技术领域
[0001] 本
发明涉及联网设备空闲计算资源利用技术领域，特别涉及一种联网设备边缘计算节点改造方法和系统。
背景技术
[0002] 现有的可联网设备，大体都存在资源利用不足，处于空闲状态的时间占比甚至超过50％，比如家庭路由器，一般都是24小时不断电，但实际上一般只在家里有人的时候才会被用到，这就造成资源的空跑或浪费。
[0003] 另一方面，
服务器中心化的算
力有限，针对一些复杂的计算任务，如
大数据、图片处理、视频转码等，会消耗大量的时间，如果把这些任务拆分成小单元，分配给边缘计算节点，可以使一台服务器需要1个小时才能完成的计算任务变成分配给N个边缘计算节点后，只需要1分钟或更少时间就可以完成，大大提高了整体的效率。因此，需要一种能够将联网设备改造成边缘计算节点，供服务器充分利用联网设备的空闲计算资源，解决服务器中心化计算力不足的问题。
发明内容
[0004] 为了解决
现有技术的问题，本发明
实施例提供了一种联网设备边缘计算节点改造方法和系统。所述技术方案如下：
[0005] 一方面，本发明实施例提供了一种联网设备边缘计算节点改造方法，所述方法包括：
[0006] 通过联网设备中预设的
软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器，联网设备的状态信息包括：联网设备的ID信息和空闲计算资源信息，联网设备通过互联网与调度服务器通信连接；
[0007] 根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设
算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源；
[0008] 根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。
[0009] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造方法中，所述通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，包括：
[0010] 通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的处理器可用比例信息和处理器主频信息；
[0011] 通过将获取联网设备的处理器可用比例乘以处理器主频，得到联网设备对应的空闲计算资源信息。
[0012] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造方法中，所述根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源，包括：
[0013] 根据接收到的联网设备的空闲计算资源和预设的算法逻辑，获取网络设备对应的空闲计算资源可用比例，所述预设的算法逻辑包括：网络设备的空闲计算资源与其对应的空闲计算资源可用比例之间的对应关系；
[0014] 将获取的空闲计算资源可用比例乘以网络设备的空闲计算资源，得到网络设备对应的可用空闲计算资源。
[0015] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造方法中，所述预设的任务调度算法包括：相等计算时间拆分法、相等计算量拆分法、随机拆分法中任一种；
[0016] 所述根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，包括：
[0017] 将待计算的工作任务按照多个待分配工作任务的联网设备在相同时间能够计算完的方式进行划分，或者，
[0018] 将待计算的工作任务按照等计算量的拆分方式进行划分，或者，
[0019] 将待计算的工作任务按照随机的拆分方式进行划分。
[0020] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造方法中，所述将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理，包括：
[0021] 将划分好的工作任务对应的任务下载地址和计算结果回传地址发送给对应的联网设备，供联网设备在任务下载地址处下载相应的工作任务，并将计算好的结果按照计算结果回传地址进行反馈。
[0022] 另一方面，本发明实施例提供了一种联网设备边缘计算节点改造系统，所述系统包括：
[0023] 联网设备，用于通过预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器，联网设备的状态信息包括：联网设备的ID信息和空闲计算资源信息，联网设备通过互联网与调度服务器通信连接；
[0024] 调度服务器，用于根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源；
[0025] 所述调度服务器，还用于根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。
[0026] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造系统中，所述联网设备，还用于通过预设的软件，获取联网设备对应的处理器可用比例信息和处理器主频信息；
[0027] 所述联网设备，还用于通过将获取联网设备的处理器可用比例乘以处理器主频，得到联网设备对应的空闲计算资源信息。
[0028] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造系统中，所述调度服务器，还用于根据接收到的联网设备的空闲计算资源和预设的算法逻辑，获取网络设备对应的空闲计算资源可用比例，所述预设的算法逻辑包括：网络设备的空闲计算资源与其对应的空闲计算资源可用比例之间的对应关系；
[0029] 所述调度服务器，还用于将获取的空闲计算资源可用比例乘以网络设备的空闲计算资源，得到网络设备对应的可用空闲计算资源。
[0030] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造系统中，所述预设的任务调度算法包括：相等计算时间拆分法、相等计算量拆分法、随机拆分法中任一种；
[0031] 所述调度服务器，还用于将待计算的工作任务按照多个待分配工作任务的联网设备在相同时间能够计算完的方式进行划分，或者，
[0032] 将待计算的工作任务按照等计算量的拆分方式进行划分，或者，
[0033] 将待计算的工作任务按照随机的拆分方式进行划分。
[0034] 在本发明实施例上述的联网设备边缘计算节点改造系统中，所述调度服务器，还用于将划分好的工作任务对应的任务下载地址和计算结果回传地址发送给对应的联网设备，供联网设备在任务下载地址处下载相应的工作任务，并将计算好的结果按照计算结果回传地址进行反馈。
[0035] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0036] 通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器；然后根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源；最后根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。这样将联网设备改造成调度服务器的边缘计算节点，即能有效利用了联网设备的空闲计算资源，又解决了调度服务器在大型复杂任务下计算能力不足的问题。
附图说明
[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038] 图1是本发明实施例一提供的一种联网设备边缘计算节点改造方法的
流程图；
[0039] 图2是本发明实施例二提供的一种联网设备边缘计算节点改造系统的结构示意图。
具体实施方式
[0040] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0041] 实施例一
[0042] 本发明实施例提供了一种联网设备边缘计算节点改造方法，适用于利用联网设备的空闲计算资源，参见图1，该方法可以包括：
[0043] 步骤S11，通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器，联网设备的状态信息包括：联网设备的ID信息和空闲计算资源信息，联网设备通过互联网与调度服务器通信连接。
[0044] 在本实施例中，联网设备中有不少设备并非是在满负荷运行的，有时甚至会有很多的计算资源空闲下来，通过联网设备中预设的软件，将联网设备的空闲计算资源上报给调度服务器，可以供调度服务器进行重新利用。
[0045] 具体地，上述步骤S11可以通过如下方式实现：
[0046] a1，通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的处理器可用比例信息和处理器主频信息。
[0047] b1，通过将获取联网设备的处理器可用比例乘以处理器主频，得到联网设备对应的空闲计算资源信息。
[0048] 在本实施例中，联网设备可以先获取其处理器(例如：CPU、GPU等)的可用比例，并将其乘以处理器的主频，得到空闲计算
频率(单位为HZ，即每秒钟可执行的指令次数)，即联网设备对应的空闲计算资源。然后联网设备可以在心跳协议信息里携带联网设备的ID信息和空闲计算资源信息，上报给调度服务器，调度服务器获取联网设备的空闲计算能力后就可以给联网设备分配计算任务，利用联网设备的空闲计算资源。
[0049] 步骤S12，根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源。
[0050] 在本实施例中，联网设备的空闲计算资源并不好完全用尽(联网设备不易长时间满负荷计算运行)，因此，需要将联网设备的可用空闲计算资源
整理出来，加以利用。
[0051] 具体地，上述步骤S12可以通过如下方式实现：
[0052] a2，根据接收到的联网设备的空闲计算资源和预设的算法逻辑，获取网络设备对应的空闲计算资源可用比例，预设的算法逻辑包括：网络设备的空闲计算资源与其对应的空闲计算资源可用比例之间的对应关系。
[0053] b2，将获取的空闲计算资源可用比例乘以网络设备的空闲计算资源，得到网络设备对应的可用空闲计算资源。
[0054] 在本实施例中，该预设算法逻辑可用是一种梯度比例形式，例如：梯度比例可用为，当0
[0055] 步骤S13，根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。
[0056] 具体地，上述步骤S13中，预设的任务调度算法包括：相等计算时间拆分法、相等计算量拆分法、随机拆分法中任一种。
[0057] 上述步骤S13中，根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，可用通过如下方式实现：
[0058] 将待计算的工作任务按照多个待分配工作任务的联网设备在相同时间能够计算完的方式进行划分，或者，
[0059] 将待计算的工作任务按照等计算量的拆分方式进行划分，或者，
[0060] 将待计算的工作任务按照随机的拆分方式进行划分。
[0061] 在本实施例中，每个联网设备的剩余计算能力(即可用空闲计算资源)不同，比如联网设备A、联网设备B、联网设备C，它们剩余计算能力分别是200MHZ、500MHZ、1000MHZ；拆分的任务计算量单位为HZ，HZ表示执行一次指令，那如果待计算的工作任务的计算量是100MHZ，就说明任务需要执行100M(M是100万的缩写)次指令才能完成。
[0062] 相等计算时间拆分法：该方法是调度服务器将待计算的工作任务拆分成三个计算任务a、b、c，分别给设备终端A、B、C，它们完成的时间都相同，比如10秒，那a、b、c的计算量分别是2000MHZ、5000MHZ和10000MHZ。
[0063] 相等计算量拆分法：这个方法是调度服务器将待计算的工作任务拆分相同计算量的任务，比如1000MHZ计算量的任务，那么A、B、C的完成时间分别是5秒、2秒和1秒。
[0064] 随机拆分法：这个方法是调度服务器给每一个联网设备分配随机计算量，比如给A分配了100MHZ的任务，给B分配了50MHZ的任务，给C分配了500MHZ的任务，任务的计算量是随机的。
[0065] 进一步地，上述步骤S13中，将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理，可用通过如下方式实现：
[0066] 将划分好的工作任务对应的任务下载地址和计算结果回传地址发送给对应的联网设备，供联网设备在任务下载地址处下载相应的工作任务，并将计算好的结果按照计算结果回传地址进行反馈。
[0067] 在本实施例中，调度服务器通过合理的方式，将待计算的工作任务进行划分并将它们分配给相应的联网设备，通过联网设备的可用空闲计算资源，来辅助调度服务器进行工作任务的计算处理，这样即有效利用了联网设备的空闲计算资源，又解决了服务器在大型复杂任务下计算能力不足的问题。
[0068] 本发明实施例通过通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器；然后根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源；最后根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。这样将联网设备改造成调度服务器的边缘计算节点，即能有效利用了联网设备的空闲计算资源，又解决了调度服务器在大型复杂任务下计算能力不足的问题。
[0069] 实施例二
[0070] 本发明实施例提供了一种联网设备边缘计算节点改造系统，执行了实施例一所述的方法，参见图2，该系统可以包括：联网设备100、调度服务器200，联网设备100通过互联网与调度服务器200通信连接。
[0071] 联网设备100，用于通过预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器，联网设备的状态信息包括：联网设备的ID信息和空闲计算资源信息。
[0072] 在本实施例中，联网设备中有不少设备并非是在满负荷运行的，有时甚至会有很多的计算资源空闲下来，通过联网设备中预设的软件，将联网设备的空闲计算资源上报给调度服务器，可以供调度服务器进行重新利用。
[0073] 调度服务器200，用于根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源。
[0074] 在本实施例中，联网设备的空闲计算资源并不好完全用尽(联网设备不易长时间满负荷计算运行)，因此，需要将联网设备的可用空闲计算资源整理出来，加以利用。
[0075] 调度服务器200，还用于根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。
[0076] 在本实施例中，调度服务器通过合理的方式，将待计算的工作任务进行划分并将它们分配给相应的联网设备，通过联网设备的可用空闲计算资源，来辅助调度服务器进行工作任务的计算处理，这样即有效利用了联网设备的空闲计算资源，又解决了服务器在大型复杂任务下计算能力不足的问题。
[0077] 具体地，联网设备100，还用于通过预设的软件，获取联网设备对应的处理器可用比例信息和处理器主频信息；
[0078] 联网设备100，还用于通过将获取联网设备的处理器可用比例乘以处理器主频，得到联网设备对应的空闲计算资源信息。
[0079] 在本实施例中，联网设备可以先获取其处理器(例如：CPU、GPU等)的可用比例，并将其乘以处理器的主频，得到空闲计算频率(单位为HZ，即每秒钟可执行的指令次数)，即联网设备对应的空闲计算资源。然后联网设备可以在心跳协议信息里携带联网设备的ID信息和空闲计算资源信息，上报给调度服务器，调度服务器获取联网设备的空闲计算能力后就可以给联网设备分配计算任务，利用联网设备的空闲计算资源。
[0080] 进一步地，调度服务器200，还用于根据接收到的联网设备的空闲计算资源和预设的算法逻辑，获取网络设备对应的空闲计算资源可用比例，所述预设的算法逻辑包括：网络设备的空闲计算资源与其对应的空闲计算资源可用比例之间的对应关系。
[0081] 调度服务器200，还用于将获取的空闲计算资源可用比例乘以网络设备的空闲计算资源，得到网络设备对应的可用空闲计算资源。
[0082] 在本实施例中，该预设算法逻辑可用是一种梯度比例形式，例如：梯度比例可用为，当0
[0083] 具体地，预设的任务调度算法包括：相等计算时间拆分法、相等计算量拆分法、随机拆分法中任一种；
[0084] 调度服务器200，还用于将待计算的工作任务按照多个待分配工作任务的联网设备在相同时间能够计算完的方式进行划分，或者，
[0085] 将待计算的工作任务按照等计算量的拆分方式进行划分，或者，
[0086] 将待计算的工作任务按照随机的拆分方式进行划分。
[0087] 在本实施例中，每个联网设备的剩余计算能力(即可用空闲计算资源)不同，比如联网设备A、联网设备B、联网设备C，它们剩余计算能力分别是200MHZ、500MHZ、1000MHZ；拆分的任务计算量单位为HZ，HZ表示执行一次指令，那如果待计算的工作任务的计算量是100MHZ，就说明任务需要执行100M(M是100万的缩写)次指令才能完成。
[0088] 相等计算时间拆分法：该方法是调度服务器将待计算的工作任务拆分成三个计算任务a、b、c，分别给设备终端A、B、C，它们完成的时间都相同，比如10秒，那a、b、c的计算量分别是2000MHZ、5000MHZ和10000MHZ。
[0089] 相等计算量拆分法：这个方法是调度服务器将待计算的工作任务拆分相同计算量的任务，比如1000MHZ计算量的任务，那么A、B、C的完成时间分别是5秒、2秒和1秒。
[0090] 随机拆分法：这个方法是调度服务器给每一个联网设备分配随机计算量，比如给A分配了100MHZ的任务，给B分配了50MHZ的任务，给C分配了500MHZ的任务，任务的计算量是随机的。
[0091] 进一步地，调度服务器200，还用于将划分好的工作任务对应的任务下载地址和计算结果回传地址发送给对应的联网设备，供联网设备在任务下载地址处下载相应的工作任务，并将计算好的结果按照计算结果回传地址进行反馈。
[0092] 本发明实施例通过联网设备中预设的软件，获取联网设备对应的空闲计算资源信息，并通过心跳协议将联网设备的状态信息发送给调度服务器；然后根据接收到的联网设备的状态信息，并按照预设算法逻辑，计算联网设备对应的可用空闲计算资源；最后根据联网设备的可用空闲计算资源和预设的任务调度算法，将待计算的工作任务进行划分，并将划分好的工作任务分配给对应的联网设备，将联网设备改造成相应的边缘计算节点，辅助调度服务器进行工作任务的计算处理。这样将联网设备改造成调度服务器的边缘计算节点，即能有效利用了联网设备的空闲计算资源，又解决了调度服务器在大型复杂任务下计算能力不足的问题。
[0093] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0094] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过
硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读
存储器，磁盘或光盘等。
[0095] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
