[发明专利]基于服务的车联网任务卸载方法及其卸载装置

说明书

本发明公开了一种基于服务的车联网任务卸载方法，包括初始化；缓存服务请求并确定新生成的待处理任务的任务信息；获取服务节点的服务节点信息并将所有已缓存的任务开始调度；获取车辆本身的当前位置和当前速度；确定当前时刻的最小化时间和任务卸载风险优化方程并求解得到任务卸载策略；根据任务卸载策略对车联网任务进行卸载。本发明还提供了实现所述基于服务的车联网任务卸载方法的卸载装置。本发明首次在车联网中实现车辆协同的同时，考虑了任务时延要求和系统效率，因此本发明方法能够减小任务执行时间和降低任务失败的几率，而且可靠性高，实用性好。

技术领域

本发明属于物联网领域，具体涉及一种基于服务的车联网任务卸载方法及其卸载装置。

背景技术

随着车辆数量的不断增加以及物联网的发展，各种车辆应用，例如车辆社交网络，模式识别和增强现实等，都用于提高车辆的安全性和行驶乐趣。这些车辆系统通常需要大量的计算。预计在不久的将来，车辆将每秒执行106百万条指令。但是，车辆是计算能力有限的移动平台，无法满足用户所需的服务质量(Quality of Service,Qos)。

边缘计算是解决车辆计算能力有限的新兴技术。边缘计算将部分任务卸载到空闲或资源丰富的计算单元。V2X技术使车辆网下任务卸载成为一种可选解决方案：其可以充分利用可用的计算设备，增强计算能力。目前有许多车辆任务卸载渠道：渠道a.卸载到云，这种方法时延较大不适用于时间敏感型任务，无法改善服务质量；渠道b.卸载到边缘服务器，这种方法需要布置边缘服务器；渠道c.卸载到对等设备，这种方法可以免去布置服务器成本。

现有的技术大多考虑卸载到边缘服务器。而采用卸载到车辆的渠道可以降低服务器部署成本和部署难度，对于一些难以部署服务器的区域同样通用。但是，目前并没有一个在车联网场景下车辆协同且考虑车辆移动性和任务Qos的任务卸载方法和对应的卸载装置。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、实用性好且在满足任务时延要求的前提下能够减小任务执行时间和降低任务失败的几率的基于服务的车联网任务卸载方法。

本发明的目的之二在于提供一种实现所述基于服务的车联网任务卸载方法的卸载装置。

本发明提供的这种基于服务的车联网任务卸载方法，包括如下步骤：

S1.车联网初始化；

S2.缓存服务请求，并确定新生成的待处理任务的任务信息；

S3.广播服务请求，发现服务结点，接收并获取服务节点的服务节点信息，同时将所有已缓存的任务开始进行调度；

S4.获取车辆本身的当前位置和当前速度；

S5.根据步骤S2获取的待处理任务的任务信息、步骤S3获取的服务节点的服务节点信息和步骤S4获取的车辆当前位置和当前速度信息，确定当前时刻的最小化时间和任务卸载风险优化方程；

S6.对步骤S5确定的当前时刻的最小化时间和任务卸载风险优化方程进行求解，从而得到任务卸载策略；

S7.根据步骤S6得到的任务卸载策略，对车联网任务进行卸载。

步骤S2所述的待处理任务的任务信息，具体包括任务请求服务类型、任务时延要求、任务输入数据、任务所需内存大小和所需CPU周期数。

步骤S3所述的服务节点的服务节点信息，具体包括服务结点处理队列中任务完成时间、服务结点处理能力、可提供内存大小和服务结点是否可提供所需服务。

步骤S4所述的获取车辆本身的当前位置和当前速度，具体为采用GPS或北斗导航定位系统获取车辆当前位置和当前速度。

步骤S5所述的确定当前时刻的最小化时间和任务卸载风险优化方程，具体为采用如下方程组确定当前时刻的最小化时间和任务卸载风险优化方程：