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一种数字孪生使能的工业物联网资源分配系统及方法

申请号: CN202311759121.X
申请人: 南京邮电大学
更新日期: 2026-03-10

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种数字孪生使能的工业物联网资源分配系统及方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311759121.X
申请日 2023/12/20
公告号 CN117749635A
公开日 2024/3/22
IPC主分类号 H04L41/14
权利人 南京邮电大学
发明人 郭永安; 房晶晶; 程瑶; 周沂; 王宇翱
地址 江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号

摘要文本

本发明属于通信技术领域,涉及一种数字孪生使能的工业物联网资源分配系统及方法;方法为:构建数字孪生使能的工业物联网资源分配系统;在数字孪生层中联合考虑任务卸载设备关联决策、卸载决策、资源分配、任务比例分配并提出最小化系统成本的目标优化问题;将目标优化问题建模为多代理的马尔科夫决策问题;采用协同计算与资源分配CCRA算法求解马尔科夫决策问题,输出卸载策略,完成资源分配优化;本发明构建的系统有利于实现全局资源的统一调度与管理;减少边缘服务器的计算负荷,实现对大规模计算密集型和延迟敏感型任务的有效处理;方法中考虑了真实值与数字孪生估算值之间的偏差,并总结了系统因偏差而变化的规律。

专利主权项内容

1.一种数字孪生使能的工业物联网资源分配系统,其特征在于,所述系统包括物体实体层和数字孪生层;物理实体层中包括工业物联网终端设备、边缘服务器、云服务器,并在此基础上创建数孪生层,其中包括各类物体实体的数字孪生体,这些数字孪生体与其物理对应体实时互动,实现无缝信息交换和决策;所述物理实体层搭载采集平台和执行平台;所述采集平台包括数据采集模块、数据发送模块;所述数据采集模块用于搜集物理实体层所有工业物联网终端设备、边缘服务器、云服务器的当前实时状态信息与任务卸载需求信息,并将搜集的实时状态信息、任务卸载需求信息传送至数据发送模块;所述数据发送模块用于将数据采集模块传送的物理实体层设备的实时状态信息与任务卸载需求信息发送至数字孪生层;所述执行平台包括决策接收模块、决策执行模块;所述决策接收模块用于接收来自数字孪生层需求决策模块的最优卸载决策指令,并将最优卸载决策指令发送给决策执行模块;所述决策执行模块用于接收来自决策接收模块的最优卸载决策指令,并根据最优卸载决策指令完成物理实体层的任务卸载;所述数字孪生层搭载同步平台、决策平台;所述同步平台包括数据存储模块、数据仿真模块、需求分析模块;所述数据存储模块用于存储来自物理实体层的物理实体层设备的实时状态信息与任务卸载需求信息;所述数据仿真模块用于接收来自数据存储模块的物理实体层设备的实时状态信息,并进行数据建模仿真,构建与物理实体层设备相对应的实时数字孪生体;所述需求分析模块用于接收来自数据存储模块存储的物理实体层设备的实时任务卸载需求信息,并基于数据仿真模块构建的实时数字孪生体进行对应匹配的任务卸载需求分析;所述决策平台包括任务卸载比例决策模块、设备关联决策模块、卸载决策模块、决策指令下发模块;所述任务卸载比例决策模块、设备关联决策模块、卸载决策模块用于在需求分析模块完成对应匹配的任务卸载需求分析后,在线加载深度强化学习模型;针对需求分析模块的需求分析做出最优卸载决策,包括任务卸载比例决策、设备关联决策、卸载决策,并将最优卸载决策发送给决策指令下发模块;所述决策指令下发模块用于生成最优卸载决策指令,并将最优卸载决策指令下发至物理实体层。。来源:百度搜索马克数据网