【摘 要】
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在物联网实现万物互联的同时,海量数据的涌入给核心数据网络造成了巨大的压力,而且随着智能监控、自动驾驶等低延迟应用场景的出现,将数据传输到远端云服务中心会造成极大的传输延迟,无法满足实时性的需求。边缘计算作为云计算的扩展,通过任务卸载将部分任务转移至边缘执行,减少流向云中心数据量的同时降低了数据的传输延迟。而边缘设备性能不一、资源有限,如何合理进行任务卸载调度是一个重要的研究方向。现有的边缘任务卸载
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在物联网实现万物互联的同时,海量数据的涌入给核心数据网络造成了巨大的压力,而且随着智能监控、自动驾驶等低延迟应用场景的出现,将数据传输到远端云服务中心会造成极大的传输延迟,无法满足实时性的需求。边缘计算作为云计算的扩展,通过任务卸载将部分任务转移至边缘执行,减少流向云中心数据量的同时降低了数据的传输延迟。而边缘设备性能不一、资源有限,如何合理进行任务卸载调度是一个重要的研究方向。现有的边缘任务卸载方式普遍通过大量计算和约束建模来求解卸载决策问题,但终端节点的性能较弱,无法提供充足的计算资源以支持复杂的卸载策略。针对以上问题,以分析几种典型边缘任务卸载方式为基础,提出了一种基于比例积分微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制器的自适应卸载调度方式,其核心是利用有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)来模拟存在依赖关系的任务,以DAG中边的方向表示数据的依赖关系,构建闭环的PID反馈调节系统来指导卸载过程。在系统出现性能波动时,能以较低的计算开销预估卸载任务后的收益值,快速的适应新的系统环境,达到稳定的卸载效果。为验证所提算法的有效性,围绕包括自动驾驶中车辆的控制系统、智慧交通中的安全监控系统以及视频流服务系统在内的典型应用场景,使用i Fog Sim仿真器进行实验比较。实验结果表明,与两种代表性算法相比,在前述应用场景中,最大可降低43.3%的端到端执行时延和7.5%的系统总能耗。
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