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专利号: 202111518213X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于目标追踪的视频计算云边协同任务调度方法,其特征在于,包括如下步骤:对应用场景进行建模,构建以目标追踪为目的的云边协同框架,且所述云边协同框架包括终端、边缘计算端和云计算端;

所述步骤对应用场景进行建模,构建以目标追踪为目的的云边协同框架,且所述云边协同框架,包括终端、边缘计算端和云计算端包括如下子步骤:设定终端集合N,边缘计算端集合M,云计算端C和任务集合Γ;

将目标追踪任务定义为一个四元组Γi=(Di,ci,σi,Mi),其中Di为输入数据的大小,ci为完成这些数据计算的CPU周期数,σi为该任务容忍的最大延迟,Mi为与该终端物理连接的边缘控制器;

通过所述终端采集视频信息,形成视频数据流,并将视频数据流通过通信网络发送到边缘计算端;

根据云边协同框架及目标追踪的背景,构建通信模型;

所述步骤根据云边协同框架及目标追踪的背景,构建通信模型中,构建通信模型包括如下子步骤:采用三维笛卡尔坐标描述终端与地面上的边缘计算端之间的通信,计算终端和边缘计算端的位置,且分别可用 和 表示;

计算信道增益,且信道增益用 表示;

计算Ni和MES之间的网络传输速率,且Ni和MES之间的网络传输速率为计算任务γi的总的数据传输速率,且任务γi的总的数据传输速率为计算无线传输的数据传输率,且无线传输的数据传输率为计算任务γi卸载到Mj的传输延迟,且任务γi卸载到Mj的传输延迟为计算边缘计算端的计算延迟,且边缘计算端的计算延迟为 其中cj是完成大小e为Di,j数据每秒需要的CPU周期数,fj为边缘控制器j的CPU频率,表示边缘控制器的计算能力;

计算边缘计算端到云计算端的传输延迟,边缘计算端到云计算端的传输延迟为计算云计算端的处理延迟,且云计算端的处理延迟为 Dj,k是传输到云计算c端的数据,ck是完成大小为Dj,k数据每秒需要的CPU周期数,f是云计算端的CPU频率,表示云计算端的计算能力;

边缘计算端对终端的视频数据进行处理,计算任务时延,并根据时延来确定将任务视频数据发送到云计算端或/和边缘计算端进行处理;

获取最优卸载策略;

所述获取最优卸载策略包括采用部分卸载策略,部分卸载策略包括如下子步骤:对于边缘控制器,将βi定义为将数据卸载到云端的比率。1‑βi表示在边缘端进行计算的比率,将任务Γi分成两部分,一部分数据βisi在边缘端进行计算,另一部分数据(1‑βi)si传输到云端进行计算,其中si=Di,j;

计算边缘计算端的传输时延,且边缘计算端传输时延为 其中,Dj,k=βi·Di,j;

计算边缘计算端的计算时延,且边缘计算端的计算时延为计算云端的计算时延,且云端的计算时延为

部分卸载的卸载策略,最终得到的时延为

此模型下的总时延为

云边协同框架转化为时延优化模型:

C3:βi∈[0,1]

计算最佳卸载率,且最佳的卸载率为:

2.根据权利要求1所述的基于目标追踪的视频计算云边协同任务调度方法,其特征在于,所述终端为视频采集设备。

3.根据权利要求1所述的基于目标追踪的视频计算云边协同任务调度方法,其特征在于,所述边缘计算端包括手机、电脑、路由器和边缘服务器。

4.根据权利要求1所述的基于目标追踪的视频计算云边协同任务调度方法,其特征在于,所述终端、边缘计算端和任务均为多个,则所述终端集合N={1,2,3,…i,…,I},边缘计算端集合M={1,2,3,…,j,…J},云计算端C={k}和任务集合Γ={γ1,γ2,γ3,…,γi,…γl}。