多用戶服務(wù)選擇方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多用戶服務(wù)選擇方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)提供了一種面向服務(wù)架構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)選擇方法，該方法是 基于資源受限的特點(diǎn)構(gòu)建的WSN的QoS模型，該QoS模型包括三種QoS屬性：通用QoS屬性、 領(lǐng)域相關(guān)QoS屬性和潛在QoS屬性，其中，通用QoS屬性包括服務(wù)的執(zhí)行時(shí)間、價(jià)格和可靠 性等，領(lǐng)域相關(guān)QoS屬性包括溫控服務(wù)中的控溫精度等，潛在QoS屬性包括服務(wù)的能量等。
[0003] 其中，上述方法的流程圖如圖1所示，包括：
[0004] SlOl :接收用戶發(fā)送的服務(wù)請求信息，所述服務(wù)請求信息包括功能性要求、服務(wù)質(zhì) 量要求和服務(wù)質(zhì)量屬性的偏好；
[0005] S102 :根據(jù)所述功能性要求選擇具有相應(yīng)功能的服務(wù)類或服務(wù)類組合，所述服務(wù) 類包括多個(gè)功能相同但服務(wù)質(zhì)量屬性不同的服務(wù)；
[0006] S103 :將所述服務(wù)類中的服務(wù)劃分為多個(gè)服務(wù)集合，并根據(jù)每個(gè)所述服務(wù)類的目 標(biāo)優(yōu)化函數(shù)和約束條件，采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃選出每個(gè)所述服務(wù)類的備選服務(wù)集合，所述 約束條件是由所述服務(wù)質(zhì)量要求分解成的，所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)是根據(jù)所述服務(wù)質(zhì)量屬性的 偏好和所述服務(wù)類能量的權(quán)值建立的；
[0007] S104:從所述備選服務(wù)集合中選出服務(wù)質(zhì)量性能和能量最優(yōu)的服務(wù)。
[0008] 由于在建立目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)時(shí)，充分考慮了服務(wù)類的能量因素，因此，可以使能量較 低的服務(wù)類獲得服務(wù)數(shù)量更多的備選服務(wù)集合，從而可以將任務(wù)的執(zhí)行輪流分擔(dān)到更多的 服務(wù)，以此減少單個(gè)服務(wù)的能量消耗，實(shí)現(xiàn)服務(wù)間能量的均衡消耗，保證了無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 的生存時(shí)間。
[0009] 但是，上述方法針對的僅僅是單個(gè)用戶的服務(wù)請求，而實(shí)際應(yīng)用中往往存在來自 多個(gè)用戶的服務(wù)請求。如圖2所示，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中有η個(gè)用戶，每個(gè)用戶有一組備選服 務(wù)，其中，η為大于2的整數(shù)，虛線連接的兩個(gè)服務(wù)表示該兩個(gè)服務(wù)為同一服務(wù)。假設(shè)用戶1 即Userl選擇了 S11，根據(jù)服務(wù)共享原則，User2會(huì)選擇S21，此時(shí)，假設(shè)User3選擇S33,那 么就會(huì)出現(xiàn)如下問題：在三個(gè)用戶（Userl，User2, User3)均請求的情況下，最優(yōu)的服務(wù)選 擇方案是（S11，S21，S33)還是（S14，S2X，S33) ?其中，S2X表示User2備選服務(wù)中能量最 高的服務(wù)（假設(shè)S2X尹S23)。因此，如何在多用戶請求下選擇最優(yōu)的服務(wù)是目前亟待解決 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多用戶服務(wù)選擇方法及系統(tǒng)，
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0012] 一種多用戶服務(wù)選擇方法，包括：
[0013] 查詢并存儲(chǔ)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶的備選服務(wù)集合；
[0014] 計(jì)算分別位于相鄰的兩個(gè)選服務(wù)集合中的任意兩個(gè)服務(wù)間連線的權(quán)值；
[0015] 根據(jù)所述權(quán)值和約束條件建立目標(biāo)函數(shù)，并采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型選擇所述用 戶所需的服務(wù)，所述約束條件為所述備選服務(wù)集合中僅有一個(gè)服務(wù)被選擇。
[0016] 優(yōu)選的，所述查詢并存儲(chǔ)用戶的備選服務(wù)集合的過程為：
[0017] 根據(jù)布隆過濾器每一位指向的鏈表、用戶地址以及哈希算法查詢并存儲(chǔ)所述用戶 的備選服務(wù)集合。
[0018] 優(yōu)選的，假設(shè)所述兩個(gè)服務(wù)分別為S與巧1，當(dāng)《^與巧1為同一服務(wù)時(shí)，欠 與# 1間連線的權(quán)值為(^當(dāng)#1為上次服務(wù)選擇過程中被選擇的服務(wù)時(shí)， 為0. 1 ;當(dāng)&1為本次服務(wù)選擇過程中已被選擇的服務(wù)時(shí)，.為0 ;其他情況，為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多用戶服務(wù)選擇方法，其特征在于，包括： 查詢并存儲(chǔ)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶的備選服務(wù)集合； 計(jì)算分別位于相鄰的兩個(gè)選服務(wù)集合中的任意兩個(gè)服務(wù)間連線的權(quán)值； 根據(jù)所述權(quán)值和約束條件建立目標(biāo)函數(shù)，并采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型選擇所述用戶所 需的服務(wù)，所述約束條件為所述備選服務(wù)集合中僅有一個(gè)服務(wù)被選擇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述查詢并存儲(chǔ)用戶的備選服務(wù)集合的 過程為： 根據(jù)布隆過濾器每一位指向的鏈表、用戶地址以及哈希算法查詢并存儲(chǔ)所述用戶的備 選服務(wù)集合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，假設(shè)所述兩個(gè)服務(wù)分別為欠與，當(dāng)義 與&1為同一服務(wù)時(shí)，&與S1間連線的權(quán)值為〇 :當(dāng)^；；1為上次服務(wù)選擇過程中被選 擇的服務(wù)時(shí)，為〇. 1 ;當(dāng)&1為本次服務(wù)選擇過程中已被選擇的服務(wù)時(shí)，為〇 ;其他 情況，
，其中，五(〇為巧1的能量值；五 =為第i_l 個(gè)備選服務(wù)集合中所有服務(wù)的能量的最大值；瓦1為第i_l個(gè)備選服務(wù)集合中所有服務(wù)的 能量的最小值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括： 實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶運(yùn)行服務(wù)的剩余能量，并在所述剩余能量小于預(yù)設(shè)值時(shí)，重新從對應(yīng)的 備選服務(wù)集合中選擇服務(wù)，所述預(yù)設(shè)值是根據(jù)所述備選服務(wù)集合中其他服務(wù)的剩余能量計(jì) 算出的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括： 實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶運(yùn)行服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量優(yōu)度值，并在所述優(yōu)度值不滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量需 求時(shí)，重新選擇用戶的備選服務(wù)集合以及服務(wù)。
6. -種多用戶服務(wù)選擇系統(tǒng)，其特征在于，包括： 第一選擇模塊，用于查詢并存儲(chǔ)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶的備選服務(wù)集合； 計(jì)算模塊，用于計(jì)算分別位于相鄰的備兩個(gè)選服務(wù)集合中的任意兩個(gè)服務(wù)間連線的權(quán) 值； 第二選擇模塊，用于根據(jù)所述權(quán)值和約束條件建立目標(biāo)函數(shù)，并采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃 選擇所述用戶所需的服務(wù)，所述約束條件為所述備選服務(wù)集合中僅有一個(gè)服務(wù)被選擇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 第一監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶運(yùn)行服務(wù)的剩余能量，并在所述剩余能量小于預(yù)設(shè) 值時(shí)，重新從對應(yīng)的備選服務(wù)集合中選擇服務(wù)，所述預(yù)設(shè)值是根據(jù)所述備選服務(wù)集合中其 他服務(wù)的剩余能量計(jì)算出的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 第二監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶運(yùn)行服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量優(yōu)度值，并在所述優(yōu)度值不滿 足用戶的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，重新選擇用戶的備選服務(wù)集合以及服務(wù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多用戶服務(wù)選擇方法及系統(tǒng)，包括：查詢并存儲(chǔ)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶的備選服務(wù)集合；計(jì)算分別位于相鄰的兩個(gè)選服務(wù)集合中的任意兩個(gè)服務(wù)間連線的權(quán)值；根據(jù)所述權(quán)值和約束條件建立目標(biāo)函數(shù)，并采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型選擇所述用戶所需的服務(wù)，所述約束條件為所述備選服務(wù)集合中僅有一個(gè)服務(wù)被選擇。發(fā)明提供的方法及系統(tǒng)，通過服務(wù)間權(quán)值的計(jì)算，將多用戶請求下較為復(fù)雜的服務(wù)選擇問題轉(zhuǎn)換為了最短路徑問題，并采用多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型選出了每個(gè)用戶所需的最優(yōu)服務(wù)。
【IPC分類】H04W24-02
【公開號】CN104581788
【申請?zhí)枴緾N201510037547
【發(fā)明人】童恩棟, 陳嵐
【申請人】中國科學(xué)院微電子研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月26日