[发明专利]一种异构物联网中设备协作优化方法及系统

说明书

本发明面向异构物联网设备的管理，提出一种基于智能度量和群体智能的设备协作优化方法，该方法通过对物联网中设备的智能水平进行考量，将物联网的设备组织起来，最终达到提升整体智能水平的目的。本发明从众智科学的角度考虑，将智能度量和群体智能结合在一起来实现异构设备的协作管理并优化物联网的整体智能水平。使用计算、存储和通信能力作为设备智能度量的基础，利用设备相关性和距离因素来衡量智能性提高的水平。最终使用遗传算法为物联网设备选择协作状态，解决物联网中设备混乱、无差别的连接状态的管理问题，最终实现了大规模异构物联网设备的协作管理和整体智能水平的提升。

技术领域

本发明涉计算机应用中物联网设备协作管理技术领域，特别涉及大规模异构物联网设备的协作和管理方法。

背景技术

物联网被定义为一种信息载体，它通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统等设备和技术，对网络成员的信息进行实时采集。随着第五代移动通信技术的发展进入新的阶段，物联网的规模进入了高速扩张阶段。5G追求高数据传输速率，减少延迟，节省能源，降低成本，增加系统容量和大规模设备连接。其诸多的优点使得物联网互连互通的目标更容易实现。在未来的5G环境下，物联网中的设备可以实现信息共享，物联网中的成员也可以实现实时的信息交互，这对于未来的智慧城市建设，尤其是城市管理，教育，医疗保健和交通运输的智能服务的发展有着重要意义。但是随着物联网的规模逐渐扩大，首先是加入物联网的设备类型和数量变多，其次是物联网中成员的变化加剧，由此形成的大规模异构设备连接就意味着网络管理需求的产生。如何使物联网中的智能设备摆脱混乱的状态，通过一定的协作和管理以提升整体性能成为未来重要的技术发展方向。针对上述问题，当前的研究把异构的物联网设备看成一个整体，主要集中在低速率、窄带物联网通信技术、物联网异构设备的通信、资源分配和物联网架构等方向的研究。在异构物联网设备的优化和管理上缺乏有效的方法，导致在物联网场景下的大规模异构设备的功能利用和数据处理效率较低。从可靠性的角度考虑物联网设备的协作，群体智能是异构物联网设备协作的基础。

当前对物联网的研究都局限于通信能力的提升、资源的分配等物理层面的基础技术，其发展水平一定程度上受限于物理条件，且发展速度并不能跟上需求增长的速度。因此在当前的技术水平不能够满足如此高的传输和存储要求时。如何组织物联网设备的协作以提升物联网整体的智能性水平，这一方向的研究至关重要。大多数研究将整个物联网视为一个整体，致力于研究如何实现设备之间的高速有效通信，或如何实现整个网络的互联互通。当前的工作重点主要是通过边缘服务器之间的协作和管理来合理的调配资源的分配等。物联网的巨大规模和复杂变化，使得现有的通信技术、存储和计算能力无法解决物联网设备的管理问题。在大量异构的物联网设备上却缺乏有效的协作管理方法，关于物联网中设备的协作，很难找到可靠的合作伙伴。混沌状态限制了物联网的整体智能，无法提供良好的服务体验。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有的技术缺陷，提供一种面向物联网的异构设备协作管理方法。从众智科学的角度进行考虑，将智能度量和群体智能结合在一起以优化物联网的整体智能。首先利用遗传算法的自然消除过程来寻找物联网设备的合理协同状态。然后使用个体智能度量模型来计算物联网协作的智能水平，该测量方法具有较好的通用性。这项发明使用计算，缓存和通信能力作为智能的基础，并使用设备相关性和距离因素来衡量智能的提高水平。然后，它使用遗传算法搜索具有最高智能的物联网的协作状态。最终提高大规模异构物联网设备的协作能力，提升物联网的整体智能水平，实现异构物联网设备的智能化管理。

针对现有技术的不足，本发明提出一种物联网中异构设备的协作优化方法，其中包括：

步骤1、将物联网中异构设备进行编码，得到每个异构设备的协作体编号；

步骤2、根据异构设备的计算能力、通信能力和缓存能力，得到各异构设备的智能水平；

步骤3、随机排列每个异构设备的协作体编号，以形成多条染色体，每一条该染色体代表部分该物联网的协作状态；