[发明专利]面向智慧城市基于用户偏好的动态计算迁移方法及装置

说明书

本发明提供一种面向智慧城市基于用户偏好的动态计算迁移方法及装置，方法包括：对输入任务的集合进行初始化，同时，规定算法停止标准、种群最大迭代次数、每一个粒子的邻域向量集合的个数、种群初始迁移策略并定义算法中需要用到的一组权重向量集合；然后，基于MOEA/D算法，以优化用户端移动设备任务从产生到完成期间的总能耗和总时延为目标，对任务的迁移策略进行不断更新；同时为了满足用户的需求，并加入精英策略，可以根据用户的需求和偏好有向改变；采用精英策略，在满足用户偏好的同时，综合考虑任务处理产生的能耗和时延，在MEC环境下为用户任务制定合适的计算迁移策略，达到多目标优化的目的。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种面向智慧城市基于用户偏好的动态计算迁移方法及装置。

背景技术

随着物联网、云计算等新兴理念的提出和应用，人们的生活发生了翻天覆地的变化，与此同时，人们的需求也进一步提高，尤其是在日常生活的城市当中，人们希望能够享受到更多现代化的成果，获得更多新颖且智能化的高端服务。因此，传统的城市模型可能已经不能满足人们的需求，也可能已经无法适应现代化社会的发展。为此，人们提出了智慧城市这一新的理念，希望通过物联网等新兴信息技术推动城市的现代化和智能化进程，将信息技术与城市中的具体应用相结合，为人们提供更多前所未有的智能化、信息化服务。

但是，智慧城市的实现是非常困难的，其需要面对许多过去的传统城市模型中未曾考虑的问题。其中一个较为重要且难以解决的就是智慧城市中移动设备产生的海量数据应该如何处理的问题。

在移动设备普及的今天，一个城市中可能存在数千万乃至数亿的移动设备，而每一个设备又可以产生若干计算任务，可想而知，需要计算的数据量是十分庞大的。虽然目前大部分的移动设备自身具有一定的计算能力，但由于移动设备的体积、电池容量等原因的限制，其计算能力是有限的，尤其是面向计算密集型应用时，提供的服务可能并不能满足用户的需求。

为此，人们提出了移动云计算(Mobile Cloud Computing,MCC)这一新的计算模型，使得这些问题有了解决的新思路。用户可以将大量复杂的计算密集型任务通过计算迁移的方式，迁移到远程云数据中心来进行处理。如此一来，移动设备自身的资源得以解放，取而代之的是计算资源丰富的云数据中心负责大多数任务的处理。

但是，受限于移动设备与云数据中心的物理距离等原因，任务在MCC框架中虽然能获得丰富的计算资源，但其从车辆个体迁移到云数据中心这个过程中产生的时延是不可估量的。尤其对部分具有时延约束的应用来说，高时延的服务方式是不可接受的。因此，为了在计算资源扩充的基础上更进一步优化任务处理时延，人们提出了一种新的范式，称为移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)。

基于MEC的理念，若干具有较多计算资源的边缘服务器被安置在在人口密集度较高的城市网络中，这样一来，大量的任务无需迁移到远程云数据中心，而是可以直接迁移到距离较近的边缘服务器上获得服务。目前，已有众多相关研究聚焦于MEC环境下智慧城市中具体应用的计算迁移，如车联网等，力求提高智慧城市网络的服务质量。