[发明专利]一种物联网资源分配方法、系统、终端以及存储介质

说明书

本申请涉及一种物联网资源分配方法、系统、终端以及存储介质。所述方法包括：基于接收到的资源分配任务请求，采用目标与密度感知算法对飞蛾扑火算法的飞蛾向量集合进行初始化，得到初始化飞蛾向量集合；对初始化飞蛾向量集合中每个飞蛾的健康值进行评估，并选出健康值最高的前k个飞蛾作为新的火焰向量；基于新的火焰向量，采用渐进阶级火焰匹配算法以及探索式飞蛾火焰匹配算法计算飞蛾对应的阶级火焰，将飞蛾与对应的阶级火焰进行匹配；当仅有一个存活火焰时，根据存活火焰生成任务请求的资源分配方案；基于数字对象的物联网资源抽象架构，采用资源调度与分配算法执行资源分配方案。本申请可以更好地逼近最优解，避免算法陷入局部最优解。

技术领域

本申请属于物联网应用技术领域，特别涉及一种物联网资源分配方法、系统、终端以及存储介质。

背景技术

随着物联网技术的迅猛发展以及物联网设备在人们生产生活中的快速普及，物联网设备将许多应用场景变得更加智能化。例如在智慧医疗当中通过物联网设备进行病人健康监测、在智慧物流中通过物联网设备进行包裹自动投递等。

在现实生活中，物联网设备通常具有异构性。例如，不同的物联网设备可能拥有不同的可用时间以及使用代价。同样的，物联网设备驱动的场景也具有异构性，例如资源充足的场景以及资源匮乏的场景等。在实际的物联网应用任务中，每一个应用任务可能会请求一种或多种物联网设备以完成此任务。并且，每个应用任务通常会指定任务所需的每种资源的需求时段。随着物联网任务的激增，如何高效的为这些拥有资源需求的任务分配具有异构性的资源，从而在最大化满足任务所获得的收益的同时通过更有效的资源分配方式减少满足任务所产生的代价，成为了一个亟待解决的问题。

现有技术中的物联网资源分配方案主要从两个角度出发，具体为：

一、物联网资源分配模型角度；例如，Zhao等人在[Zhao,L.,Wang,J.,Liu,J.,Kato,N.,2019.Optimal edge resource allocation in iot-based smart cities.IEEENetwork 33,30–35.]中提出了EOERA和CHERA两种算法，以此在智慧城市的场景下优化物联网设备的计算资源，从而优化平均服务响应时间。Sangaiah等人在[Sangaiah,A.K.,Hosseinabadi,A.A.R.,Shareh,M.B.,Bozorgi Rad,S.Y.,Zolfagharian,A.,Chilamkurti,N.,2020.Iot resource allocation and optimization based on heuristicalgorithm.Sensors 20,539.]中提出利用鲸鱼优化算法对物联网计算资源进行优化分配，从而最小化通讯代价。Tsai等人在[Tsai,C.W.,2018.Seira:An effective algorithm foriot resource allocation problem.Computer Communications 119,156–166.]中提出了SEIRA算法，该方法同样着眼于对物联网计算及通讯资源的优化，从而优化总体通讯代价。然而，上述的物联网资源分配模型存在以下缺点：

首先，上述的物联网资源分配模型都只针对在单一场景中的物联网资源分配。其次，上述的物联网资源分配模型都是针对物联网设备中的计算、存储以及通讯资源的分配，而并未将物联网设备资源视作一个整体，在物联网设备层面进行资源分配。与此同时，这些分配模型并没有考虑到任务对资源的请求是带有时间限制的，也没有采用预留式的资源分配方式，可能造成资源死锁的发生。此外，上述的物联网资源分配模型均没有采用任何统一的物联网设备资源管理框架，随着物联网技术以及物联网设备的快速发展和演变，对多种多样的物联网设备资源的管理将会变得十分困难。最后，上述的物联网资源分配模型仅仅优化某一种代价，没有考虑同时优化满足服务所产生的代价以及满足服务所带来的收益。