一种工业互联网边缘任务卸载决策方法、装置及存储介质与流程

文档序号:25992190发布日期:2021-07-23 21:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,包括:

构建工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型,工业应用任务包括在本地设备层计算的子任务、在边缘计算层计算的子任务以及在云计算层计算的子任务;

基于构建的工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型确定优化目标函数;

根据遗传算法对所述优化目标函数进行求解,得到任务卸载决策结果。

2.根据权利要求1所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,所述工业应用任务模型包括将一个工业应用分解成的多个子任务,多个子任务之间具有前后依赖关系,多个子任务分别卸载到本地设备层、边缘计算层或云计算层进行处理,每个子任务由任务长度和数据量表示。

3.根据权利要求1所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,所述工业应用处理时延计算模型根据子任务的传输时间、子任务的计算时间以及具有前后依赖关系的前序子任务的处理时延构建得到。

4.根据权利要求1所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,所述工业设备能耗计算模型根据工业设备工作能耗、传输能耗以及空闲能耗构建得到。

5.根据权利要求1所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,所述优化目标函数通过以下公式表示:

f=mine,cost

s.t.delay≤deadline

n=nl+ne+nc

其中,e表示工业设备能耗,cost表示云服务费用,delay表示工业应用处理时延,deadline表示工业应用的预设时延,n表示工业应用分解成的子任务数量,nl表示在本地设备层计算的子任务数量、ne表示在边缘计算层计算的子任务数量,nc表示在云计算层计算的子任务数量。

6.根据权利要求1所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,根据遗传算法对所述优化目标函数进行求解,得到任务卸载决策结果,包括:

确定遗传算法参数、决策变量以及决策变量的基向量;

生成初始种群;

根据所述初始种群的行顺序将所述初始种群分为两组种群;

基于所述优化目标函数分别计算每组种群对应的目标函数值以及所有种群的约束条件函数值;

为两组种群分配适应度函数值;

对两组种群中不满足约束条件的决策向量的适应度函数值进行惩罚;

判断是否满足终止条件;

当满足终止条件时,输出任务卸载决策结果。

7.根据权利要求6所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,还包括:

当不满足终止条件时,根据选择、合并、交叉、变异以及重插入重新生成新种群;

重复分组、计算目标函数值及约束条件函数值、分配适应度函数值以及惩罚的步骤,直至满足终止条件。

8.根据权利要求7所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法,其特征在于,所述惩罚在迭代初期采用第一惩罚因子以及在迭代后期采用第二惩罚因子,所述第一惩罚因子小于所述第二惩罚因子,所述选择采用随机遍历抽样算子,所述交叉采用高级重组算子和单点交叉算子,所述变异采用离散变异算子。

9.一种工业互联网边缘任务卸载决策装置,其特征在于,包括:

模型构建模块,用于构建工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型,工业应用任务包括在本地设备层计算的子任务、在边缘计算层计算的子任务以及在云计算层计算的子任务;

函数确定模块,用于基于构建的工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型确定优化目标函数;

决策模块,用于根据遗传算法对所述优化目标函数进行求解,得到任务卸载决策结果。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-8任一项所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法。

11.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1-8任一项所述的工业互联网边缘任务卸载决策方法。


技术总结
本发明公开了一种工业互联网边缘任务卸载决策方法、装置及存储介质,该方法包括:构建工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型,工业应用任务包括在本地设备层计算的子任务、在边缘计算层计算的子任务以及在云计算层计算的子任务;基于构建的工业应用任务模型、工业应用处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型以及云服务费用计算模型确定优化目标函数;根据遗传算法对优化目标函数进行求解,得到任务卸载决策结果。通过实施本发明,构建工业应用任务模型、处理时延计算模型、工业设备能耗计算模型、云服务费用计算模型,确定了优化目标函数,采用遗传算法通过迭代求解得到最优的卸载决策。

技术研发人员:李奇颖;赵阳;王凌
受保护的技术使用者:北京易华录信息技术股份有限公司;中国华录集团有限公司
技术研发日:2021.04.09
技术公布日:2021.07.23
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