本發(fā)明公開了一種基于邊緣計算的多用戶多任務(wù)卸載系統(tǒng)，包括：若干組用戶端，所述用戶端用于建立并發(fā)送待處理卸載任務(wù)；覆蓋所述若干組用戶端的邊緣服務(wù)器集合，所述邊緣服務(wù)器集合包括若干組邊緣服務(wù)器。通過采用計算模塊對待處理卸載任務(wù)的消耗進(jìn)行建模，然后基于計算模型通過排序模塊根據(jù)組成各個待處理卸載任務(wù)的規(guī)定最晚完成時間和實際執(zhí)行過程中的允許最晚完成時間，確定任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)先級，不僅解決現(xiàn)有卸載系統(tǒng)計算資源浪費的現(xiàn)象，還解決了解決現(xiàn)有卸載系統(tǒng)無法實現(xiàn)邊緣服務(wù)器的能源消耗和用戶任務(wù)的響應(yīng)時間權(quán)衡優(yōu)化的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多用戶多任務(wù)卸載領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種基于邊緣計算的多用戶多任務(wù)卸載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

邊緣計算，是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務(wù)，其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求，邊緣計算處于物理實體和工業(yè)連接之間，或處于物理實體的頂端，而云端計算，仍然可以訪問邊緣計算的歷史數(shù)據(jù)。

目前的基于邊緣計算的卸載系統(tǒng)，在處理緊急任務(wù)時，可能會出現(xiàn)計算資源不足的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致任務(wù)不能在規(guī)定時間內(nèi)完成；而在處理對時間寬容的任務(wù)時，可能會出現(xiàn)計算資源浪費的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大量不必要的能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種基于邊緣計算的多用戶多任務(wù)卸載系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于邊緣計算的多用戶多任務(wù)卸載系統(tǒng)，包括：

若干組用戶端，所述用戶端用于建立并發(fā)送待處理卸載任務(wù)；

覆蓋所述若干組用戶端的邊緣服務(wù)器集合，所述邊緣服務(wù)器集合包括若干組邊緣服務(wù)器，每組所述邊緣服務(wù)器中均包括：

接收模塊，用于接收所述用戶端發(fā)送的所述待處理卸載任務(wù)，所述接收模塊包括無線接入點，所述無線接入點接收所述用戶端邊緣節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)將用戶端和邊緣計算節(jié)點進(jìn)行配對；

排序模塊，根據(jù)組成各個待處理卸載任務(wù)的規(guī)定最晚完成時間和實際執(zhí)行過程中的允許最晚完成時間，確定任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)先級；

最優(yōu)決策獲得模塊，基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、邊緣服務(wù)器和遠(yuǎn)程服務(wù)器的資源狀態(tài)、要執(zhí)行的任務(wù)狀態(tài)和優(yōu)先隊列狀態(tài)，采用DQN網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、邊緣服務(wù)器的資源情況以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生應(yīng)用的實時信息，得到當(dāng)前狀態(tài)下各種動作與每種動作對應(yīng)的消耗，直到DQN網(wǎng)絡(luò)收斂，得到最優(yōu)的任務(wù)執(zhí)行和資源分配策略。

優(yōu)選的，所述邊緣服務(wù)器還包括：

計算模塊，對待處理卸載任務(wù)的消耗進(jìn)行建模，根據(jù)是否進(jìn)行卸載分成兩種情況建模：

1)如果不卸載，則任務(wù)本地進(jìn)行處理；在假設(shè)任務(wù)執(zhí)行時間恰好為任務(wù)的時間約束的條件下，用戶設(shè)備的CPU頻率根據(jù)動態(tài)電壓縮放技術(shù)，取最大頻率與任務(wù)需求頻率之間的較小值；然后計算本地消耗；

2)如果進(jìn)行卸載，則任務(wù)在車載邊緣節(jié)點進(jìn)行處理；計算用戶設(shè)備發(fā)送與接收數(shù)據(jù)和靜態(tài)功率所消耗的能量；若任務(wù)結(jié)果數(shù)據(jù)量很小，則消耗的能量和時間忽略不計；結(jié)合發(fā)送時間計算出任務(wù)卸載時用戶端的消耗。

優(yōu)選的，所述最優(yōu)決策獲得模塊包括：

發(fā)送子模塊，用于針對與所述邊緣服務(wù)器相適配的每一候選匹配網(wǎng)絡(luò)，向所述候選匹配網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的匹配狀態(tài)表中最大的偏好值所對應(yīng)的新的頂點發(fā)送卸載請求。