【技術實現步驟摘要】
本申請涉及工業互聯網，尤其涉及云邊端集成架構的資源分配方法、裝置、設備、存儲介質及產品。
技術介紹
1、云邊端資源分配的目標是最大化滿足傳感器層物理傳感器和執行器的應用程序需求量，同時確保運營成本。然而，工業場景下的云邊端集成架構會強制從底層物理傳感器和執行器獲取數據并共享數據，這種涉及自下而上的資源需求往往是動態變化的，需要根據底層設備的實時狀態和生產需求進行調整。現有技術的自上而下的資源分配方式可能導致數據獲取的延遲，影響整個系統的響應速度。其次，工業場景下的云邊端集成架構資源分配不僅僅是混合整數非線性規劃(minp)問題，也是多項式復雜程度的非確定性問題(npc)。是因為這些問題通常涉及高度復雜的變量和約束條件、不確定性因素、實時性要求、多目標優化、動態變化的環境、有限的計算資源以及問題規模的快速增長。這些因素共同作用，使得在有限的時間內找到精確的最優解變得不切實際，因此需要依賴于啟發式或近似來快速獲得可行的解決方案，以適應工業環境中的快速變化和高效率要求。常規的云計算模式會阻礙當虛擬節點和應用數量增長時快速搜索最優解，導致邊緣層應用程序延遲。
2、上述內容僅用于輔助理解本申請的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。
技術實現思路
1、本申請的主要目的在于提供一種云邊端集成架構的資源分配方法、裝置、設備、存儲介質及產品，旨在解決自上而下的資源分配方式可能導致數據獲取的延遲，影響整個系統的響應速度的技術問題。
2、為實現上述目的，本申請提出一種云邊端
3、根據云邊端集成架構中的到達時間和時間跨度生成有向無環圖的拓撲關系；
4、將傳感器節點集合和虛擬主機節點集合映射至虛擬節點集，得到虛擬節點傳感器節點映射矩陣和虛擬節點主機映射矩陣；
5、通過所述虛擬節點傳感器節點映射矩陣和所述虛擬節點主機映射矩陣確定云層集中式決策變量和邊緣層分散式決策變量；
6、基于所述云層集中式決策變量得到云層資源分配策略，基于所述邊緣層分散式決策變量得到邊緣層資源分配策略；
7、基于所述云層資源分配策略和所述邊緣層資源分配策略更新所述有向無環圖拓撲關系，得到目標資源分配策略，并根據所述目標資源分配策略進行資源分配。
8、在一實施例中，所述基于所述云層集中式決策變量得到云層資源分配策略的步驟包括：
9、記錄當前的請求時間，在緩沖到達應用程序時，對所述當前的請求時間進行判斷，確定當前的請求周期；
10、在所述當前的請求周期未到期時，根據分配的所述云層集中式決策變量生成云層資源分配策略。
11、在一實施例中，所述在緩沖到達應用程序時，對所述當前的請求時間進行判斷，確定當前的請求周期的步驟之后，還包括：
12、在所述當前的請求周期已到期時，對虛擬節點的剩余能量值進行檢測，確定預設能量值對應的虛擬節點；
13、將當前每個資源請求分配至所述預設能量值對應的虛擬節點；
14、或，
15、確定所述每個資源請求的候選隊列，并分別確定每個所述資源請求的預設隊列，分別根據所述預設隊列確定虛擬節點；
16、根據所述虛擬節點對所述云層集中式決策變量更新，根據更新后的云層集中式決策變量生成云層資源分配策略。
17、在一實施例中，所述基于所述邊緣層分散式決策變量得到邊緣層資源分配策略的步驟包括：
18、將虛擬節點的資源請求存儲于先進先出的隊列中，根據加入所述隊列的時間確定待處理資源請求；
19、在所述待處理資源請求進行處理且所述隊列阻塞時，根據所述邊緣層分散式決策變量和所述虛擬節點數據更新時間確定數據更新花費時間；
20、確定所述虛擬節點的處理能力，根據虛擬節點的處理負荷和所述虛擬節點的處理能力得到虛擬節點處理時間；
21、基于所述數據更新花費時間、所述邊緣層分散式決策變量以及所述虛擬節點處理時間確定邊緣層資源分配策略。
22、在一實施例中，所述基于所述數據更新花費時間、所述邊緣層分散式決策變量以及所述虛擬節點處理時間確定邊緣層資源分配策略的步驟包括：
23、確定所述虛擬節點根據分配請求確定的目標傳輸虛擬節點，并確定所述虛擬節點之間的帶寬速率；
24、根據所述目標傳輸虛擬節點、所述帶寬速率、所述虛擬節點處理時間、所述數據更新花費時間以及所述邊緣層分散式決策變量得到單個周期的結束時間；
25、根據所述數據更新花費時間、所述邊緣層分散式決策變量和在上一個決策窗口中的數據更新時間得到在所述單個周期中的最后一次數據更新時間；
26、根據所述單個周期的結束時間和最后一次數據更新時間確定邊緣層資源分配策略。
27、在一實施例中，所述基于所述云層資源分配策略和所述邊緣層資源分配策略更新所述有向無環圖拓撲關系，得到目標資源分配策略的步驟包括：
28、根據單個周期內虛擬節點的請求服務時刻和所述單個周期內中最后一次數據的更新時刻之間的時間差確定數據的新鮮度；
29、在所述數據的新鮮度為預設新鮮度時，根據所述虛擬節點請求獲得的效用量確定目標資源分配效用；
30、基于所述目標資源分配效用、所述云層集中式決策變量以及所述邊緣層分散式決策變量更新所述有向無環圖拓撲關系，到目標資源分配策略。
31、此外，為實現上述目的，本申請還提出一種云邊端集成架構的資源分配裝置，所述云邊端集成架構的資源分配裝置包括：
32、節點拓撲模塊，用于根據云邊端集成架構中的到達時間和時間跨度生成有向無環圖的拓撲關系；
33、節點映射模塊，用于將傳感器節點集合和虛擬主機節點集合映射至虛擬節點集，得到虛擬節點傳感器節點映射矩陣和虛擬節點主機映射矩陣；
34、資源決策模塊，用于通過所述虛擬節點傳感器節點映射矩陣和所述虛擬節點主機映射矩陣確定云層集中式決策變量和邊緣層分散式決策變量；
35、資源分配模塊，用于基于所述云層集中式決策變量得到云層資源分配策略，基于所述邊緣層分散式決策變量得到邊緣層資源分配策略；
36、資源分配模塊，還基于所述云層資源分配策略和所述邊緣層資源分配策略更新所述有向無環圖拓撲關系，得到目標資源分配策略，并根據所述目標資源分配策略進行資源分配。
37、此外，為實現上述目的，本申請還提出一種云邊端集成架構的資源分配設備，所述設備包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序配置為實現如上文所述的云邊端集成架構的資源分配方法的步驟。
38、此外，為實現上述目的，本申請還提出一種存儲介質，所述存儲介質為計算機可讀存儲介質，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上文所述的云邊端集成架構的資源分配方法的步驟。
39、此外，為實現上述目的，本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種云邊端集成架構的資源分配方法，其特征在于，所述云邊端集成架構的資源分配方法包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述云層集中式決策變量得到云層資源分配策略的步驟包括：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在緩沖到達應用程序時，對所述當前的請求時間進行判斷，確定當前的請求周期的步驟之后，還包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述邊緣層分散式決策變量得到邊緣層資源分配策略的步驟包括：
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述數據更新花費時間、所述邊緣層分散式決策變量以及所述虛擬節點處理時間確定邊緣層資源分配策略的步驟包括：
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述云層資源分配策略和所述邊緣層資源分配策略更新所述有向無環圖拓撲關系，得到目標資源分配策略的步驟包括：
7.一種云邊端集成架構的資源分配裝置，其特征在于，所述裝置包括：
8.一種云邊端集成架構的資源分配設備，其特征在于，所述設備包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上
9.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質為計算機可讀存儲介質，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至6中任一項所述的云邊端集成架構的資源分配方法的步驟。
10.一種計算機程序產品，其特征在于，所述計算機程序產品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至6中任一項所述的云邊端集成架構的資源分配方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種云邊端集成架構的資源分配方法，其特征在于，所述云邊端集成架構的資源分配方法包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述云層集中式決策變量得到云層資源分配策略的步驟包括：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在緩沖到達應用程序時，對所述當前的請求時間進行判斷，確定當前的請求周期的步驟之后，還包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述邊緣層分散式決策變量得到邊緣層資源分配策略的步驟包括：
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述數據更新花費時間、所述邊緣層分散式決策變量以及所述虛擬節點處理時間確定邊緣層資源分配策略的步驟包括：
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述云層資源分配策略和所述邊緣層資源分配策略更新所述有向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧珺菲，陳桃，呂嚴，吳曉，王瑞，
申請(專利權)人：中國移動紫金江蘇創新研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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