[发明专利]一种基于边缘平台层调节系数的MCT调度方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘平台层调节系数的MCT调度方法，包括：S11.根据MCT的紧急重要度、复杂度，建立MCT调度的调节系数模型；S12.根据MCT上传和处理过程中消耗的时间和能量，确定MCT的总消耗；S13.基于建立MCT调度的调节系数模型以及确定MCT的总消耗，建立了基于动态规划理论、MAX法则、MIN法则的MCT调度机制，分别实现了以通信成本最低、均衡系统负载、最大化边缘平台计算资源利用率的调度目标。本发明面向边缘平台处理端的MCT，构建了调节系数，以保证紧急型、重要型制造计算任务获得充足的计算资源，且基于调节系数建立多种调度机制，以实现不同的调度目标。

技术领域

本发明涉及任务调度机制技术领域，尤其涉及一种基于边缘平台层调节系数的MCT调度方法。

背景技术

物联网、智能制造、人工智能、工业4.0、图像识别等技术的不断发展，使得终端智能设备(手机、平板、可穿戴设备、传感器、摄像头等)数量激增，以致实时产生的数据量呈几何级数增长。同时，终端用户对实时性、带宽、能耗、数据安全与隐私等方面提出了更高要求。由云计算发展而来的边缘计算，提供了云层、边缘平台层、终端层三层计算任务处理端，相较传统意义上的数据全部上传至云中心进行处理的方式，可有效降低系统延迟，提升服务质量和用户体验，弥补了传统集中式计算模型的不足。

边缘计算背景下，现有对计算任务的调度机制、迁移策略的研究，已经取得一定的进展。AHN S等以能源为中心，将多用户间的卸载竞争行为抽象成非合作博弈，提出边缘计算任务调度方案，但缺乏对任务本身特性(紧急度、重要度)的考虑。项弘禹考虑了核心边缘服务器的功能，融合网络切片技术，构建了运营商的低成本网络服务模型，但未详细指出任务的调度机制。ZHANG K考虑了前传和回传网络的链路状况，在保证时延的前提下对消耗能量进行优化，但未考虑到任务调度的距离成本和时间成本。YOU C根据时隙内信道质量、本地计算能量消耗及终端用户间的公平性，提出基于阈值的最优资源分配策略，但未考虑到边缘平台计算资源的利用率，忽略了平衡系统负载。O考虑了待处理数据量、本地和边缘服务器的计算能力、终端用户和基站之间的信道状态和能耗，提出基于任务计算队列和无线信道状态的动态任务调度机制，但未考虑到部分边缘服务器异常或计算能力受限时的调度机制。VALERIO V D考虑了通信、计算资源重载和虚拟机迁移能耗，提出计算卸载的资源分配方案，但在具体行业背景的应用不够深入。

综上，各位研究者们的研究内容各有侧重，研究成果均具备应用价值，但也存在一定的局限性，如研究内容过多地关注通信和计算能力等方面，而很少考虑到行业背景、实际应用及任务特性对调度机制的影响等等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于边缘平台层调节系数的MCT调度方法，边缘计算可提供云-边缘平台-终端三层数据处理端，面向边缘平台处理端的MCT，需构建调节系数，以保证紧急型、重要型MCT获得充足的计算资源，且基于调节系数建立多种调度机制，以实现不同的调度目标。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于边缘平台层调节系数的MCT调度方法，包括：

S1.根据MCT的紧急重要度、复杂度，建立MCT调度的调节系数模型；

S2.根据MCT上传和处理过程中消耗的时间和能量，确定MCT的总消耗；

S3.基于建立MCT调度的调节系数模型以及确定MCT的总消耗，建立了基于动态规划理论、MAX法则、MIN法则MCT的调度机制。

进一步的，所述步骤S1中MCT的紧急重要度包括MCT的紧急度和MCT的重要度；

MCT的紧急度，具体为：

定义任务排序函数CON_i，将MCT_i按照最晚完成时间和任务截止期间的差值T_i-fin的大小排序；