[发明专利]多设备协作物联网的信息更新方法、装置、设备及介质

说明书

本申请提供一种多设备协作物联网的信息更新方法、装置、设备及介质，包括：建立多设备协作物联网的信息更新系统模型，所述多设备协作物联网包括边缘服务器和多个相关联的物联网设备；获取每个所述物联网设备的设备AoI，并根据每个所述设备AoI得到所述信息更新系统模型的系统AoI；构建所述系统AoI对应的系统目标函数；根据所述系统目标函数确定所述系统AoI更新策略以及所述物联网设备的数据采集策略；根据所述系统AoI更新策略以及所述物联网设备的数据采集策略进行信息更新。相较于现有技术，本申请解决了多设备的通信调度和计算任务卸载以及边缘服务器计算资源分配的物联网系统的信息新鲜度最小化问题，可以有效提升多设备协作的信息更新效率。

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，尤其涉及一种多设备协作物联网的信息更新方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着5G商用网络部署范围不断扩大，物联网络发展进入了新的发展阶段。相关报告显示，到2023年，全球将有147亿互联网设备，平均全球每个人将会有1.8个物联网设备。到2026年，将有269亿的互联网设备接入。与海量设备接入伴随而来的是海量的数据处理。面向B5G和6G，为了应对更加复杂的业务需求，物联网中不同类型的设备需要协同进行环境感知及数据采集，同时为了保证数据的时效性，需要在数据采集后的第一时间对数据进行传输和处理，得到数据中的有效信息。例如在远程工厂控制系统中，工厂的控制中心需要根据工业设备的温度、震动，以及流水线上的视频探头等多个传感器共同做出工业指令。在车联网中，多个车辆的设备信息以及道路监控信息需要同时传输到路边处理数据节点来对车辆能否安全行驶做出判断，特别是针对自动驾驶车辆的控制，对数据收集和处理时间提出了更高的要求。从数据的产生到最后数据处理的过程中，包含了数据的无线链路传输以及数据处理，同时不同数据之间的传输与处理如何进行协调，直接影响了最后系统决策的即时性和准确性。

传统网络中衡量信息传输效率往往采用传输时延指标进行刻画，通信网络中的时延又可以细分为传输时延、排队时延、数据处理时延等多个时延。然而考虑到信息的产生过程，单独考虑信息产生后的时延并不能对信息的有效性进行全面衡量。因此信息新鲜度(AoI，Age of Information)作为物联网设备中的信息时效性指标。AoI定义为自传感器源节点采集到最新的环境等信息数据包到服务器节点处理数据得到信息以来所消耗的时间，从目标端考虑，其内涵比传统的通信延迟意义更丰富。例如，在信息获取节点，AoI可以反映数据更新策略的影响，较低的更新频率可以保持设备缓冲区队列长度，但可能导致AoI较大，信息时效性差，因此两次更新的时间差较大。针对AoI的刻画，一般采用队列模型，当业务数据的到达和数据处理按照特定分布式，系统能够处于稳定状态，然而考虑到实际系统中，业务在一定时间段的分布特性，往往由当前网络状态以及数据处理能力共同制约，因此需要考虑在长时间统计特性优化的情况下，对数据传输的实际调度问题。在设备处理器性能不断强化以及数据处理算法不断发展的情况下，终端设备数据处理能力有了质的飞跃，设备可以在在传输数据前依靠自身处理器提前对数据进行处理，从而提升数据处理效率。同时，在设备处理数据的过程中，设备也具有能够将数据拆分发送到边缘处理终端处理数据，这样灵活的数据处理能力能够避免在网络不可用时数据处理发生停滞。为了满足优化AoI的目标，目前通过对多个时隙中的用户计算卸载策略以及传输通信资源进行联合优化，是实现非统计分布特性下提升系统性能的关键方法。

当前，针对AoI的优化主要集中在数据采集和传输联合优化的场景，研究的目标往往是网络中多个传感器设备的独立AoI，难以优化多个传感器设备协同处理时的AoI。

发明内容

本发明实施例提供了一种多设备协作物联网的信息更新方法、装置、设备及介质，用以解决多设备协作物联网的信息更新的问题。

因此，本申请第一方面提供一种多设备协作物联网的信息更新方法，包括：

建立多设备协作物联网的信息更新系统模型，所述多设备协作物联网包括边缘服务器和多个相关联的物联网设备；