基于环境变化率和设备移动性的信息年龄动态优化，保证了信息传输的新鲜度，且减少了资源受限的物联网边缘设备接入网络的功率消耗。入网络的功率消耗。入网络的功率消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法


[0001]本专利技术涉及物联网资源调度与优化领域，尤其涉及一种基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法。

技术介绍

[0002]下一代无线网络的目标是通过提供大规模连接、超可靠和低延迟的通信以及快速的宽带速度来提供比前几代网络的巨大改进，其中，物联网技术作为优先发展的重要场景技术。智能交通系统（ITS）、触觉互联网、增强/虚拟现实等都将在这一领域得到广泛应用，这些应用的关键是依赖于实时信息更新的关键决策。例如，协作式自动驾驶系统是一种ITS应用，其中的状态信息，如速度和车辆位置，以及其他感官数据，出于安全考虑，需要及时传播。另一个应用属于交通监控系统，其中几个安全摄像头监控交通，如果发生任何事故，它必须立即通知控制中心，以便快速调度应急车辆。在上述例子中，如果传递的信息不“新鲜”，即如果信息更新不及时，可能会产生严重的后果，不仅影响这些智能和关键系统的性能，而且影响人们的安全和健康。因此，状态更新的可靠性和及时性对于这些实时应用至关重要。
[0003]近期，通过定义一个新的性能度量指标信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法，其特征在于，包括步骤如下：S1，设定每个同类簇中的物联网边缘设备共同采集环境中的有用信息；所述同类簇为传递同类时效性信息的物联网边缘设备集群，所述有用信息为物联网边缘设备需要采集的环境时效性信息；S2，当簇头设备将信号发送给AP时，在观察时间内，根据环境变化率和物联网边缘设备的移动速度，对每个簇头设备构建基于平均信息年龄动态约束的平均功率最小化问题； 通过求解平均功率最小化，得到最优功率分配方案设备选择策略；所述簇头设备，具有本地处理能力，实现对同类簇内其他物联网边缘设备的聚合功能；S3，根据最优功率分配方案和设备选择策略，每个簇头设备聚合同类簇中其他物联网边缘设备发送的信号；S4，当AP将信号发给CPU时，构建一个附带环境分类权重的信息年龄最小化问题，以进一步优化簇头设备的功率分配策略。2.根据权利要求1所述基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法，其特征在于，步骤S1中，所述同类簇表示为
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；设共有Q个同类簇，每个同类簇中有一个簇头设备，第k个簇内有N
k
个设备，则有：其中， 为簇头设备，对第k个同类簇内其他设备进行聚合；簇头设备构成集合 。3.根据权利要求1所述基于动态优化的物联网边缘设备协同接入方法，其特征在于，步骤S2中，在观察时间内，根据平均信息年龄约束，对每个同类簇的簇头设备构建基于平均信息年龄动态约束的优化问题，表达式如下：其中，；观察时间区间为，其分为若干个时隙， ，T0为物联网边缘设备最大传输时延；为指示标量，表示在时隙t物联网边缘设备i向簇头设备发送信号， 则不发送信号；
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表示在时隙t物联网边缘设备i的发送功率；分别为物联网边缘设备i实际测得的最小发射功率和最大发射功率；表示观察时间内第k个同类簇中物联网边缘设备发
射的平均总功率；，但不包括簇头设备；表示第k个同类簇的平均信息年龄，表达式如下：其中，表示第k个同类簇中第i个物联网边缘设备在时隙t的信息年龄，表达式如下：其中，表...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪波，孙建平，金石，赵海涛，张晖，周锋，王皓天，文慧智，
申请(专利权)人：华为技术有限公司东南大学盐城工学院，
类型：发明
国别省市：