[发明专利]基于边缘计算的任务调度优化方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算的任务调度优化方法，包括：确定当前边缘计算的网络场景模型，根据设定的用户服务质量要求以及用户终端到各个边缘云的时间开销确定用户终端对应的目标边缘云作为接收用户终端分发的任务；根据用户终端对应的目标边缘云对网络场景模型进行更新，以获取物理模型；在物理模型中添加源节点、汇节点和哑结点，通过物理参数映射将用户终端在网络场景模型中的点的属性映射为物理模型中边的属性；根据用户终端到每个边缘云的能量开销以及边的属性，应用设定的最短路径算法计算源节点到汇节点的路径中满足设定的能耗条件的路径，直到满足计算终止条件时确定用户终端要分发的任务的分配方案。降低了系统能耗以及减少了计算资源。

技术领域

本发明涉及边缘计算的技术领域，具体涉及一种基于边缘计算的任务调度优化方法和装置。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，以人为中心的通信已经扩展到人和人、人和物以及物和物的通信。通信速率和计算速率的差距越来越小，之前通信消耗的时间比重在总时间消耗中的越来越小，通信与计算协同的应用范围越来越广，继而衍生出了物联网应用。

物联网作为一种新一代信息技术的重要组成部分，设计的应用领域有物流、交通、安防、能源、医疗、建筑、制造、家居、零售和农业，对于物联网设备来说，通常对于能耗的要求很严格，因此，计算能力较低。此外，部分设备的任务对计算资源有需求，但是由于自身的硬件条件限制，以及应用程序越来越多样化，受限于移动设备的便携性，其计算能力和续航能力有限。在面对此类问题时，相关技术中通常是应用传统的云计算方式，将计算量大的任务卸载到辅助计算设备上来协助用户处理，但是仍会产生由于距离用户太远而导致的用户上传任务的时间开销很大以及耗时太久的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于边缘计算的任务调度优化方法和装置，以解决相关技术中任务调度时的时延大、系统能耗过高、计算资源浪费以及用户体验差的问题。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于边缘计算的任务调度优化方法，该方法包括：

确定当前边缘计算的网络场景模型，其中，所述网络场景模型中的参数包括用户终端的数量和位置、所述用户终端要分发的任务的参数以及随机分布的边缘云的数量；

对于所述用户终端，根据设定的用户服务质量要求以及所述用户终端到各个边缘云的时间开销确定所述用户终端对应的目标边缘云作为接收所述用户终端分发的任务；

根据所述用户终端对应的目标边缘云对所述网络场景模型进行更新，以获取物理模型；

在所述物理模型中添加源节点、汇节点以及哑结点，通过物理参数映射将所述用户终端在所述网络场景模型中的点的属性映射为所述物理模型中边的属性；

根据所述用户终端到每个边缘云的能量开销以及所述边的属性，应用设定的最短路径算法计算所述源节点到所述汇节点的路径中满足设定的能耗条件的路径，直到满足计算终止条件时确定所述用户终端要分发的任务的分配方案。

进一步的，所述物理模型中，将各个用户终端和所述各个边缘云分别作为一个节点，相应的，所述物理模型的约束条件包括：

源节点的任务流出量等于汇节点的任务流入量；

第一节点的任务流出量和任务流入量相等，其中，第一节点包括哑结点以及每个用户终端和每个边缘云对应的节点。

进一步的，在确定当前边缘计算的网络场景模型之后，还包括：

计算所述用户终端到每个边缘云的时间开销。

进一步的，所述时间开销包括任务上传时间以及任务处理时间，相应的，所述计算所述用户终端到每个边缘云的时间开销，包括：

计算所述用户终端将任务上传至边缘云的第一时间与所述边缘云处理任务的第二时间；