(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210723679.1 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 西安邮电大 学 地址 710000 陕西省西安市长安区西长安 街618号 (72)发明人 金小敏　白旭洋　陈彦萍　王忠民　 胡俊艳　夏虹　何升生　 (74)专利代理 机构 西安鼎迈知识产权代理事务 所(普通合伙) 6126 3 专利代理师 李振瑞 (51)Int.Cl. G06F 9/48(2006.01) G06F 12/122(2016.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/27(2019.01) (54)发明名称 工业互联网中边缘计算任务调度方法和系 统 (57)摘要 本发明公开了工业互联网中边缘计算任务 调度方法和系统， 方法包括： 获取计算任务； 在边 缘服务器的缓存中搜索是否存在与计算任务匹 配的计算结果， 如果存在， 则边缘服务器返回计 算结果； 如果边缘服务器的缓存中不存在， 则在 区块链中搜索； 如果区块链中存在计算结果， 根 据最小成本选择调度位置； 如果不存在， 则根据 时延和资源选择调度位置； 在缓存池和区块链缓 存的基础上， 根据计算任务的信息建立调度模 型； 求解调度模型， 确定计算任务是否调度至边 缘服务器。 本发明通过建立任务缓存、 区块链和 任务调度的联合优化模型， 将区块链 技术与工业 设备、 边缘计算和云计算的三层架构相结合， 在 降低任务消耗的同时提高了任务调度过程中的 数据安全性。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115237555 A 2022.10.25 CN 115237555 A 1.工业互联网中边 缘计算任务调度方法， 其特 征在于， 包括： 获取计算任务； 在边缘服务器的缓存中搜索是否存在与所述计算任务匹配的计算结果， 如果存在， 则 所述边缘服务器返回计算结果； 如果所述边缘服务器的缓存中不存在相匹配的计算结果， 则在区块链中搜索是否存在 与所述计算任务匹配的计算结果； 如果所述区块链中存在所述计算结果， 根据最小成本选择调度位置； 如果不存在， 则根 据时延和资源选择调度位置， 同时将所述计算结果在边缘缓存池和区块链缓存中更新， 获 得奖励； 在所述边缘缓存池和区块链缓存的基础上， 根据所述计算任务的信息建立调度模型； 采用基于改进遗传算法的任务调度 策略算法求解所述调度模型， 确定所述计算任务是 否调度至边 缘服务器。 2.根据权利要求1所述的工业互联网中边缘计算任务调度方法， 其特征在于， 所述区块 链中不存在所述计算结果时， 所述边缘服务器对所述计算任务进行处理， 获得对应的实时 计算结果； 将所述实时计算结果存 储在所述 边缘缓存池和区块链缓存中， 并更新奖励。 3.根据权利要求2所述的工业互联网中边缘计算任务调度方法， 其特征在于， 所述将所 述实时计算结果存 储在所述 边缘缓存池和区块链缓存中， 包括： 获取所述实时计算结果； 如果所述边缘服务器的缓存剩余空间大于所述实时计算结果的大小， 则将所述实时计 算结果存 储在所述 边缘服务器的缓存中； 如果所述边缘服务器的缓存剩余空间小于所述实时计算结果的大小， 将所述边缘服务 器的缓存中存储的计算结果中命中次数最低的计算结果移出， 然后 将所述实时计算结果存 储在所述 边缘服务器的缓存中。 4.根据权利要求2所述的工业互联网中边 缘计算任务调度方法， 其特 征在于， 还 包括： 建立时间间隔任务频率表， 所述 时间间隔任务频率表中记录有一段时间内所述边缘服 务器的缓存中存 储的计算结果的命中率； 将所述时间间隔任务频率表中记录的命中率与设定的命中率阈值进行比较， 如果所述 时间间隔任务频率表中记录的命中率小于所述命中率阈值， 则对所述边缘服务器的缓存中 存储的计算结果进行 更新。 5.根据权利要求1所述的工业互联网中边缘计算任务调度方法， 其特征在于， 所述在边 缘缓存池和区块链缓存的基础上， 根据所述计算任务的信息建立调度模型， 包括： 获取所述计算任务中的任务索引； 根据所述任务索引确定所述计算结果存在于边 缘服务器的缓存 还是区块链中； 根据确定的所述计算结果所处的位置建立所述调度模型。 6.根据权利要求1所述的工业互联网中边缘计算任务调度方法， 其特征在于， 在采用所 述基于改进遗传算法的任务调度策略算法求解所述调度模型时， 需要对种群进行初始化， 初始化时将所述计算任务需要的资源需求量和设定的需求量阈值进行比较， 如果所述资源 需求量超过所述需求 量阈值， 则确定将所述计算任务调度至所述 边缘服务器。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115237555 A 27.根据权利要求1所述的工业互联网中边缘计算任务调度方法， 其特征在于， 在采用所 述基于改进遗传算法的任务调度策略算法求 解所述调度模型时， 对个 体的变异操作包括： 根据变异概 率确定所述个 体是否需要变异； 确定所述个 体需要变异时， 查询所述个 体对资源量的需求； 如果所述个 体对资源量的需求超过设定的变异阈值， 则完成对所述个 体的变异操作。 8.工业互联网中边 缘计算任务调度系统， 其特 征在于， 包括： 策略服务器， 用于获取计算任务， 并在边缘服务器的缓存中搜索是否存在与所述计算 任务匹配的计算结果， 如果存在， 则由所述边缘服务器返回计算结果， 如果所述边缘服务器 的缓存中不存在相匹配的计算结果， 则所述策略服务器在区块链中搜索是否存在与所述计 算任务匹配的计算结果； 如果所述区块链中存在所述计算结果， 所述策略服务器根据最小成本选择调度位置； 如果不存在， 则所述策略服务器根据时延和资源选择调度位置， 同时将所述计算结果在边 缘缓存池和区块链缓存中更新， 获得 奖励； 在所述边缘缓存池和区块链缓存的基础上， 所述策略服务器根据 所述计算任务的信 息 建立调度模型， 然后采用基于改进遗传算法的任务调度策略算法求解所述调度模型， 确定 所述计算任务是否调度至边 缘服务器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115237555 A 3