基于云边协同技术的工业物联网调度方法及调度系统技术方案

本发明专利技术属于云边协同技术领域，具体涉及一种基于云边协同技术的工业物联网调度方法及调度系统

【技术实现步骤摘要】
基于云边协同技术的工业物联网调度方法及调度系统


[0001]专利技术属于云边协同
，具体涉及一种基于云边协同技术的工业物联网调度方法及调度系统
。

技术介绍

[0002]处于智能工厂网络边缘的分布式工业物联网（
IIOT
）设备采集实时数据，并将数据上传至服务器进行处理分析，分析结果将以生产指令或控制信号的形式下达至底层硬件设备
。
此过程中涉及资源的调度和分配，如果不及时进行响应和处理，会较大的影响工厂的正常生产
。
尽管通过硬件的投放实现了计算节点的算力增强，但是无法实现边缘计算算力和云计算服务器算力合理分配的难题
。
[0003]现有技术涉及此类问题存在如下的解决方案：
[0004]CN114546623B
公开了一种基于大数据系统的任务调度方法和系统，所述方法包括
:
基于任务创建请求创建任务；计算任务特征矩阵，并将任务放入任务池；获取可用计算节点集合；基于可用计算节点集合从任务池中选择目标任务集合；将目标任务集合中的任务指派给所述可用计算节点集合
。
[0005]CN105700948A
公开了一种用于在集群中调度计算任务的方法与设备；获取集群中待调度的多个计算任务；根据所述计算任务所对应的任务负荷信息将所述多个计算任务划分为多个任务子集，其中，各任务子集分别对应于所述集群中一个集群节点
。
[0006]CN114741165A
公开了一种数据处理平台的处理方法
、
计算机设备及存储装置
。
该方法包括：接收待处理数据的任务处理请求；确定满足任务处理请求的管控执行节点；基于管控执行节点，对执行任务处理请求的第一任务进行亲和性调度，以分配第一执行节点；利用第一执行节点对待处理数据执行第一任务，得到中间处理数据；基于管控执行节点，对执行任务处理请求的第二任务进行亲和性调度，以分配第二执行节点；利用第二执行节点对中间处理数据执行第二任务，得到处理结果
。
[0007]上述方法无法解决资源理论上满足需求时，实际响应的时长高于理论值的情形，且当计算任务和云边两端相联系时，无法进行较好的划分
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个目的在提供一种应用于智能工厂的计算节点调度方案，用于解决现有技术中的一个或者多个调度计算节点的问题，从而实现合适的任务加载和执行，并基于此保障智能工厂计算任务的调度和执行
。
[0009]根据本专利技术的一个方面，本专利技术首先公开了一种基于云边协同技术的工业物联网调度方法，该方法包括：
[0010]根据计算任务的元信息，获取计算任务的首选执行节点；
[0011]根据首选执行节点对于计算任务的预期响应值，获取未验证节点中具有和首选执行节点近似响应的计算节点集；
[0012]基于计算任务构建基准测试任务，至少选择计算节点集中的一个候选计算节点和首选执行节点执行基准测试任务；
[0013]根据基准测试任务选择的候选计算节点和首选执行节点的执行结果更新计算节点对于计算任务的优先级，并产生应用层的控制指令
。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述计算任务的元信息包括资源需求
、
响应需求
、
计算类型和目标应用
。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述计算节点集按照如下方式获取：
[0016]根据资源的类型和需求选取满足资源额度配置的计算节点，并按照可用资源额度的比例对计算节点进行排序，按照节点所属网络切片的信息对计算节点进行分组，按照预设比例选取云计算节点和边缘计算节点
。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述首选执行节点按照如下方式获取：
[0018]提取任务的元信息中包含的计算任务类型，根据计算任务类型选择高评分级别的计算节点序列，按照可用资源的比例对计算节点序列进行排序获取可用资源比例最高的计算节点作为首选执行节点
。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，执行基准测试任务时，于调度服务器构建回调监听器，并将基准测试任务的回调层替换为调度服务器监听器的端口，并根据基准测试任务的执行结果向计算任务的回调层发送消息，并产生针对端侧设备的控制指令
。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述回调监听器在接收到候选计算节点和首选执行节点返回的计算结果时，将两者进行比对，根据两者差异确定是否需要重新计算；如不需重新计算，则根据候选计算节点的响应时长更新其响应评级
。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，确定是否需要重新计算的步骤包括
:
[0022]判断首选执行节点的响应时长和计算时长是否分别大于对应的响应时长阈值和计算时长阈值，在响应时长和计算时长至少有一个高于阈值时，重选首选执行节点执行计算任务，并和候选计算节点的结果比对；
[0023]在响应时长和计算时长均低于阈值时，于计算节点集中选择不同的云计算节点和边缘计算节点执行基准测试任务
。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，在边缘侧服务器满足需求时，将边缘侧服务器加入计算类型对应的高优先级节点；在云服务器满足需求时，将云测服务器加入计算类型对应的普通优先级节点
。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，在一个计算节点执行计算任务的次数超过阈值时，将该计算节点标为未验证的节点
。
[0026]根据本专利技术的第二个方面，本专利技术公开了基于云边协同技术的工业物联网调度系统，包括：
[0027]首选执行节点获取单元，用于根据计算任务的元信息，获取计算任务的首选执行节点；
[0028]计算节点集获取单元，用于根据首选执行节点对于计算任务的预期响应值，获取未验证节点中具有和首选执行节点近似响应的计算节点集；
[0029]基准测试任务生成单元，用于基于计算任务构建基准测试任务，至少选择计算节点集中的一个候选计算节点和首选执行节点执行基准测试任务；
[0030]调度控制单元，用于根据基准测试任务选择的候选计算节点和首选执行节点的执行结果更新计算节点对于计算任务的优先级，并产生应用层的控制指令
。
[0031]基于上述的技术方案，可以实现任务合理加载和执行
。
并且基准任务的执行不影响工厂的生产，且可以依据优先级实现计算资源的优先分配
。
附图说明
[0032]图
1、
本专利技术基于云边协同技术的工业物联网的拓补示意图；
[0033]图
2、
本专利技术一个实施例内基于云边协同技术的工业物联网调度方法；
[0034]图
3、
本专利技术一个实施例内选择首选执行节点的方法示意图；
[0035]图
4、
本专利技术另一个实施例内选择首选执行节点的方法示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于云边协同技术的工业物联网调度方法，其特征在于，包括：根据计算任务的元信息，获取计算任务的首选执行节点；根据首选执行节点对于计算任务的预期响应值，获取未验证节点中具有和首选执行节点近似响应的计算节点集；基于计算任务构建基准测试任务，至少选择计算节点集中的一个候选计算节点和首选执行节点执行基准测试任务；根据基准测试任务选择的候选计算节点和首选执行节点的执行结果更新计算节点对于计算任务的优先级，并产生应用层的控制指令
。2.
如权利要求1所述的基于云边协同技术的工业物联网调度方法，其特征在于，所述计算任务的元信息包括资源需求
、
响应需求
、
计算类型和目标应用
。3.
如权利要求1所述的基于云边协同技术的工业物联网调度方法，其特征在于，所述计算节点集按照如下方式获取：根据资源的类型和需求选取满足资源额度配置的计算节点，并按照可用资源额度的比例对计算节点进行排序，按照节点所属网络切片的信息对计算节点进行分组，按照预设比例选取云计算节点和边缘计算节点
。4.
如权利要求1所述的基于云边协同技术的工业物联网调度方法，其特征在于，所述首选执行节点按照如下方式获取：提取任务的元信息中包含的计算任务类型，根据计算任务类型选择高评分级别的计算节点序列，按照可用资源的比例对计算节点序列进行排序获取可用资源比例最高的计算节点作为首选执行节点
。5.
如权利要求1所述的基于云边协同技术的工业物联网调度方法，其特征在于，执行基准测试任务时，于调度服务器构建回调监听器，并将基准测试任务的回调层替换为调度服务器监听器的端口，并根据基准测试任务的执行结果向计算任务的回调层发送消息，并产生针对端侧设备的控制指令
。6.
如权利要求5所述的基于云边协同技术的工业物联...

【专利技术属性】
技术研发人员：程彩锦，龚占钦，李超，王建利，
申请(专利权)人：北京百星电子系统有限公司，
类型：发明
国别省市：