研究亮點

孫夢宇:針對多并發時序應用的高能效物聯網服務組合【FGCS,2019】
發布:科技處 2020-01-07 閱讀:

物聯網作為一項新興的技術,建立了一個高效的平臺促進分布式設備間的互聯互通,并實現多異構設備間的協作。與無線傳感器網絡中的傳感器節點類似,物聯網節點的能量也是有限的,盡管能量補充技術已經初步發展,但并沒有被大規模地應用到物聯網領域。隨著用戶需求數量以指數形式上升,如何合理高效地調度網絡中多異構的物聯網設備,保障網絡的負載均衡,從而延長整個網絡的生命周期,是一個值得廣泛關注的研究問題。

針對這一問題,我校信息工程學院2018級博士研究生孫夢宇在導師周長兵教授的指導下,采用面向服務架構,將物聯網節點提供的功能封裝成為服務,以服務組合的方式實現用戶需求。在服務組合的過程中,根據服務的時效性,構成具有附加約束條件的服務協作模式。面對多并發用戶請求,本研究提出共享服務組件的方式,不同用戶請求中的相同功能服務在不違背它們時間依賴性的條件下,可以進行結構優化和共享,從而提高資源利用率。該研究的貢獻主要在于:

1)構建一個面向服務的物聯網架構,將物聯網設備中的每項功能封裝成一個服務,根據其功能的相似性聚類形成服務類,以服務類的形式分解用戶需求。(圖1

2)提出一個并發請求整合優化機制,通過整合并發請求中的可共享服務組件,優化多并發請求服務執行結構。(圖2

3)根據優化的服務請求結構挑選服務類中的候選服務,考慮時空因素及能量負載均衡,對用戶請求進行實例化。構建目標函數和約束條件,并采用智能優化算法求解服務組合方案。

圖1

圖2

上述成果發表于計算機科學領域國際權威刊物 Future Generation Computer Systems 上:Mengyu Sun, Zhangbing Zhou, Junping Wang, Chu Du, Walid Gaaloul. Energy-Efficient IoT Service Composition for Concurrent Timed Applications. Future Generation Computer Systems, 2019, 100:1017-1030. [IF = 5.768]

    原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167739X19302274

附件20200107082758028565.pdf (1.1648674MB)