多用户服务选择方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种多用户服务选择方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 现有技术提供了一种面向服务架构的无线传感器网络的服务选择方法，该方法是 基于资源受限的特点构建的WSN的QoS模型，该QoS模型包括三种QoS属性：通用QoS属性、 领域相关QoS属性和潜在QoS属性，其中，通用QoS属性包括服务的执行时间、价格和可靠 性等，领域相关QoS属性包括温控服务中的控温精度等，潜在QoS属性包括服务的能量等。
[0003] 其中，上述方法的流程图如图1所示，包括：
[0004] SlOl :接收用户发送的服务请求信息，所述服务请求信息包括功能性要求、服务质 量要求和服务质量属性的偏好；
[0005] S102 :根据所述功能性要求选择具有相应功能的服务类或服务类组合，所述服务 类包括多个功能相同但服务质量属性不同的服务；
[0006] S103 :将所述服务类中的服务划分为多个服务集合，并根据每个所述服务类的目 标优化函数和约束条件，采用多目标整数规划选出每个所述服务类的备选服务集合，所述 约束条件是由所述服务质量要求分解成的，所述目标优化函数是根据所述服务质量属性的 偏好和所述服务类能量的权值建立的；
[0007] S104:从所述备选服务集合中选出服务质量性能和能量最优的服务。
[0008] 由于在建立目标优化函数时，充分考虑了服务类的能量因素，因此，可以使能量较 低的服务类获得服务数量更多的备选服务集合，从而可以将任务的执行轮流分担到更多的 服务，以此减少单个服务的能量消耗，实现服务间能量的均衡消耗，保证了无线传感器网络 的生存时间。
[0009] 但是，上述方法针对的仅仅是单个用户的服务请求，而实际应用中往往存在来自 多个用户的服务请求。如图2所示，无线传感器网络中有η个用户，每个用户有一组备选服 务，其中，η为大于2的整数，虚线连接的两个服务表示该两个服务为同一服务。假设用户1 即Userl选择了 S11，根据服务共享原则，User2会选择S21，此时，假设User3选择S33,那 么就会出现如下问题：在三个用户（Userl，User2, User3)均请求的情况下，最优的服务选 择方案是（S11，S21，S33)还是（S14，S2X，S33) ?其中，S2X表示User2备选服务中能量最 高的服务（假设S2X尹S23)。因此，如何在多用户请求下选择最优的服务是目前亟待解决 的问题。
【发明内容】
[0010] 有鉴于此，本发明提供了一种多用户服务选择方法及系统，
[0011] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0012] 一种多用户服务选择方法，包括：
[0013] 查询并存储无线传感器网络中每个用户的备选服务集合；
[0014] 计算分别位于相邻的两个选服务集合中的任意两个服务间连线的权值；
[0015] 根据所述权值和约束条件建立目标函数，并采用多目标整数规划模型选择所述用 户所需的服务，所述约束条件为所述备选服务集合中仅有一个服务被选择。
[0016] 优选的，所述查询并存储用户的备选服务集合的过程为：
[0017] 根据布隆过滤器每一位指向的链表、用户地址以及哈希算法查询并存储所述用户 的备选服务集合。
[0018] 优选的，假设所述两个服务分别为S与巧1，当《^与巧1为同一服务时，欠 与# 1间连线的权值为(^当#1为上次服务选择过程中被选择的服务时， 为0. 1 ;当&1为本次服务选择过程中已被选择的服务时，.为0 ;其他情况，为
【主权项】
1. 一种多用户服务选择方法，其特征在于，包括： 查询并存储无线传感器网络中每个用户的备选服务集合； 计算分别位于相邻的两个选服务集合中的任意两个服务间连线的权值； 根据所述权值和约束条件建立目标函数，并采用多目标整数规划模型选择所述用户所 需的服务，所述约束条件为所述备选服务集合中仅有一个服务被选择。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询并存储用户的备选服务集合的 过程为： 根据布隆过滤器每一位指向的链表、用户地址以及哈希算法查询并存储所述用户的备 选服务集合。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，假设所述两个服务分别为欠与，当义 与&1为同一服务时，&与S1间连线的权值为〇 :当^；；1为上次服务选择过程中被选 择的服务时，为〇. 1 ;当&1为本次服务选择过程中已被选择的服务时，为〇 ;其他 情况，
，其中，五(〇为巧1的能量值；五 =为第i_l 个备选服务集合中所有服务的能量的最大值；瓦1为第i_l个备选服务集合中所有服务的 能量的最小值。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括： 实时监控用户运行服务的剩余能量，并在所述剩余能量小于预设值时，重新从对应的 备选服务集合中选择服务，所述预设值是根据所述备选服务集合中其他服务的剩余能量计 算出的。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括： 实时监控用户运行服务的服务质量优度值，并在所述优度值不满足用户的服务质量需 求时，重新选择用户的备选服务集合以及服务。
6. -种多用户服务选择系统，其特征在于，包括： 第一选择模块，用于查询并存储无线传感器网络中每个用户的备选服务集合； 计算模块，用于计算分别位于相邻的备两个选服务集合中的任意两个服务间连线的权 值； 第二选择模块，用于根据所述权值和约束条件建立目标函数，并采用多目标整数规划 选择所述用户所需的服务，所述约束条件为所述备选服务集合中仅有一个服务被选择。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括： 第一监控模块，用于实时监控用户运行服务的剩余能量，并在所述剩余能量小于预设 值时，重新从对应的备选服务集合中选择服务，所述预设值是根据所述备选服务集合中其 他服务的剩余能量计算出的。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括： 第二监控模块，用于实时监控用户运行服务的服务质量优度值，并在所述优度值不满 足用户的服务质量需求时，重新选择用户的备选服务集合以及服务。
【专利摘要】本发明提供了一种多用户服务选择方法及系统，包括：查询并存储无线传感器网络中每个用户的备选服务集合；计算分别位于相邻的两个选服务集合中的任意两个服务间连线的权值；根据所述权值和约束条件建立目标函数，并采用多目标整数规划模型选择所述用户所需的服务，所述约束条件为所述备选服务集合中仅有一个服务被选择。发明提供的方法及系统，通过服务间权值的计算，将多用户请求下较为复杂的服务选择问题转换为了最短路径问题，并采用多目标整数规划模型选出了每个用户所需的最优服务。
【IPC分类】H04W24-02
【公开号】CN104581788
【申请号】CN201510037547
【发明人】童恩栋, 陈岚
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月26日