【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网和边缘计算领域，特别是涉及一种受限情况下的两级资源发布订阅方法。
技术介绍
1、由于分布式技术的发展，大量的数据随之产生，在物联网生态中，大量终端设备的存储能力、处理能力、传输距离以及网络通信等都受到极大的限制，通常无法实现复杂的服务和功能。通过该技术可以快速实现对受限资源的发现，对分布式系统的资源调度及使用提供实现的手段和有力的支持。
2、资源发现是物联网领域中的一个重要研究问题。现有技术中，大多采用基于广播或基于经验的转发策略进行资源发现，但是并未考虑到资源、设备以及网络的受限问题。因此，存在着资源发现效率及成功率较低、资源发现结果不合理的问题。而发布订阅方法中，发布者和订阅者通常只通过一级代理进行资源交互，在多集群情况中并不适用。
3、公告号为cn 105610959 b，名称为一种信，自、发布订阅平台及方法和信息发布订阅系统，提出信息发布订阅平台包括信息订阅单元和信息发布单元，信息订阅单元用于接受下级平台的信息订阅，还用于向上级平台订阅信息；信息发布单元用于向下级平台发布信息，还用于接收上级平台发布的信息；信息订阅单元与信息发布单元连接，且信息订阅单元与信息发布单元之间能进行信息传递。没有考虑受限情况下消息发送/订阅的情况。
4、公告号为cn 107360082 b，名称为一种发布/订阅方法及装置，提出当接收到主题发送的主题消息时，对主题的发送状态进行更新在向发布者发送主题信息时，同时将所述主题信息发送至信息中心。接收订阅者发送的成功接收到发布者发送的主题信息的反馈
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，解决物联网及边缘计算等受限时，系统资源发布和订阅的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，所述方法包括：
3、s10：终端设备以地理位置、通讯距离形成不同的集群；
4、s20：从所述集群中挑选集群代理节点，形成云代理-集群代理-终端设备三层架构；
5、s30：通过两级代理进行系统资源的订阅和发布。
6、进一步地，所述集群代理节点，是指集群中终端节点的节点稳定值和节点性能的乘积最高的终端设备，计算公式为：
7、k＝s×p
8、其中，k指终端节点的节点稳定值和节点性能的乘积，s指节点稳定性，p指节点性能。
9、进一步地，所述节点稳定性，通过终端设备加入集群的时长、退出集群的历史次数进行度量；
10、所述节点性能，计算公式为：
11、
12、其中，p指节点性能，pcpu指cpu使用占比，pmem指内存使用占比，pnetwork指集群网络平均损耗，pdisk指磁盘读写速率，α，β，δ，ε指对不同节点性能指标的比例系数，其中α+β+δ+ε＝1。
13、进一步地，所述云代理-集群代理-终端设备三层架构，在进行资源发布和订阅时，为了使数据同步更新，订阅和发布的资源信息都带有时间标志的持久化存储，包括：
14、s2-1：当终端设备的资源订阅消息时间标志大于集群代理节点的时间标志时，集群代理节点会向云代理节点订阅时间标志更大的信息，然后将信息时间标志大于终端时间标志的信息发布给终端设备；
15、s2-2：当终端设备的资源发布消息时间标志大于集群代理节点的时间标志时，集群代理节点会更新本地的时间标志并向云代理节点发布本地最大时间标志的信息。
16、s2-3：当终端设备的资源订阅消息时间标志小于集群代理节点的时间标志时，将集群代理节点本地的时间标志与终端的时间标志之差的信息发布给终端设备；
17、s2-4：当终端设备的资源发布消息时间标志小于集群代理节点的时间标志时，集群代理节点会忽略该资源发布消息。
18、进一步地，所述两级代理，是指云代理作为一级代理、集群代理作为二级代理；
19、所述系统资源，包括集群内资源和集群间资源；
20、所述集群内资源订阅和发布由二级代理完成；
21、所述集群间资源订阅和发布通过二级代理进行汇总，二级代理维护一张发布订阅表，并以自身作为发布/订阅者向一级代理进行资源的订阅和发布。
22、进一步地，所述系统资源的订阅和发布，需要综合考虑发布资源的优先级和订阅资源的优先级；
23、所述发布资源的优先级，计算公式为：
24、priority(pi)＝a×p(t)+b×rank(pi)+c×plevel(pi)
25、其中，priority(pi)指发布资源pi的优先级，p(t)指系统当前时间t时资源寿命优先级，rank(pi)指发布资源pi的发布者优先级，plevel(pi)指发布资源pi的自身优先级，α，b，c指影响因素的权重因子，其中α+b+c＝1；
26、所述资源寿命优先级，计算公式为：
27、
28、其中，p(t)指系统当前时间t时资源寿命优先级，t指系统当前时间，tpublish指消息发出时间，α是一个常数。
29、进一步地，所述订阅资源的优先级，计算公式为：
30、priority(si)＝d×c(t)+e×count(si)+f×significance(si)
31、其中，priority(si)指订阅资源si的优先级，c(t)指基于截止时间的优先级值，count(si)指订阅资源si的订阅请求数量，significance(si)指订阅资源si对订阅者的重要性；
32、所述基于截止时间的优先级值，计算公式为：
33、
34、其中，c(t)指订阅资源消亡时间，t表示系统当前时间，β是一个常数，deadline(si)表示订阅资源消亡时间；
35、所述对订阅者的重要性，计算公式为：
36、
37、其中，significance(si)指订阅资源si对订阅者的重要性，onlinedura指在线时长，capacity指存储容量是正常数，expectation指订阅期望值，在(0，1]间取值。
38、为了方便本领域技术人员更好的理解本专利技术的专利技术构思，可将本专利技术解决的技术问题与解决手段作如下总结：
39、节点选择问题：在受限的物联网和边缘计算环境中，如何选择稳定且性能良好的节点作为集群代理是一个关键问题。本专利技术通过综合考虑节点的稳定性和性能来解决这个问题。具体地，它使用了一个公式(k＝s×p)来计算每个节点的稳定性和性能的乘积，并选择乘积最高的节点作为集群代理。
40、资源同步问题：在分布式系统中，保持资源信息的同步是一个挑战。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述集群代理节点，是指集群中终端节点的节点稳定值和节点性能的乘积最高的终端设备，计算公式为：
3.如权利要求2所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述节点稳定性，通过终端设备加入集群的时长、退出集群的历史次数进行度量；
4.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述云代理-集群代理-终端设备三层架构，在进行资源发布和订阅时，为了使数据同步更新，订阅和发布的资源信息都带有时间标志的持久化存储，包括：
5.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述两级代理，是指云代理作为一级代理、集群代理作为二级代理；
6.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述系统资源的订阅和发布，设置有发布资源的优先级和订阅资源的优先级；
7.如权利要求5所述的一种受限情况下的两级资源发布订
...【技术特征摘要】
1.一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述集群代理节点，是指集群中终端节点的节点稳定值和节点性能的乘积最高的终端设备，计算公式为：
3.如权利要求2所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述节点稳定性，通过终端设备加入集群的时长、退出集群的历史次数进行度量；
4.如权利要求1所述的一种受限情况下的两级资源发布订阅方法，其特征在于，所述云代理-集群代理-终端设备三层...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛新征，马勇，李松明，邹翔宇，周亦恺，张杨，刘畅，阎一赫，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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