[发明专利]一种移动性任务卸载方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种移动性任务卸载方法、系统及存储介质，待任务卸载的用户设备获取其通信范围内边缘节点设备的位置和方向向量信息，并计算用户设备与每个边缘节点设备的通信时间；以用户设备任务卸载耗费的总时延作为筛选约束，筛选出满足通信时间大于任务卸载总时延的边缘节点设备，将任务拆分后卸载到每个可用边缘节点设备上执行；其中，所述总时延由传输时延和计算时延加和得到；所述传输时延指将任务卸载到边缘节点设备所需的时间；所述计算时延指边缘节点设备的数据处理时间。该发明能够在无线分布式边缘计算环境下，考虑边缘节点设备的移动性，缩短边缘节点设备卸载响应时间，提高卸载成功率。

技术领域

本发明涉及一种移动性任务卸载方法、系统及存储介质，属于工业互联网和分布式边缘计算技术领域。

背景技术

近年来随着工业互联网技术和智能终端技术的快速发展，自然语言处理、虚拟现实(VR)技术和工业互联网技术等许多智能应用正在兴起，这些对时延敏感的智能应用程序通常使用急需资源的算法(如深度学习、GPU渲染)，这需要非常密集的计算和高能量消耗。在互联网工业中，由于移动设备(如自动移动机器人、自动导航车辆(AGV)等)自身的计算能力有限，并且大多数移动设备终端有较大的计算延迟，因此很难在一个移动设备终端上执行需要大量计算的应用程序。因此，可以通过分布式边缘计算来解决这一挑战。即将移动设备的计算任务卸载到附近其他移动设备上进行，能够有效缓解其计算压力。然而由于实际中移动设备移动速度很快，需要考虑工业互联网中移动设备的动态复杂的环境，但是传统的针对任务卸载的研究大多数设定在静态环境下。因此，移动设备在进行边缘移动设备选择以及任务卸载时如何充分考虑移动设备的移动性，以降低任务卸载响应时间、提高任务卸载成功率是一个需要研究的关键问题。

发明内容

本发明提供了一种移动性任务卸载方法、系统及存储介质，能够在无线分布式边缘计算环境下，考虑边缘设备的移动性，缩短移动设备任务卸载响应时间，提高卸载成功率。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种移动性任务卸载方法，包括：

待任务卸载的用户设备获取其通信范围内边缘节点设备的位置和方向向量信息，并计算用户设备与每个边缘节点设备的通信时间；

以用户设备任务卸载耗费的总时延作为筛选约束，筛选出满足通信时间大于任务卸载总时延的边缘节点设备，将任务拆分后卸载到每个可用边缘节点设备上执行；

其中，所述总时延由传输时延和计算时延加和得到；所述传输时延指将任务卸载到边缘节点设备所需的时间；所述计算时延指边缘节点设备的数据处理时间；

所述用户设备为移动方向随机的工业移动设备，所述边缘节点设备为可作为边缘节点的移动方向随机的移动设备。

作为一种优选的实施方式，所述用户设备获取其通信范围内边缘节点设备位置及方向向量信息的方式为：

向用户设备通信范围内存在的边缘节点设备进行广播，获得边缘节点设备位置信息；

根据一段时间边缘节点设备位置的变化计算出边缘节点设备的方向向量信息。

作为一种优选的实施方式，所述用户设备通过无线链路向通信范围内存在的边缘节点设备进行广播。

作为一种优选的实施方式，所述通信时间指某一边缘节点设备能够保持在用户设备通信范围内的时长；通信时间基于用户设备的通信范围及用户设备、边缘节点设备的位置变化获取。

作为一种优选的实施方式，所述通信时间基于下式计算：

其中，τ为用户设备与某一边缘节点设备的通信时间，分别为用户设备、边缘节点设备的方向向量，分别为用户设备、边缘节点设备前一时刻的位置坐标，分别为用户设备、边缘节点设备后一时刻的位置坐标，R为用户设备通信范围。