本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于靈活邊緣服務的融合終端交互方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、融合終端，在電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡領(lǐng)域中，通常指的是一種集成多個功能的智能終端設備。這些終端能夠與多個電力設備、系統(tǒng)和用戶進行交互，并在此過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸和控制。多融合終端交互是指在智能電網(wǎng)中，不同類型的電力終端設備通過統(tǒng)一的通信和控制平臺實現(xiàn)高效的互聯(lián)和協(xié)同工作。然而，電力系統(tǒng)中融合終端的種類繁多，不同設備可能使用不同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，如何實現(xiàn)這些異構(gòu)設備的兼容和互操作，是一個重要挑戰(zhàn)。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，融合終端的數(shù)量和種類將不斷增加。系統(tǒng)需要具備良好的可擴展性，以適應未來的發(fā)展需求，同時在結(jié)構(gòu)和功能上保持足夠的靈活性。多融合終端交互系統(tǒng)需要根據(jù)終端設備的動態(tài)狀態(tài)和任務需求，進行高效的資源管理和優(yōu)化調(diào)度，以提高系統(tǒng)的整體性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明提出了一種基于靈活邊緣服務的融合終端交互方法及系統(tǒng)，以在智能電網(wǎng)中，優(yōu)化任務調(diào)度和資源分配，實現(xiàn)多終端之間的高效協(xié)作，提高系統(tǒng)資源利用率、減少通信延遲，確保任務在多融合終端網(wǎng)絡中的高效處理和穩(wěn)定運行，進而提升整體系統(tǒng)的智能化和魯棒性。

2、本發(fā)明的一種技術(shù)方案是：

3、一種基于靈活邊緣服務的融合終端交互方法，所述方法包括：

4、基于任務發(fā)起融合終端確定鄰近融合終端，在所述鄰近融合終端和任務發(fā)起融合終端中確定組長終端和組員終端；

5、基于所述組長終端和組員終端確定任務網(wǎng)絡，所述組長終端構(gòu)建并實時更新任務表和終端信息表；

6、所述組長終端基于所述任務網(wǎng)絡確定備選擴展融合終端；

7、基于所述終端信息表通過lstm網(wǎng)絡對所述備選擴展融合終端的資源進行預測，根據(jù)所述預測的結(jié)果從所述備選擴展融合終端中選擇出任務擴展融合終端；

8、將所述任務擴展融合終端加入所述任務網(wǎng)絡，構(gòu)成任務分配網(wǎng)絡；

9、基于所述任務分配網(wǎng)絡和所述任務表對所述任務進行預分配；

10、基于所述預分配的結(jié)果調(diào)整所述任務分配網(wǎng)絡，形成任務執(zhí)行網(wǎng)絡；

11、在所述任務執(zhí)行網(wǎng)絡中執(zhí)行所述任務。

12、進一步的，所述任務表包括當前所有發(fā)布的任務及所述任務的狀態(tài)，所述終端信息表包括當前任務網(wǎng)絡中各融合終端的資源狀態(tài)、通信狀態(tài)以及所述各融合終端與組長終端之間的通信路徑的跳數(shù)。

13、進一步的，所述基于任務發(fā)起融合終端確定鄰近融合終端，包括：

14、當備選鄰近融合終端與所述任務發(fā)起融合終端之間的通信路徑的跳數(shù)小于或等于設定最大跳數(shù)時，所述備選鄰近融合終端為鄰近融合終端。

15、進一步的，所述在所述鄰近融合終端和任務發(fā)起融合終端中確定組長終端和組員終端，基于所述組長終端和組員終端確定任務網(wǎng)絡，包括：

16、如在所述鄰近融合終端中有多個組長終端，所述任務發(fā)起融合終端加入與所述發(fā)起終端之間的通信路徑的跳數(shù)最小的組長終端的任務網(wǎng)絡；

17、如在所述鄰近融合終端中有一個組長終端，所述任務發(fā)起融合終端加入所述一個組長終端的任務網(wǎng)絡；

18、如在所述鄰近融合終端中沒有組長終端，且存在多個任務發(fā)起融合終端，在所述鄰近融合終端中，通過資源對比進行組長終端的選舉獲得組長終端，所述鄰近融合終端中除去組長終端后的剩余融合終端為組員終端，所述任務發(fā)起融合終端加入所述鄰近融合終端組成的任務網(wǎng)絡；

19、如在所述鄰近融合終端中沒有組長終端，且只有一個任務發(fā)起融合終端，選擇所述任務發(fā)起融合終端作為組長終端。

20、進一步的，所述通過資源對比進行組長終端的選舉獲得組長終端的選舉規(guī)則為：

21、，

22、其中，分別表示任務發(fā)起融合終端的cpu、內(nèi)存和帶寬利用率；為任務發(fā)起融合終端和鄰近融合終端之間的通信路徑跳數(shù)；為在任務發(fā)起融合終端設定最大跳數(shù)的范圍內(nèi)的所有融合終端；和為權(quán)重參數(shù)，分別控制資源和路徑的影響權(quán)重；

23、選擇的值最大的融合終端為組長終端。

24、進一步的，所述基于所述終端信息表通過lstm網(wǎng)絡對所述備選擴展融合終端的資源進行預測，根據(jù)所述預測的結(jié)果從所述備選擴展融合終端中選擇出任務擴展融合終端，包括：

25、所述lstm網(wǎng)絡的輸入為：

26、，

27、的大小為，其中，其中，表示時間備選擴展融合終端的cpu、內(nèi)存和帶寬利用率；

28、所述lstm網(wǎng)絡的輸出為：

29、表示預測下一時間段備選擴展融合終端的cpu、內(nèi)存和帶寬利用率；

30、按照預測結(jié)果，計算備選擴展融合終端的綜合資源利用率，計算公式如下，

31、，

32、其中為備選擴展融合終端到達組長終端的通信路徑跳數(shù)，為設定最大跳數(shù)，分別表示所述預測下一時間段備選擴展融合終端的cpu、內(nèi)存和帶寬利用率，為超參數(shù)，且滿足；

33、根據(jù)計算出的備選擴展融合終端的綜合資源利用率對所有備選擴展融合終端進行排序，選擇排名靠前的備選擴展融合終端作為任務擴展融合終端。

34、進一步的，所述基于任務分配網(wǎng)絡和所述任務表對所述任務進行預分配，包括：

35、對還未分配的任務進行統(tǒng)計，計算出所需占用的資源量總和，隨后，對任務進行預分配，其中預分配的規(guī)則如下：

36、將所述任務表中未分配的任務按優(yōu)先級分組排序，對所有融合終端進行排序，排序的規(guī)則為：

37、，

38、其中，為融合終端到達組長終端的通信路徑跳數(shù)，分別表示融合終端的cpu、內(nèi)存、帶寬利用率，n為任務數(shù)量，為任務所需cpu、內(nèi)存、帶寬和任務大小，為超參數(shù)；

39、對排序靠前的融合終端對應分配優(yōu)先級分組排序靠前的任務，每分配一次任務，更新所述融合終端的排序，基于更新后的所述融合終端的排序，按照優(yōu)先級分組排序分配余下未分配的任務，直至任務分配完畢或者所有融合終端的綜合資源利用率大于設定值。

40、進一步的，所述基于所述預分配的結(jié)果調(diào)整所述任務分配網(wǎng)絡，形成任務執(zhí)行網(wǎng)絡，包括：

41、將且沒有分配任務的融合終端移出所述任務分配網(wǎng)絡；

42、如高優(yōu)先級任務還未分配完，且所述任務分配網(wǎng)絡中有大于60%的融合終端滿足，則對所述任務分配網(wǎng)絡進行擴展，增加所述任務分配網(wǎng)絡的融合終端數(shù)量。

43、進一步的，在所述任務執(zhí)行網(wǎng)絡中執(zhí)行所述任務時，更新所述終端信息表和任務表中未分配的任務的優(yōu)先級分組，并依據(jù)所述更新的終端信息表和優(yōu)先級分組對所述融合終端分配對應優(yōu)先級的未分配任務。

44、基于上述融合終端交互方法，本發(fā)明還提供一種基于靈活邊緣服務的融合終端交互系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

45、終端確定模塊：用于基于任務發(fā)起融合終端確定鄰近融合終端，在所述鄰近融合終端和任務發(fā)起融合終端中確定組長終端和組員終端，所述組長終端基于任務網(wǎng)絡確定備選擴展融合終端，基于終端信息表通過lstm網(wǎng)絡對所述備選擴展融合終端的資源進行預測，根據(jù)所述預測的結(jié)果從所述備選擴展融合終端中選擇出任務擴展融合終端；

46、網(wǎng)絡構(gòu)建模塊：用于基于所述組長終端和組員終端確定任務網(wǎng)絡，所述組長終端構(gòu)建并實時更新任務表和終端信息表；將所述任務擴展融合終端加入所述任務網(wǎng)絡，構(gòu)成任務分配網(wǎng)絡，基于預分配的結(jié)果調(diào)整所述任務分配網(wǎng)絡，形成任務執(zhí)行網(wǎng)絡；

47、任務分配模塊：用于基于所述任務分配網(wǎng)絡和所述任務表對所述任務進行預分配；

48、任務執(zhí)行模塊：用于在所述任務執(zhí)行網(wǎng)絡中執(zhí)行所述任務。

49、本發(fā)明實施例提供的一種基于靈活邊緣服務的融合終端交互方法及系統(tǒng)，通過使用lstm網(wǎng)絡對各融合終端的資源利用率進行預測，從而使任務調(diào)度和資源分配能夠基于未來的資源狀態(tài)進行優(yōu)化，并通過設置節(jié)點的移除和添加規(guī)則，根據(jù)融合終端的資源利用情況，靈活調(diào)整網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)量和結(jié)構(gòu)，靈活的配置融合終端的任務執(zhí)行網(wǎng)絡，實現(xiàn)了任務網(wǎng)絡中融合終端的動態(tài)管理，確保任務網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和資源的均衡利用。

50、所述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。