物联网作为一项新兴的技术，建立了一个高效的平台促进分布式设备间的互联互通，并实现多异构设备间的协作。与无线传感器网络中的传感器节点类似，物联网节点的能量也是有限的，尽管能量补充技术已经初步发展，但并没有被大规模地应用到物联网领域。随着用户需求数量以指数形式上升，如何合理高效地调度网络中多异构的物联网设备，保障网络的负载均衡，从而延长整个网络的生命周期，是一个值得广泛关注的研究问题。
针对这一问题，我校信息工程学院2018级博士研究生孙梦宇在导师周长兵教授的指导下，采用面向服务架构，将物联网节点提供的功能封装成为服务，以服务组合的方式实现用户需求。在服务组合的过程中，根据服务的时效性，构成具有附加约束条件的服务协作模式。面对多并发用户请求，本研究提出共享服务组件的方式，不同用户请求中的相同功能服务在不违背它们时间依赖性的条件下，可以进行结构优化和共享，从而提高资源利用率。该研究的贡献主要在于：
1）构建一个面向服务的物联网架构，将物联网设备中的每项功能封装成一个服务，根据其功能的相似性聚类形成服务类，以服务类的形式分解用户需求。（图1）
2）提出一个并发请求整合优化机制，通过整合并发请求中的可共享服务组件，优化多并发请求服务执行结构。（图2）
3）根据优化的服务请求结构挑选服务类中的候选服务，考虑时空因素及能量负载均衡，对用户请求进行实例化。构建目标函数和约束条件，并采用智能优化算法求解服务组合方案。

图1

图2
上述成果发表于计算机科学领域国际权威刊物 Future Generation Computer Systems 上：Mengyu Sun,Zhangbing Zhou, Junping Wang, Chu Du, Walid Gaaloul. Energy-Efficient IoT Service Composition for Concurrent Timed Applications.Future Generation Computer Systems, 2019, 100:1017-1030. [IF = 5.768]
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167739X19302274

附件20200107082758028565.pdf(1.1648674MB)