[发明专利]一种面向工业互联网收益优化的计算任务分配方法

权利要求书

1.一种面向工业互联网收益优化的计算任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，节点将计算任务以交易的形式发出至工业互联网系统；

S2，工业互联网系统根据计算任务的重要度、网关执行计算任务的时间花费、网关到节点的信号衰减得到计算任务的收益矩阵；

S3，工业互联网系统根据收益矩阵计算最大化收益得到分配策略；

S4，根据分配策略将每个计算任务分配给对应的网关，并根据计算任务的属性触发交易排序机制，更新网关交易池当中的交易；

S5，网关将分配的计算任务打包成区块，并计算来自区块链的工作量证明机制当中的哈希难题获得记账权，获得记账权的网关执行计算任务，将计算任务的结果返回给节点；

所述步骤S2包括以下子步骤：

S21：根据计算任务的字节数，计算每个计算任务的存储成本；

当k个计算任务被k个低算力节点以交易的形式发出，且准备发送给网关时，计算存储成本：

其中sc_i是来自节点i的计算任务ct_i的存储成本，即燃料消耗；X_i是计算任务ct_i的零字节数；Y_i是计算任务ct_i的非零字节数；

S22：根据存储成本计算每个计算任务的代币花费；

其中q_i为计算任务ct_i的代币花费，sc_i为来自节点i的计算任务ct_i的存储成本，price_weight是将燃料消耗转换为代币消耗的常数；

S23：根据代币花费和网关到节点的距离计算每个计算任务的重要度；

其中I_ij是计算任务ct_i对于网关j的重要度；θ_price和θ_distance分别为人为可控参数，在工业互联网系统中分别代表工厂的计算能力和通信能力，计算能力越强，θ_price越小，即工厂为提高计算能力付出代价的意愿越低，通信能力越强，θ_distance越小；为网关j到节点i的距离；

S24：根据网关到节点的距离和网关的功率与算力计算网关执行计算任务的时间花费与网关到节点的信号衰减：

其中，为网关j执行计算任务ct_i所需要花费的时间；o_ij为网关j到节点i的信号衰减； f_j为网关j的功率；cp_j为网关j的算力；δ是将计算任务的重要度转换为数据量的常数；

S25：根据信号衰减、重要度和时间花费计算任务收益矩阵；

其中G为任务收益矩阵；m为节点的数量；n为网关的数量；为网关j执行ct_i后为工厂带来的收益；α_t，α_i，α_o分别为时间常数，重要度常数，信号强度常数；

所述步骤S4具体为：

当计算任务ct_i加入网关的交易池当中时，若待处理交易池当中不存在与ct_i具有相同nonce值的计算任务，则直接插入待处理交易池，并按降序排列；若待处理交易池当中的计算任务ct_t与ct_i有相同的nonce值，则触发以下的交易排序机制：

（1）若，用ct_i来替换ct_t，且将ct_t加入到队列交易池当中；

（2）否则，将ct_i加入到队列交易池当中；

（3）若，将对应的交易加入到待处理交易池中；

（4）更新副本交易池中的交易副本；

其中为网关j执行ct_i后为工厂带来的收益；为网关j执行ct_t后为工厂带来的收益；为队列交易池当中的一个交易被网关执行后为工厂带来的收益；为待处理交易池当中的一个交易被网关执行后为工厂带来的收益。