智慧煤矿中边缘计算任务分配研究
朱晓娟
张浩
安徽理工大学计算机科学与工程学院,安徽淮南 232001
摘要：目前智慧煤矿边缘计算中的任务分配大多采用集中式分配算法,划分任务优先级时考虑的因素较单一,且未考虑煤矿网络拓扑的窄长型特征.针对该问题,结合煤矿场景下任务的特点,提出一种基于动态优先级和实时竞价策略的边缘计算任务分配策略.对任务进行分类:一方面,将计算量超过边缘节点计算能力的任务直接上传至云端进行处理;另一方面,将能够在边缘计算层处理的任务按重要程度划分为3个等级:第1等级为环境监控相关任务及工作人员安全操作规程检测相关任务;第2等级为生产过程设备状态监控相关任务;第3等级为其他常规任务.但仅仅按照这3个等级进行任务分配,会导致优先级低的任务被优先级高的任务阻塞.必须考虑任务的紧迫程度,让临近截止时间的任务提高优先级.根据任务的固定优先级、紧迫程度和计算量动态生成优先级并更新任务队列.针对煤矿井下巷道狭长、传输受限等特点,建立任务分配的实时竞价模型,通过边缘节点计算能力、处理时间、能耗和等待时间4个因素确定边缘节点对任务的报价,请求节点将任务传输到2跳范围内处理代价最低且满足任务需求的边缘节点执行,从而完成任务分配.仿真结果表明,所提任务分配策略可将任务分配到算力匹配的边缘节点进行处理,使边缘节点优先处理紧迫且重要的任务,在降低时延和能耗、优化资源分配方面取得了较好的效果.
关键词：智慧煤矿边缘计算云计算任务分配动态优先级竞价策略边缘节点
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2020A0300)安徽理工大学人才引进基金(13190310)
论文发表日期：2021-06-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 32-39 )
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