基于云边协同的物联网任务卸载策略建模与分析
2021-11-18韩义波郭士加刘盛加
南阳理工学院学报 2021年4期
韩义波,王 超,郭士加,刘盛加
(南阳理工学院 河南 南阳 473004)
1 引入
数字化时代相互联结的设备数量急剧增长,移动物联网带动全球联网设备数量在2020年突破240亿,未来在2025年对全球经济增长影响力将达到11.1万亿美元,占全球GDP的11%,这一颠覆性的时代被称为物联网(Internet of Things,IoT)时代,引起了学术界和行业界的广泛关注。目前,物联网应用面临的最大问题之一是物联网设备在硬件、网络和平台方面的异构性,且每个物联网设备通过唯一的地址与其他设备通信,需要传输、处理和存储这些设备产生的数据;再者,大多数物联网设备能量、计算能力(如CPU、内存)有限[1],因此,支持设备数量日益增长的管理平台必不可少,以协调巨量的物联网设备并处理其产生的数据。
物联网设备具备可移动的特性,但计算能力受限。为了解决能源和性能问题,云计算和边缘计算助力物联网设备,通过任务卸载来保证物联网服务的提供。卸载将计算从资源有限的移动设备转移到资源丰富的边缘结点或云节点,以提高物联网应用的执行性能和整体能效。任务卸载已在许多领域得到应用,如运输、医疗保健、家庭和工厂等[2]。另外,任务卸载对于流处理、增强现实、在线游戏和视频会议等应用尤其有效[3],此类应用对延迟非常敏感,需要高质量的服务和用户体验。这种场景下,将数据从终端设备传输到云中就伴随着卸载处理,并且因应用而异,如有些应用属计算资源密集性,通信量低;而有些应用通信量高,而计算资源需求低,加上终端设备的移动性特点,部分区域设备和用户数量可能猛增,这更加剧了任务卸载的复杂度[4]。……
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