工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法及工业物联网系统技术方案

本发明专利技术涉及工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法及工业物联网系统，其中卸载和任务迁移方法包括：边缘主服务器根据每个移动设备的历史位置信息预测得到各移动设备位置以及根据各移动设备和边缘服务器的历史计算资源预测得到各节点计算资源；构建决策网络，并将预测得到的各移动设备位置和计算资源作为决策网络的输入，通过该决策网络输出最小的任务处理时延和系统能耗的卸载和迁移方案；最后工业物联网中的移动设备按照卸载决策进行计算卸载和将计算任务从一个边缘服务器迁移至另一个服务器。该方法解决移动感知工业物联网的计算卸载问题的同时，降低了任务时延和系统能耗以及任务迁移率。耗以及任务迁移率。耗以及任务迁移率。

【技术实现步骤摘要】
工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法及工业物联网系统


[0001]本专利技术涉及工业物联网
，尤其涉及一种工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法及工业物联网系统。

技术介绍

[0002]随着移动通信网络的发展，工业物联网(IIoT)中充满着各种移动设备。移动设备有限的资源，使得IIoT系统需要利用计算卸载和任务迁移技术，将计算密集型任务卸载到计算能力更强的边缘服务器。由于设备会移动，移动性卸载和资源分配策略也是移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)需要考虑的问题。在MEC中最具挑战性的问题是为移动设备提供灵活的计算服务。
[0003]在研究移动感知计算卸载问题时，除了要考虑设备移动带来的资源波动，也必须考虑设备与服务器断开连接造成的任务执行失败，即：由于设备位置的变化和通信距离的影响，使得服务器的计算结果不能够传输到目标设备。由于任务执行失败会造成额外的资源浪费，为此引入计算迁移的方式，将卸载后的任务迁移到合适的边缘服务器，由该迁入服务器负责计算处理和结果返回。当讨论移动感知计算卸载问题，迁移决策需根据任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法，适用于包括移动设备、边缘主服务器和多个边缘服务器的工业物联网系统，其中移动设备用于生成计算任务，边缘主服务器用于生成移动设备上所对应计算任务的卸载和任务迁移决策，边缘服务器用于执行移动设备上的任务卸载以及执行将卸载后的任务迁移至其他边缘服务器，工业物联网中的移动设备和所有边缘服务器均为工业物联网系统中的一个节点；其特征在于包括如下步骤：步骤1、边缘主服务器接受来自工业物联网中移动设备的计算任务数据包；其中，计算任务数据包包括N个移动设备T个时隙的计算任务，将第n个移动设备u
n
在第t个时隙的计算任务记为t∈{1、2
…
T}，n∈{1、2
…
N}；中包含有当前移动设备u
n
在第t个时隙所处的位置个时隙所处的位置分别为当前移动设备u
n
在第t个时隙的经度和纬度；步骤2、在边缘主服务器中，根据每个移动设备的历史位置信息预测得到各移动设备第T+1个时隙的位置，同时根据各移动设备和所有边缘服务器的历史计算资源预测得到工业物联网中各节点在第T+1个时隙的计算资源；步骤3、在边缘主服务器中构建用于计算卸载、任务迁移和资源分配决策的决策网络，并将预测得到的各移动设备第T+1个时隙的位置和预测得到的工业物联网中各节点在第T+1个时隙的计算资源作为决策网络的输入，通过该决策网络输出最小任务处理时延和系统能耗的计算卸载和任务迁移方案，将该方案作为决策结果，该决策结果包括当前计算任务是否需要卸载和迁移，以及如果当前计算任务需要卸载和迁移时，当前计算任务需要卸载的第一目标边缘服务器所在位置，以及当前计算任务需要迁移的第二目标边缘服务器所在位置；步骤4、工业物联网中的移动设备根据步骤3计算获得的决策结果，如果决策结果为不需要卸载迁移，则直接该计算任务在当前移动设备中完成；如果决策结果为需要卸载迁移，则移动设备将当前计算任务卸载至第一目标边缘服务器，然后第一目标边缘服务器将上述卸载的计算任务迁移至第二目标边缘服务器，并在第二目标边缘服务器上执行该计算任务，第二目标边缘服务器将计算结果直接返回给移动设备。2.根据权利要求1所述的工业物联网边缘计算卸载和任务迁移方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海明，秦伟，王磊，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：