用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級(jí)調(diào)度傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域,具體涉及用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級(jí)調(diào)度傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)
[0002] 智能制造物聯(lián)網(wǎng)是目前一個(gè)極其熱門的領(lǐng)域,所述智能制造物聯(lián)網(wǎng)指利用智能化的管理方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化生產(chǎn)。但是在智能制造物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,往往執(zhí)行一個(gè)操作需要進(jìn)行任務(wù)的建立以及不同任務(wù)對(duì)應(yīng)的海量的數(shù)據(jù)調(diào)用傳輸,為了提高數(shù)據(jù)的傳輸效率,需要對(duì)建立的任務(wù)進(jìn)行更快更好的處理,現(xiàn)有的解決辦法是對(duì)多個(gè)任務(wù)利用多級(jí)反饋論調(diào)度算法進(jìn)行處理。
[0003] 現(xiàn)有的多級(jí)反饋輪調(diào)度算法對(duì)于多個(gè)任務(wù)進(jìn)行處理時(shí),待處理任務(wù)總是需要在每一優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列的末尾進(jìn)行排序,這種方式對(duì)于緊急任務(wù)和短處理時(shí)間的任務(wù)而言是不公平的,因?yàn)檩^為緊急的任務(wù)需要進(jìn)行優(yōu)先處理,但是現(xiàn)有算法對(duì)其進(jìn)行處理的時(shí)候總是需要在每一個(gè)隊(duì)列的末尾進(jìn)行等待,而后依次進(jìn)行隊(duì)列降級(jí),直至處理完成,對(duì)于處理時(shí)間較長(zhǎng)的緊急任務(wù)而言,尤其是在最后一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中需要進(jìn)行多次處理,而每一次處理都需要有著較長(zhǎng)的等待時(shí)間。并且短處理時(shí)間的任務(wù)處理時(shí),其在較高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中可能僅需處理兩次就結(jié)束,但是因?yàn)楝F(xiàn)有算法的排隊(duì)缺陷,其在較高的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中未能一次處理完畢,不得不去次一級(jí)的隊(duì)列重新排隊(duì)等待,增加處理的時(shí)間成本。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級(jí)調(diào)度傳輸系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)行模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊;
[0005] 數(shù)據(jù)采集模塊:
[0006] 獲取得到智能制造物聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)集合,所述任務(wù)集合中包含多個(gè)任務(wù);
[0007] 數(shù)據(jù)處理模塊:
[0008] 構(gòu)建多個(gè)優(yōu)先級(jí)并獲取各優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片;根據(jù)各任務(wù)所需時(shí)間和任務(wù)運(yùn)行產(chǎn)生的傳輸數(shù)據(jù)量的大小得到各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù);根據(jù)各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)的取值范圍得到各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度;根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度和各優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片得到各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度;根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度得到各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間范圍;根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間范圍和各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)得到各任務(wù)的初始優(yōu)先級(jí);物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)根據(jù)初始優(yōu)先級(jí)從小到大依次處理任務(wù);
[0009] 對(duì)各任務(wù)重新分配優(yōu)先級(jí),包括:計(jì)算各任務(wù)經(jīng)過(guò)各初始優(yōu)先級(jí)處理后各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)損失量,將各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)減去優(yōu)先級(jí)損失量得到各任務(wù)的剩余優(yōu)先級(jí)系數(shù),根據(jù)各任務(wù)的剩余優(yōu)先級(jí)系數(shù)和各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間范圍得到各任務(wù)的優(yōu)先級(jí);
[0010] 在優(yōu)先級(jí)上對(duì)各任務(wù)進(jìn)行再次處理,對(duì)各任務(wù)每處理一次就對(duì)各任務(wù)重新分配優(yōu)先級(jí),以此類推直至完成各任務(wù)的處理;
[0011] 數(shù)據(jù)傳輸模塊:
[0012] 獲取各任務(wù)處理完成后的相關(guān)數(shù)據(jù),并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。
[0013] 優(yōu)選的,所述根據(jù)各任務(wù)所需時(shí)間和任務(wù)運(yùn)行產(chǎn)生的傳輸數(shù)據(jù)量的大小得到各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù),包括的具體步驟為:
[0014] 第i個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)的計(jì)算公式為:
[0015]
[0016] 其中, 表示第 個(gè)任務(wù)的所需處理時(shí)間, 表示第 個(gè)優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片大小,N表示優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中包含的優(yōu)先級(jí)的個(gè)數(shù), 表示第 個(gè)任務(wù)處理之后得到的智能制造的物聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)量的大小,I表示智能制造物聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)集合中任務(wù)總個(gè)數(shù), 第i個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù),exp()表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。
[0017] 優(yōu)選的,所述根據(jù)各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)的取值范圍得到各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度,包括的具體步驟為:
[0018] 獲取所有任務(wù)對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)系數(shù)中的最大值 和最小值 得到
區(qū)間 ,將區(qū)間均勻劃分成N個(gè)小區(qū)間得到各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度:
[0019]
[0020] 其中, 為所有任務(wù)對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)中最大的優(yōu)先級(jí)系數(shù);
為所有任務(wù)對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)中最小的優(yōu)先級(jí)系數(shù),N表示優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)個(gè)數(shù), 表示基礎(chǔ)長(zhǎng)度。
[0021] 優(yōu)選的,所述根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度和各優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片得到各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度,包括的具體步驟為:
[0022] 第n個(gè)優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度的計(jì)算公式為:
[0023]
[0024] 其中, 表示各優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度, 表示第n個(gè)優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片大小,N表示優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)個(gè)數(shù), 表示第n個(gè)優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度,exp()表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。
[0025] 優(yōu)選的,所述根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間長(zhǎng)度得到各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間范圍,包括的具體步驟為:
[0026] 第1,2,…,N個(gè)優(yōu)先級(jí)的區(qū)間分別為
[0027] ,
,…,
。
[0028] 優(yōu)選的,所述根據(jù)各優(yōu)先級(jí)的區(qū)間范圍和各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)得到各任務(wù)的初始優(yōu)先級(jí),包括的具體步驟為:
[0029] 獲取各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)系數(shù)所屬的優(yōu)先級(jí)區(qū)間,將各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)區(qū)間對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)作為各任務(wù)的初始優(yōu)先級(jí)。
[0030] 優(yōu)選的,所述計(jì)算各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)損失量,包括的具體步驟為:
[0031] 第i個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)損失量計(jì)算公式為:
[0032]