[发明专利]基于边缘计算的空间众包调度系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算的空间众包调度系统，包括中心控制层、边缘计算层和用户设备层；所述中心控制层收到用户设备的请求信息时，将分别计算距离用户设备最近的边缘节点，并将该请求任务发送给对应的边缘节点处理；所述边缘计算层包括若干路网节点；所述每个路网节点都是一个边缘节点，负责将云服务器下发的计算任务进行处理；所述用户设备层包括任务发起者和众包工人的移动设备和无线传感器，用于上传各自的任务请求信息。本发明有效降级降低了服务响应时间，同时避免了位置隐私数据的泄露。

技术领域

本发明涉及空间众包调度领域，具体涉及一种基于边缘计算的空间众包调度系统及方法。

背景技术

5G技术的发展促进了智能服务的广泛应用，基于位置轨迹的“众包”服务平台发展尤为迅猛。据Marketsand Markets预计，基于位置轨迹的智能服务的全球市场收入将从2020年的178亿美元增长到2025年的392亿美元，在预测期内复合年增长率为17.1％。“众包”定义为“一种将传统由公司员工执行的任务，以公开的形式外包给一大群自由自愿的非特定的普罗大众的商业模式”。“众包”已经被广泛应用于各种领域，包括环境监测、医疗保健、美团、滴滴打车、亚马逊的土耳其机器人等等。与此同时，每个拥有移动终端智能设备的人都可以在网络上注册成为众包平台中的工人，在这种背景下，一种将具有空间特性的任务外包给互联网上的工作者的新兴众包模式应运而生，称为空间众包(也称移动众包，Mobile crowdsourcing)。在空间众包平台中，人们可以随时查询与位置相关的服务信息，享受方便而快捷的服务。

在“空间众包”平台中，如何选择合适的用户进行任务分配并确保任务匹配的质量以及效率是当前面临的主要挑战。首先，现有的绝大多数空间众包调度方案都是利用欧式距离作为任务分配的依据，此类方案计算简单，效率也高。然而，由于其忽略了底层的路网信息，故服务质量有待提高。另外，当前的空间大多数众包调度方案大基于中心服务器为运行，很少将分布式的思想考虑进去，这样一来，每个任务发起者和工人都需要将自身的位置信息上传至云服务器进行计算，大大加大了服务器的计算开销，从而影响了空间众包平台的服务效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的空间众包调度系统及方法，有效降级降低了服务响应时间，同时避免了位置隐私数据的泄露。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于边缘计算的空间众包调度系统，包括中心控制层、边缘计算层和用户设备层；所述中心控制层收到用户设备的请求信息时，将分别计算距离用户设备最近的边缘节点，并将该请求任务发送给对应的边缘节点处理；所述边缘计算层包括若干路网节点；所述每个路网节点都是一个边缘节点，负责将云服务器下发的计算任务进行处理；所述用户设备层包括任务发起者和众包工人的移动设备和无线传感器，用于上传各自的任务请求信息。

一种基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，包括以下步骤：

构建路网结构,基于路网结构，计算任务发起者与众包工人间的路网距离；

采用双向动态K近邻机制，查找最近的对象；

当路网中出现新的查询点和数据对象时,将其插入至查询点集Q和最新的数据对象集合O，相应地，当查询点和数据对象分别被匹配成功时，将其从查询点集合Q和数据对象集合O中删除；

对于出现的查询点Q_i执行正向动态K近邻查询，对于出现的数据对象O_j执行反向动态K近邻查询。

进一步的，所述路网结构为一个有向带权图N＝(V,E,W)，其中V表示路网中路段间的交叉点集合,E表示路网中路段集合,W表示路段对应的权值，其中,交叉点V_i∈V是指2条及以上路段汇集而成的节点。

进一步的，所述任务发起者与众包工人间的路网距离，通过式(1)进行计算