面向電工智慧物聯(lián)的服務(wù)緩存和計(jì)算卸載策略

孫毅，常少南，陳愷，崔強(qiáng)，沈維捷

(1. 華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，北京 102206；2. 國網(wǎng)物資有限公司，北京 100120；3. 國網(wǎng)上海市電力公司，上海 200122)

0 引言

電工裝備建造質(zhì)量是決定能源互聯(lián)網(wǎng)可靠安全運(yùn)行的重要因素[1]。為了推動(dòng)電工裝備高質(zhì)量發(fā)展，國家電網(wǎng)有限公司全力打造電工裝備現(xiàn)代化“5 E一中心”供應(yīng)鏈運(yùn)作體系。截至2020年年底，電工裝 備 智 慧 物 聯(lián) 平 臺(tái) (electrical equipment intelligent IoT platform，EIP)在上海開展試點(diǎn)且已接入53家供應(yīng)商，覆蓋23類電網(wǎng)物資[2-3]。然而EIP供需信息實(shí)時(shí)共生共享的需求難以滿足，亟須技術(shù)保障EIP所需業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)高效傳輸與處理。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，要求各類傳感器、工業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)能夠就近完成計(jì)算，以提高智能工業(yè)設(shè)備運(yùn)行效率[4-5]、故邊緣計(jì)算作為新興計(jì)算方案，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注[6]。傳統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)卸載研究關(guān)注異構(gòu)設(shè)備之間執(zhí)行任務(wù)卸載的協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性[7-10]，并針對完成任務(wù)所需時(shí)延、能耗等目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。如文獻(xiàn)[8]提出了一種時(shí)延依賴-優(yōu)先級感知的任務(wù)卸載策略，用于將從IoT設(shè)備生成的任務(wù)卸載到恰當(dāng)?shù)倪吘売?jì)算設(shè)備完成處理。文獻(xiàn)[9]分析了人工智能（artificial intelligence, AI）計(jì)算任務(wù)復(fù)雜性帶來的高能耗問題，并提出一種面向異構(gòu)任務(wù)的綠色邊緣計(jì)算任務(wù)調(diào)度框架以降低AI計(jì)算能耗。EIP作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的延伸與重要應(yīng)用實(shí)踐之一[1]，工業(yè)邊緣計(jì)算架構(gòu)的引入可有效解決EIP無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)造與全息畫像等時(shí)延敏感型業(yè)務(wù)的低時(shí)延計(jì)算困境。

而現(xiàn)有研究中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算不但需關(guān)注協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，還需關(guān)注網(wǎng)絡(luò)中不同主體之間的利益交互。……