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用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng)

專利號
CN115776524B
公開日期
2023-04-25
申請人
廣東瑞恩科技有限公司(廣東省東莞市南城區(qū)體育路5號健升大廈1502室)
發(fā)明人
吳成銳; 陳涌發(fā); 吳學勇; 李銀鳳; 陳嘉韶; 吳成福
IPC分類
H04L67/61; H04L67/12
技術(shù)領(lǐng)域
優(yōu)先級,任務,優(yōu)先,優(yōu)先級隊列,系數(shù),隊列,區(qū)間,物聯(lián)網(wǎng),聯(lián)網(wǎng),緊急
地域: 廣東省 廣東省東莞市

摘要

本發(fā)明涉及數(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)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊,數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取任務集合,數(shù)據(jù)處理模塊用于:構(gòu)建多個優(yōu)先級以及獲取各優(yōu)先級的時間片,根據(jù)各任務的優(yōu)先級系數(shù)得到各任務的初始優(yōu)先級,在各優(yōu)先級對各任務進行一次處理,計算各任務的剩余優(yōu)先級系數(shù),根據(jù)各任務的剩余優(yōu)先級系數(shù)和各優(yōu)先級的區(qū)間范圍得到各任務的優(yōu)先級,在各優(yōu)先級對各任務再次進行一次處理,對各任務每進行一次處理對各任務重新分配一次優(yōu)先級,直至各任務處理完成。數(shù)據(jù)傳輸模塊用于對各任務處理完成得到的相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸,從而實現(xiàn)職能制造物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的高效傳輸。

說明書

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[0033] 其中, 表示第 個優(yōu)先級的時間片大小,? 表示第i個任務的初始優(yōu)先級的時間片大小, 表示第i個任務的所需時間, 表示優(yōu)先級隊列中優(yōu)先級的個數(shù), 表示第 個任務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, 表示第i個任務經(jīng)過初始優(yōu)先級處理后的優(yōu)先級損失量,exp()表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。 [0034] 本發(fā)明實施例至少具有如下有益效果:?不同于現(xiàn)有的多級反饋輪調(diào)度算法,對于不同任務只在每個優(yōu)先級隊列中進行一個時間片后處理后,就將各任務防止在次一優(yōu)先級的末尾排隊等待,這樣會使各任務的排隊消耗較大,因而本實施例根據(jù)各任務的緊急性和所需時間來計算各任務的優(yōu)先級系數(shù),根據(jù)優(yōu)先級系數(shù)劃分各任務的優(yōu)先級,這樣可以有效考慮了各任務的緊急性和處理的時間來完成任務優(yōu)先級劃分,提高任務的處理效率;同時任務沒處理一次還會再次計算各任務的剩余優(yōu)先級系數(shù),根據(jù)剩余優(yōu)先級系數(shù)對各任務再次進行優(yōu)先級劃分,通過該方式能夠保障緊急任務和處理時間較短的任務被多次調(diào)度,減少緊急任務和短時間任務的排隊時間,提高緊急任務和短時間任務的處理效率,從而提高各任務相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸效率。 附圖說明 [0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。 [0036] 圖1為本發(fā)明提供的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng)中實施方法的流程圖。 具體實施方式 [0037] 為了更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細說明如下。在下述說明中,不同的“一個實施例”或“另一個實施例”指的不一定是同一實施例。此外,一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特點可由任何合適形式組合。 [0038] 除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。 [0039] 下面結(jié)合附圖具體的說明本發(fā)明所提供的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng)的具體方案。 [0040] 請參閱圖1,其示出了本發(fā)明一個實施例用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng)的步驟流程圖,該方法包括以下步驟: [0041] 步驟S001,獲取智能制造物聯(lián)網(wǎng)任務集合。 [0042] 在智能制造物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)調(diào)用傳輸?shù)倪^程中,每個待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)均通過云平臺對任務進行處理得到,所以需要建立智能制造物聯(lián)網(wǎng)任務。 [0043] 構(gòu)建任務得到任務集合:云平臺根據(jù)智能制造的相應環(huán)節(jié)建立相應的任務,得到任務集合。例如控制端通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O備上,進行設備控制,需要傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)包括:機床上所有電機的轉(zhuǎn)速和輸入的電功率、機械臂的位置,產(chǎn)品原料的進料速度等數(shù)據(jù)。為實現(xiàn)智能制造的準確快速,需要每個時刻傳輸海量的數(shù)據(jù),現(xiàn)有的傳輸方法是為數(shù)據(jù)傳輸過程建立多個傳輸任務,每個任務對應一個優(yōu)先級,物聯(lián)網(wǎng)平臺依據(jù)優(yōu)先級對不同的任務對應的數(shù)據(jù)依次進行處理和傳輸,這里的處理是指利用數(shù)據(jù)處理單元,如CPU將各個任務對應的數(shù)據(jù)進行壓縮并編碼成二進制數(shù)據(jù)序列然后存儲到數(shù)據(jù)處理單元的緩存隊列中,傳輸是指利用數(shù)據(jù)傳輸模塊,例如WIFI模塊將緩存隊列中的數(shù)據(jù)進行傳輸。 [0044] 本實施例中將所有任務構(gòu)成一個任務集合。 [0045] 步驟S002,計算每個任務的優(yōu)先級系數(shù),根據(jù)每個任務的優(yōu)先級系數(shù)確定各任務的初始優(yōu)先級。 [0046] 傳統(tǒng)多級反饋輪調(diào)度算法介紹:云平臺在對各任務進行處理前需先對各任務進行優(yōu)先級劃分,每個優(yōu)先級會對應一個時間片,云平臺對各任務按優(yōu)先級大小進行依次處理,但是云平臺不能一次完成一個完整任務的處理,只能完成優(yōu)先級對應時間片的任務處理,任務每處理完一次后,就會將任務下移一個優(yōu)先級。因而通過分析可以得到傳統(tǒng)的多級反饋輪調(diào)度算法對緊急任務和短時間的任務的處理效率較低。為了減少緊急任務和短時間任務的排隊時間,提高任務的處理效率,根據(jù)各任務的時間和緊急情況來不斷調(diào)整各任務的優(yōu)先級。 [0047] 1、優(yōu)先級介紹: [0048] (1)創(chuàng)建優(yōu)先級隊列: [0049] 為了獲取每個任務的優(yōu)先級,需先完成優(yōu)先級隊列的創(chuàng)建。 [0050] 創(chuàng)建一個長度為N的優(yōu)先級隊列,優(yōu)先級隊列是由1,2…,N個優(yōu)先級構(gòu)成,本實施例中N取5,其他實施例中實施者可根據(jù)實際設置,在優(yōu)先級隊列中優(yōu)先級序數(shù)越小,優(yōu)先級越高。 [0051] (2)設置每個優(yōu)先級的時間片:

權(quán)利要求

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4.如權(quán)利要求1所述的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),其特征在于,所述根據(jù)各優(yōu)先級的基礎長度和各優(yōu)先級的時間片得到各優(yōu)先級的區(qū)間長度,包括的具體步驟為: 第n個優(yōu)先級的區(qū)間長度的計算公式為: 其中, 表示各優(yōu)先級的基礎長度, 表示第n個優(yōu)先級的時間片大小,N表示優(yōu)先級隊列中優(yōu)先級個數(shù), 表示第n個優(yōu)先級的區(qū)間長度,exp()表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。 5.如權(quán)利要求1所述的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),其特征在于,所述根據(jù)各優(yōu)先級的區(qū)間長度得到各優(yōu)先級的區(qū)間范圍,包括的具體步驟為: 第1,2,…,N個優(yōu)先級的區(qū)間分別為 , ,…, 。 6.如權(quán)利要求1所述的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),其特征在于,所述根據(jù)各優(yōu)先級的區(qū)間范圍和各任務的優(yōu)先級系數(shù)得到各任務的初始優(yōu)先級,包括的具體步驟為: 獲取各任務的優(yōu)先級系數(shù)所屬的優(yōu)先級區(qū)間,將各任務的優(yōu)先級區(qū)間對應的優(yōu)先級作為各任務的初始優(yōu)先級。 7.如權(quán)利要求1所述的用于智能制造的物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)多級調(diào)度傳輸系統(tǒng),其特征在于,所述計算各任務的優(yōu)先級損失量,包括的具體步驟為: 第i個任務的優(yōu)先級損失量計算公式為: 其中, 表示第 個優(yōu)先級的時間片大小, 表示第i個任務的初始優(yōu)先級的時間片大小, 表示第i個任務的所需時間, 表示優(yōu)先級隊列中優(yōu)先級的個數(shù), 表示第 個任務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, 表示第i個任務經(jīng)過初始優(yōu)先級處理后的優(yōu)先級損失量,exp()表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。
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