隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中,常常需要面對(duì)龐大的感知設(shè)備,處理海量的感知信息。一方面感知信息種類眾多,通信過(guò)程中需要區(qū)分對(duì)待;另一方面由于計(jì)算能力的限制,導(dǎo)致感知設(shè)備只能在某些時(shí)間點(diǎn)上集中發(fā)送數(shù)據(jù),從而造成通信量的突增。針對(duì)這些問(wèn)題,使用隊(duì)列進(jìn)行通信成為一種可行的解決方案。因此對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中隊(duì)列調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究。在分析隊(duì)列調(diào)度問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,深入剖析了現(xiàn)有調(diào)度算法存在的問(wèn)題。針對(duì)上海艾絡(luò)格電子技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)需求,設(shè)計(jì)了艾絡(luò)格工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的三層架構(gòu),詳細(xì)敘述了隊(duì)列調(diào)度問(wèn)題在中間件和應(yīng)用平臺(tái)之間的產(chǎn)生過(guò)程。然后探討了艾絡(luò)格工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中隊(duì)列調(diào)度存在的資源浪費(fèi)和消息優(yōu)先級(jí)無(wú)法保障問(wèn)題,由此提出了一種基于緊急指數(shù)比例公平的隊(duì)列調(diào)度算法——UPWRR。該調(diào)度算法在比例區(qū)分模型的基礎(chǔ)上利用權(quán)重輪詢（WRR）算法和緊急輪詢（URR）算法動(dòng)態(tài)調(diào)整各隊(duì)列的權(quán)值,從而達(dá)到對(duì)不同隊(duì)列服務(wù)質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)整的目的,保障隊(duì)列消息服務(wù)質(zhì)量的比例公平。在此基礎(chǔ)上,對(duì)該算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了算法能夠精準(zhǔn)控制各隊(duì)列的緊急指數(shù)成指定比例,統(tǒng)計(jì)對(duì)比了隊(duì)列消息的平均時(shí)延情況,并將該算法與同... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

先來(lái)先服務(wù)隊(duì)列調(diào)度原理圖

3圖 1-2 基于優(yōu)先級(jí)隊(duì)列調(diào)度原理圖基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度策略很好的解決了隊(duì)列消息重要程度的問(wèn)題，對(duì)于重要的消息優(yōu)先處理，保障重要消息的時(shí)延，但是可能會(huì)造成系統(tǒng)中優(yōu)先級(jí)較低隊(duì)列的“饑餓”現(xiàn)象，對(duì)低優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列消息產(chǎn)生巨大時(shí)延。針對(duì) PQ 算法存在的“饑餓”現(xiàn)象，一種在 PQ 算法基礎(chǔ)上改進(jìn)的 QLT[15]（QueueLength Threshold）算法被提出。QLT 算法除了給每個(gè)隊(duì)列設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)外，最主要的區(qū)別是給每個(gè)隊(duì)列設(shè)置了一個(gè)閾值。調(diào)度器在調(diào)度隊(duì)列時(shí)，從最高優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列開(kāi)始調(diào)度，但調(diào)度的隊(duì)列長(zhǎng)度必須大于隊(duì)列所設(shè)置的閾值。否則進(jìn)入較低優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列進(jìn)行調(diào)度。QLT 算法在一定程度上改善了 PQ 算法出現(xiàn)的“饑餓”現(xiàn)象，但是當(dāng)

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文優(yōu)先級(jí)隊(duì)列長(zhǎng)度一直大于設(shè)置的閾值時(shí)，低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列還是會(huì)得不到服務(wù)�；谳喸兊恼{(diào)度策略中最常見(jiàn)的是輪詢（Round Robin，RR）策略，RR 對(duì)所有列無(wú)差別的進(jìn)行取消息操作，每次從一個(gè)隊(duì)列中獲取一個(gè)消息，然后轉(zhuǎn)向下一個(gè)隊(duì)。該策略的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，也能避免像 PQ 策略一樣低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列消息“饑餓”現(xiàn)象。但是在隊(duì)列消息長(zhǎng)度不固定，服務(wù)隊(duì)列的公平性受到了限制，并且法保障消息的時(shí)延。在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了若干改善后的輪詢策略，如權(quán)重輪詢 Weighted Round Robin ， WRR[17][18][19]）、 差 值 輪 詢 （ Deficit Round Robin,RR[16][20][21]）、緊急輪詢（Urgency-based Round Robin, URR[22][23]）。WRR 策略最初是用在 ATM 的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上，調(diào)度原理圖如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較研究[J]. 陳海明,崔莉,謝開(kāi)斌.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]PFWRR:能實(shí)現(xiàn)比例公平的增強(qiáng)型WRR[J]. 王勝靈,侯義斌,黃建輝,黃樟欽.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2008(05)
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