融合射频能量采集的协同节能计算迁移研究

作     者：汤蓓 王倩 陈思光 TANG Bei;WANG Qian;CHEN Siguang

作者机构：南京邮电大学物联网学院江苏南京210003 南京邮电大学江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室江苏南京210003 

出 版 物：《物联网学报》 (Chinese Journal on Internet of Things)

年 卷 期：2023年第7卷第1期

页      面：83-92页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61971235) 中国博士后科学基金资助项目(No.2018M630590) 江苏省博士后科研资助计划(No.2021K501C) 江苏省“333高层次人才培养工程”资助项目 南京邮电大学“1311人才计划”资助项目 

主　　题：计算迁移 能量采集 资源分配 功率分割 

摘      要：为适应垂直市场差异化能源需求,保障物联网设备的高效可持续性运行,研究了一种融合射频能量采集的协同节能计算迁移机制。具体地,基于对计算迁移决策、上行带宽资源分配、下行带宽资源分配及基站功率分割的联合优化考量,构建了一个最小化系统总能耗的优化问题。为有效求解该优化问题,融合惩罚函数的概念设计了新的评价指标,并提出了一种基于自适应粒子群优化的协同节能计算迁移算法。该算法构造了动态变化的惯性权重和线性调节的惩罚因子,可在迭代搜索过程中实时变更粒子群落的空间分布密度,以生成可容忍惩罚下的最优计算迁移策略;进一步地,为避免粒子越过探索范围,引入了速度边界限制,可降低无效解的产生概率,提升搜索有效性。最后,仿真结果表明所提算法能够实现较高的收敛效率及求解精度,且与其他常见基准方案相比,完成任务处理的系统总能耗可分别降低34.09%、14.72%和6.86%。