基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法研究

冷令 吴伟斌 王琳

摘要：由于传统的任务节点负载非对称匹配方法，对任务节点负载非对称匹配指数的计算不准确，因此导致任务节点负载非对称匹配精度低。针对这一问题，进行基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法研究。通过提取任务节点负载非对称匹配特征，计算任务节点负载非对称匹配指数，利用物联网建立任务节点负载非对称匹配矩阵;寻找任务节点负载非对称匹配最终执行结果，从而完成任务节点负载非对称匹配。实验结果表明，设计的匹配方法非对称匹配指数最高可达80.04，对照组仅为47.49，设计匹配方法可以实现对任务节点负载的非对称匹配。

关键词：物联网;任务节点负载;非对称匹配方法

中图分类号：TP393.07 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）07-0078-03

0 引言

考虑到任务节点负载非对称匹配的复杂程度越来越高，必须在任务节点负载非对称匹配方法中引进更好的方法，使任务节点负载均衡完成非对称匹配[1]。为减少由于任务节点负载非对称匹配不精准，所导致的时间延迟以及能耗增加问题。在通常情况下，可以通过物联网技术在任务节点监测区域范围内会部署成千上万的传感器节点，甚至更多[2]。从而对任务节点负载进行非对称匹配，通过物联网技术获得具有更准确的任务节点负载非对称匹配信息[3]。再根据线性拟合计算得出的任务节点负载非对称匹配指数，进而提高任务节点负载非对称匹配的精确度。因此，本文进行基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法研究。

1 基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法

本文设计的基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法具体流程，如图1所示。

1.1 提取任务节点负载非对称匹配特征

首先要明确在所有的任务节点负载非对称匹配过程中，每一个独立的任务节点负载都能够进行非对称匹配[4]。在传统匹配方法中已知提取任务节点负载非对称匹配特征是非对称匹配任务节点负载最有效的手段，因此本文通过对任务节点负载非对称匹配特征进行分解，在相同任务节点中提取多个负载非对称匹配特征[5]。通过物联网技术中任务节点之间的交换，对于任务节点的负载量进行计算，得出任务节点负载非对称匹配特征。设子节点及节点的负载量为，则的计算公式，如公式（1）所示。

在公式（1）中，指的是任务节点的平均带宽;指的是任务子节点的平均带宽。通过任务节点的负载量，得出任务节点负载非对称匹配特征的具体情况，如表1所示。

通过表1可知，任务节点负载非对称匹配特征与节点负载量以及子节点负载量均直接相关。

1.2 计算任务节点负载非对称匹配指数

在提取任务节点负载非对称匹配特征后，计算任务节点负载非对称匹配指数。设任务节点负载非对称匹配指数为，则的计算公式，如公式（2）所示。

在公式（2）中，指的是任务节点负载非对称匹配逻辑分析特征;指的是对任务节点负载非对称匹配的评价信息。利用物联网技术将任务节点负载非对称匹配指数进行非对称匹配，从而建立任务节点负载非对称匹配矩阵。任务节点负载非对称匹配矩阵建立方法简单，由任务节点负载非对称匹配指数组成。设任务节点负载非对称匹配矩阵为，在表1中选取i1、i2、i3和i4四个任务节点。可得任务节点负载非对称匹配矩阵。

1.3 完成任务节点负载非对称匹配

可以将基于物联网的任务节点负载非对称匹配过程看作，寻找任务节点负载非对称匹配最终执行结果的过程。利用服务器端得出任务节点负载非对称匹配的中间结果。通过节点端接收全面的中间结果。再基于物联网技术，完成对任务节点之间的交换和通信，从而调节任务节点负载量。使节点和子节点均满足所有匹配属性值，至此，基于物联网完成对任务节点负载的非对称匹配。

2 对比实验

2.1 实验准备

采用对比实验对比本文匹配方法与传统匹配方法非对称匹配指数之间的差异性。利用PentiumLy非对称匹配软件非对称匹配单元，对任务节点负载实时状态进行非对称匹配。在通过接收模块，更新非对称匹配状态。采用siderent任务节点数据集，siderent任务节点数据集内共包含任务节点数据总数为2000个。在siderent任务节点数据集中选取1000个任务节点作为实验对象，在PentiumLy非对称匹配软件中，将Eps设置在10.211;Meaperly=31.78。设置负载量自30MB起，以20MB为一个节点依次递增，分别使用两种匹配方法对任务节点负载进行非对称匹配，共采集8组实验数据。设置传统的匹配方法为实验对照组，根据上述测试环境参数和相关测试参数设定，得出两种匹配方法对任务节点负载非对称匹配指数的差异结果。

2.2 实验结果分析与结论

根据上述设计的对比实验，采集8组实验数据，将两种匹配方法下的非对称匹配指数进行对比。为了更加直观的体现出两种匹配方法的差异性，将实验结果在PentiumLy非对称匹配软件中以统计图的形式进行展示，如图2所示。

通过图2可得出如下的结论：在对相同负载量的任务节点负载进行非对称匹配时，本文设计的匹配方法非对称匹配指数最高可达80.04，对照组仅为47.49，设计匹配方法可以实现对任务节点负载的非对称匹配。非对称匹配指数越高证明该匹配方法对于任务节点负载非对称匹配的精度也就越高，从而说明本文设计的匹配方法其各项功能均可以满足设计总体要求，可以广泛应用于任务节点负载非对称匹配方面。

3 结语

通过基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法的研究，证明设计匹配方法的非对称匹配精度远高于传统匹配方法。因此，基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法是较为有效、科学的方法。针对基于物联网的任务节点负载非对称匹配方法的研究可以在完成传统匹配方法任务的同时，提高任务节点负载非对称匹配精度。

参考文献

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[2] 李雅莉.嵌入式操作系统非定期任务均衡调度仿真[J].计算机仿真，2019（6）：383-387.

[3] 黄高攀，何金陵，庄岭，等.面向应用检测任务的负载均衡算法研究[J].计算技术与自动化，2019（1）：71-76.

[4] 康万杰.物联网环境下任务节点负载动态非对称分配系统设计[J].科技通报，2018（5）：176-179.

[5] 张笑东，夏筱筠，吕海峰，等.大數据网络并行计算环境中生理数据流动态负载均衡[J].吉林大学学报（工学版），2020（1）：247-254.