[发明专利]基于区块链的边缘计算服务交互方法与系统

权利要求书

1.一种基于区块链的边缘计算服务交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

在区块链层部署智能合约，智能合约用于对预加载程序统一命名，对边缘节点注册信息提供统一格式，提供公平逻辑与资产自动转移业务；

用户的某一具备操作系统环境的设备作为多接入边缘计算即服务MECaaS的承载实体；通过MECaaS将用户自己的算力设备注册为边缘节点ECN，并按照统一格式上传或更新边缘节点的注册信息至区块链层；所述注册信息包括节点名称、节点地址、服务定价与任务消耗时间；

请求设备作为数据产生者发布计算任务至MECaaS；所述计算任务包括预加载程序名称、请求设备地址、延迟敏感性与成本敏感性；

MECaaS调用智能合约并标准化计算任务的数据格式，通过分布式决策算法为请求设备匹配目标边缘节点；所述分布式决策算法包括以下步骤：根据计算任务的延迟敏感性与成本敏感性，请求设备通过MECaaS获取边缘节点的注册信息并计算体验质量，从节点占用状态为空闲的边缘节点中自动选择体验质量最优的边缘节点作为目标边缘节点；体验质量按如下方式计算：其中，E表示边缘节点提供的体验质量；分别为计算任务的延迟敏感性和成本敏感性，均为常量；t表示边缘节点完成计算任务的任务消耗时间，p表示边缘节点的服务定价；

标准化后的计算任务被推送到目标边缘节点的任务队列中，同时触发一个以太坊事件，并通知目标边缘节点确认；

任务确认后，触发另一个以太坊事件，请求设备通过MECaaS下发通信代码给目标边缘节点，以建立请求设备与目标边缘节点之间的M2M通信；

请求设备通过M2M通信传输原始数据到目标边缘节点；

目标边缘节点根据预加载程序名称查找并加载预加载程序，执行预加载程序对原始数据进行计算，回传计算结果给请求设备，同时触发合约事件。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的边缘计算服务交互方法，其特征在于，设总共有(n+1)个边缘节点，以n个边缘节点作为固定边缘节点，其中一个边缘节点作为变动边缘节点；固定边缘节点的服务定价与任务消耗时间固定，变动边缘节点的服务定价与任务消耗时间以最大利润为目标进行优化；空闲状态下的固定边缘节点与变动边缘节点均具备选择为目标边缘节点的潜力；根据边缘节点在固定时段内的占用时序判断是否为空闲状态，边缘节点在占用时序内的各个时刻为空闲时刻。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的边缘计算服务交互方法，其特征在于，边缘节点在固定时段内的占用时序按如下方式计算：

每个边缘节点的任务消耗时间应是任务周期的整数倍，若非整数倍，则向上取整为任务周期的整数倍；

给定n个固定边缘节点的服务定价与任务消耗时间，并计算出相应的体验质量，体验质量越小优先级越高，按照体验质量的大小对n个固定边缘节点进行优先级排序；

根据以下原则确定n个固定边缘节点在同一固定时段内的占用时序：

1)优先级最高的固定边缘节点先按照自身的任务消耗时间确定出在固定时段内的占用时序；

2)其余边缘节点在不与比自己优先级高的边缘节点的占用时序冲突的前提下，按照自身的任务消耗时间确定出在固定时段内的占用时序；

更新变动边缘节点的服务定价与任务消耗时间，每更新一次就计算一次体验质量，并与n个固定边缘节点的体验质量比较以进行优先级排序；

根据变动边缘节点的优先级，在不与比自己优先的全部固定边缘节点的占用时序相冲突的前提下，根据自己的任务消耗时间确定出在固定时段内的占用时序。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的边缘计算服务交互方法，其特征在于，变动边缘节点以最大利润R(p,t)为目标，利用粒子群最优搜寻来生成使利润最大的服务定价p与完成计算任务的消耗时间t。