[发明专利]面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法

权利要求书

1.面向电力物联实时在线监测业务的边缘计算任务分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，作出如下假设：

(1)电力设施总体呈直线分布，边缘计算节点在直线上是等距分布的；

(2)不同的实时在线监测任务之间没有依赖关系；

(3)实时在线监测任务只能分配给距其最近的节点，以及该节点两侧的边缘计算节点；

步骤b，如果对第i个边缘计算节点下的任务，任务能被分配给边缘计算节点i，i-1，i+1；假设共有N个边缘计算节点，对于边缘计算节点i，其下有n_i个任务，所有边缘计算节点任务数目的和为M；对于任务j，定义以下几个任务的参数：任务开始时间t_sj，任务截止时间t_ej，任务运行开销w_j，任务初始节点i_j，任务最终分配节点k_j；

对于一个边缘计算节点i，其计算能力设为v_i；任务从节点i_j分配到节点k_j，由节点i_j分配到节点k_j的传输时间设为 任务分配后其在t时刻节点k_j任务排队队列前方任务的总开销设为w_kj(t)；任务分配系统每隔时间τ进行一次任务分配；假设在时刻mτ进行了一次任务分配，m为非负整数；

对于一个由终端产生的任务，其时延包含发送时延、传播时延、排队时延、处理时延；

任务的发送时延和传播时延之和：

任务的排队时延为

任务的处理时延为

若m为非负整数，对于时间mτ，对所有节点下待分配的任务进行任务分配，若任务j被分配到节点k_j，则其任务总时延为：

式(1)即为单个任务的时延；任务j分配到本地节点i_j产生的发送时延和传播时延之和为考虑实际情况，若节点i_j和节点k_j为不同节点(i_j≠k_j)，有：

对所有任务的时延进行求和，得到任务总时延：

所有任务的平均时延：

式(4)即为需要求解的目标函数；

步骤c，考虑任务应在截止时间之内完成，则单个任务的总时延小于最大时延，即如下时延约束条件：

δt_j≤t_ej-t_sj 式(5)

即：

由于边缘计算节点能向两侧分配任务，如果节点处于两端，则此节点只能向另一侧分配任务，有如下节点位置约束条件：

步骤d，对目标函数minδT_avg、以及时延约束条件、节点位置约束条件进行求解，将求解得到的最优任务分配向量作为任务分配方案。