CN111182645A - 一种基于信息年龄的物联网组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于信息年龄的物联网组网方法，该方法首先根据各类物联网业务对信息年龄(AoI)的要求，在云端和雾接入点(F‑AP)初始化部署物联网业务模块。然后各F‑AP根据业务对AoI需求的紧迫性轮流调度部分物联网业务无线网关控制其下的物联网终端采集物理信息并聚合发送，直到所有业务均被调度一次。F‑AP确认数据包成功到达物联网业务模块后对相应业务的AoI进行初始化，随后AoI随时间线性增长。所有业务的AoI均初始化完成后，F‑AP持续监测各业务的AoI，从而确定下一调度周期内各物联网业务调度的优先级以及相应的组网传输策略。本发明能够保证陈旧的信息得到及时的更新，保证各物联网业务的稳定运行，以满足不同物联网业务对于信息新鲜度的不同需求。

Description

一种基于信息年龄的物联网组网方法
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于信息年龄的物联网组网方法。
背景技术
在物联网技术领域，对于环境监测、智能交通、工业自动化等应用场景，需要大量物联网终端设备采集及时的、新鲜的信息来监控物理世界，通过“状态感知、实时分析、科学决策、精准执行”的闭环体系实现系统内资源配置和运行的按需响应和动态优化。
其中，状态信息的感知和提交的及时性影响了对环境的判断和决策的精度，因此，数据的新鲜度对于一些物联网业务至关重要。例如，在智能交通场景中，传感器设备采集时间敏感数据(如周围车辆的速度和加速度等)，通过无线信道传输到相应的控制器，如果控制器处的信息过于陈旧，那么就不能准确做出路径规划等决策。
传统的解决方案是利用传输时延指标进行度量，但传输时延指标度量的只是单个数据包从生成到接收的时间差，这会导致陈旧的信息不能得到及时的更新，过时的信息造成物联网系统效率低下或严重事故。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种基于信息年龄(Age of Information，以下简称AoI)的物联网组网方法，使陈旧的信息得到及时的更新，保证各物联网业务的稳定运行，以满足不同物联网业务对于信息新鲜度的不同需求。
本发明提供一种基于信息年龄的物联网组网方法，包括：
步骤1，根据各类物联网业务的信息年龄门限，对各物联网业务模块进行初始化部署；
步骤2，根据各物联网业务的信息年龄门限，各雾接入点(Fog Access Point，以下简称F-AP)对其服务的各物联网业务无线网关进行轮流调度，进而获得各业务的初始信息年龄；
步骤3，所有业务信息年龄均初始化完成后，各雾接入点随后持续监测各业务的信息年龄，在后续每个调度周期开始时，计算各业务的门限与信息年龄之差，并据此对物联网无线网关进行调度，然后对调度业务的信息年龄进行更新；
步骤4，雾接入点在每个调度周期结束时对每个业务的信息年龄和相应门限进行比较，连续统计K个调度周期中业务i的信息年龄超过相应门限的次数Mi，并在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式进行更改。
根据本发明提供的基于信息年龄的物联网组网方法，引入了AoI，AoI被定义为自上一个成功传送到目的地的数据包生成以来经过的时间，即AoI与数据包传输时延和数据采集间隔均有关，它从接收端的角度表征了状态信息的新鲜程度，能够很好的应用在需要对物理环境进行及时反馈控制的物联网业务中，本方法首先将部分对信息及时性要求较高的业务的物联网业务模块部署在F-AP，降低了数据包到达物联网业务模块的时延，进而降低了这些业务的AoI。其次，通过F-AP节点监测各业务的AoI确定物联网无线网关调度的优先级，在网络资源有限的情况下保证了较紧急的业务的更及时的信息更新。最后，所述方案通过统计并分析AoI监测结果来更改物联网业务模块部署并改进传输方式，改善了相应物联网业务的AoI。该方法能够保证陈旧的信息得到更及时的更新，保证各物联网业务的稳定运行，避免因为过时的信息造成物联网系统效率低下或严重事故。
另外，根据本发明上述的基于信息年龄的物联网组网方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，步骤1中，物联网业务的AoI门限Ai(以业务i为例)通过综合考虑陈旧信息的危害性程度、业务所监视的物理过程随时间的变化速度、更新信息的成本等来进行设定。
步骤1中，物联网业务模块具有实现物联网业务所需要的数据分析、数据挖掘等功能，并可以根据数据分析的结果做出最优决策，进而对物联网设备进行控制。物联网业务模块可以部署在F-AP或云端处。
步骤1中，对各物联网业务模块进行初始化部署的步骤具体包括：对于物联网业务i，若其AoI门限值Ai小于等于预设门限A，则将业务i的业务模块部署在服务业务i的无线网关的F-AP处；若其AoI门限Ai大于A，将其业务模块部署在云端。其中，F-AP是具有数据存储和计算功能的增强型基站，通过前传链路与云端连接；物联网业务的无线网关负责将业务下的传感器等物联网终端接入F-AP，实现异构通信协议的统一接入。
进一步地，步骤2中，物联网业务无线网关具有协议转换功能，负责保证不同的感知层网络协议转变为统一的数据和信令，另外，物联网无线网关具有物联网终端设备管理功能，当接收到来自F-AP的调度信息时，其发送指令到相应的物联网终端，使物联网终端采集并上传物理环境数据。
步骤2具体包括：首先，将各物联网业务按AoI门限的值从高到低进行排序，先调度门限最高的N个业务的无线网关，然后以此类推，直到每个业务无线网关均被调度一次；物联网业务无线网关接收到F-AP的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，其中，上传的信息包括数据采集时间(即状态数据的生成时间)和采集的数据；网关将聚合的数据、业务ID、数据采集时间发送至服务它的F-AP；由于同一网关下各物联网终端采集数据的时间可能不同，因此需要为聚合的数据包定义统一的数据采集时间。
步骤2中，获得各业务的初始信息年龄的步骤具体包括：F-AP首次成功接收某业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID并记录。对于物联网业务模块位于F-AP的业务，直接初始化AoI，即用当前时间减去数据采集时间，得到当前AoI的值，之后该AoI随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，F-AP将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向F-AP发送确认信息，F-AP接收到确认信息后，利用当前时间减去数据采集时间，得到当前的AoI值，之后该AoI随时间线性增长。其中，确认信息保证了F-AP将数据成功传送到了云端，另外，F-AP将各业务的AoI以元组方式进行存储，格式为[业务ID,AoI]。
进一步地，步骤3中，对物联网无线网关进行调度的步骤具体包括：各F-AP计算其下各业务的AoI门限与当前AoI的差值，然后根据差值由小到大进行排序，差值越小的业务具有更高的调度优先级。其中，AoI的值小于预设门限Xi的业务的无线网关不参与此次调度；其余网关的调度传输方式为F-AP调度这些网关中优先级最高的N个网关，网关接收到F-AP的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，然后网关将收到的聚合后的数据、业务ID以及数据采集时间发送至服务它的F-AP；
步骤3中，对调度业务的信息年龄进行更新的步骤具体包括：F-AP成功接收业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID。对于业务i的数据包，F-AP根据该业务数据包的采集时间判断该数据包是否为有效数据，判断方法为，如果业务i的数据包的当前AoI(当前的时间减去数据包的数据采集时间)小于等于预设门限Bi，则视该数据包为有效数据，否则，视为过时的无效数据。接着，如果该数据包为有效数据，则对于物联网业务模块位于F-AP的业务，F-AP直接利用前述计算出的AoI对记录的元组[业务ID,AoI]中的AoI进行赋值,之后AoI随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，F-AP将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向F-AP发送确认信息，正确接收到确认信息后，F-AP对相应业务AoI进行重新计算，即用当前时间减去数据包的数据采集时间，计算完成后对记录的元组[业务ID,AoI]中的AoI进行更新，之后该AoI随时间线性增长。
进一步地，步骤4中，在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式进行更改的步骤具体包括：
若Mi小于等于第一门限R1，则不更改物联网模块部署和物联网业务传输方式；
若Mi大于第一门限R1且小于第二门限R2，则认为AoI门限的违背主要是由偶尔的无线传输不可靠导致的，此时该业务对应的F-AP与临近的F-AP通过上行多点协作，对业务i的无线网关传输的数据进行联合接收；
若Mi大于等于第二门限R2，则认为AoI门限的违背主要是由F-AP和位于云端的物联网业务模块间较长的数据传输时延带来的。如果该业务的物联网业务模块位于云端，一方面可以利用F-AP对从无线网关接收的数据进行预处理，减小前传链路传输的数据量，降低时延；另一方面可更改物联网业务模块的部署，将位于云端的物联网业务模块迁移至该F-AP处。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一实施例的基于信息年龄的物联网组网方法的流程图；
图2是根据本发明一实施例的基于信息年龄的物联网组网方法的组网原理示意图；
图3是本发明实施例中某F-AP监测物联网业务模块位于云端的物联网业务m的AoI变化过程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明一实施例提出的基于信息年龄的物联网组网方法，包括步骤1～步骤4。
步骤1，根据各类物联网业务的AoI门限，对各物联网业务模块进行初始化部署。
其中，信息年龄(Age of Information，以下简称AoI)定义为自上一个成功传送到目的地的数据包生成以来经过的时间。
物联网业务的AoI门限Ai(以业务i为例)通过综合考虑陈旧信息的危害性程度、业务所监视的物理过程随时间的变化速度、更新信息的成本等来进行设定。例如，可以设定工业自动化业务的AoI门限值为1s；环境监测业务的AoI门限值为50s。
其中，物联网业务模块具有实现物联网业务所需要的数据分析、数据挖掘等功能，并可以根据数据分析的结果做出最优决策，进而对物联网设备进行控制。物联网业务模块可以部署在雾接入点(Fog Access Point，以下简称F-AP)或云端处。
其中，对各物联网业务模块进行初始化部署具体包括：对于物联网业务i，若其AoI门限值Ai小于等于预设门限A，则将业务i的业务模块部署在服务业务i的无线网关的F-AP处；若其AoI门限Ai大于A，将其业务模块部署在云端。其中，所述预设门限A可由物联网业务的总数量、各物联网业务的AoI要求、F-AP数量、以及各F-AP的计算存储能力等因素综合得到。其中，F-AP是具有数据存储和计算功能的增强型基站，通过前传链路与云端连接；物联网业务的无线网关负责将业务下的传感器等物联网终端接入F-AP，提升全网物联网终端连接数，实现异构通信协议的统一接入。此外，将AoI门限小于等于A的业务对应的物联网业务模块部署在F-AP,则物联网业务模块在F-AP处就能对物联网无线网关上传的数据进行数据处理和分析，并做出相应的决策，而不需要再传至云端，因此，降低了从数据采集到物联网业务模块接收数据的时延，进而降低物联网业务的AoI。
步骤2，根据各物联网业务的AoI门限，各F-AP对其服务的各物联网业务无线网关进行轮流调度，进而获得各业务的初始AoI。
其中，物联网业务无线网关具有协议转换功能，负责保证不同的感知层网络协议转变为统一的数据和信令，另外，物联网无线网关具有物联网终端设备管理功能，当接收到来自F-AP的调度信息时，其发送指令到相应的物联网终端，使物联网终端采集并上传物理环境数据。
其中，步骤2具体包括：
2.1将各物联网业务按AoI门限的值从高到低进行排序，先调度门限最高的N个业务的无线网关，然后以此类推，直到每个业务无线网关均被调度一次；
2.2物联网业务无线网关接收到F-AP的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，其中，上传的信息包括数据采集时间(即状态数据的生成时间)和采集的数据；
2.3网关将聚合的数据、业务ID、数据采集时间发送至服务它的F-AP；由于同一网关下各物联网终端采集数据的时间可能不同，因此需要为聚合的数据包定义统一的数据采集时间。具体地，一种可行的定义网关聚合的数据包的数据采集时间的方法为：网关聚合的数据包的数据采集时间为该网关聚合的来自各物联网终端的数据的采集时间中最早的时间。
具体的，获得各业务的初始AoI的步骤具体包括：F-AP首次成功接收某业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID并记录。对于物联网业务模块位于F-AP的业务，直接初始化AoI，即用当前时间减去数据采集时间，得到当前AoI的值，之后该AoI随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，F-AP将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向F-AP发送确认信息，F-AP接收到确认信息后，利用当前时间减去数据采集时间，得到当前的AoI值，之后该AoI随时间线性增长。其中，确认信息保证了F-AP将数据成功传送到了云端，另外，F-AP将各业务的AoI以元组方式进行存储，格式为[业务ID,AoI]。
步骤3，所有业务AoI均初始化完成后，各F-AP随后持续监测各业务的AoI，在后续每个调度周期开始时，计算各业务的门限与AoI之差，并据此对物联网无线网关进行调度，然后对调度业务的AoI进行更新。
其中，对物联网无线网关进行调度的步骤具体包括：各F-AP计算其下各业务的AoI门限与当前AoI的差值，然后根据差值由小到大进行排序，差值越小的业务具有更高的调度优先级。其中，当前AoI的值小于预设门限Xi的业务的无线网关不参与此次调度，以避免过于频繁的信息更新以及相应的资源浪费；其余网关的调度传输方式为F-AP调度这些网关中优先级最高的N个网关，网关接收到F-AP的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，然后网关将收到的聚合后的数据、业务ID以及数据采集时间发送至服务它的F-AP；
其中，对调度业务的AoI进行更新的步骤具体包括：F-AP成功接收业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID。对于业务i的数据包，F-AP根据该业务数据包的采集时间判断该数据包是否为有效数据，其中，有效数据指对物联网业务模块中的数据分析、数据挖掘有价值的数据，判断方法为，如果业务i的数据包的当前AoI(当前的时间减去数据包的数据采集时间)小于等于预设门限Bi，则视该数据包为有效数据，否则，视为过时的无效数据。接着，如果该数据包为有效数据，则对于物联网业务模块位于F-AP的业务，F-AP直接利用前述计算出的AoI对记录的元组[业务ID,AoI]中的AoI进行赋值,之后AoI随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，F-AP将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向F-AP发送确认信息，正确接收到确认信息后，F-AP对相应业务AoI进行重新计算，即用当前时间减去数据包的数据采集时间，计算完成后对记录的元组[业务ID,AoI]中的AoI进行更新，之后该AoI随时间线性增长，例如，请参阅图3，某F-AP监测物联网业务模块位于云端的物联网业务m的AoI变化过程示意图。
步骤4，F-AP在每个调度周期结束时对每个业务的AoI和相应门限进行比较，连续统计K个调度周期中业务i的AoI超过相应门限的次数Mi，并在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式进行更改。
其中，在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式的更改的步骤具体包括：
若Mi小于等于第一门限R1，则不更改物联网模块部署和物联网业务传输方式；
若Mi大于第一门限R1且小于第二门限R2，则认为AoI门限的违背主要是由偶尔的无线传输不可靠导致的，此时该业务对应的F-AP与临近的F-AP通过上行多点协作，对业务i的无线网关传输的数据进行联合接收；
若Mi大于等于第二门限R2，则认为AoI门限的违背主要是由F-AP和位于云端的物联网业务模块间较长的数据传输时延带来的。如果该业务的物联网业务模块位于云端，一方面可以利用F-AP对从无线网关接收的数据进行预处理，包括但不限于数据压缩、特征提取等，减小前传链路传输的数据量，降低时延；另一方面可更改物联网业务模块的部署，将位于云端的物联网业务模块迁移至该F-AP处，降低了数据包到物联网业务模块的时延，进而降低了相应的AoI。
根据本实施例的基于信息年龄的物联网组网方法，引入了AoI，AoI被定义为自上一个成功传送到目的地的数据包生成以来经过的时间，即AoI与数据包传输时延和数据采集间隔均有关，它从接收端的角度表征了状态信息的新鲜程度，能够很好的应用在需要对物理环境进行及时反馈控制的物联网业务中，本方法首先将部分对信息及时性要求较高的业务的物联网业务模块部署在F-AP，降低了数据包到达物联网业务模块的时延，进而降低了这些业务的AoI。其次，通过F-AP节点监测各业务的AoI确定物联网无线网关调度的优先级，在网络资源有限的情况下保证了较紧急的业务的更及时的信息更新。最后，所述方案通过统计并分析AoI监测结果来更改物联网业务模块部署并改进传输方式，改善了相应物联网业务的AoI。该方法能够保证陈旧的信息得到更及时的更新，保证各物联网业务的稳定运行，避免因为过时的信息造成物联网系统效率低下或严重事故。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，根据各类物联网业务的信息年龄门限，对各物联网业务模块进行初始化部署；
步骤2，根据各物联网业务的信息年龄门限，各雾接入点对其服务的各物联网业务无线网关进行轮流调度，进而获得各业务的初始信息年龄；
步骤3，所有业务信息年龄均初始化完成后，各雾接入点随后持续监测各业务的信息年龄，在后续每个调度周期开始时，计算各业务的门限与信息年龄之差，并据此对物联网无线网关进行调度，然后对调度业务的信息年龄进行更新；
步骤4，雾接入点在每个调度周期结束时对每个业务的信息年龄和相应门限进行比较，连续统计K个调度周期中业务i的信息年龄超过相应门限的次数Mi，并在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式进行更改。
2.根据权利要求1所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤1中，物联网业务模块用于实现物联网业务所需要的数据分析、数据挖掘，并根据数据分析的结果做出最优决策，进而对物联网设备进行控制，物联网业务模块部署在雾接入点或云端处；
步骤1中，对各物联网业务模块进行初始化部署的步骤具体包括：
对于物联网业务i，若其信息年龄门限Ai小于等于预设门限值A，则将业务i的业务模块部署在服务业务i的无线网关的雾接入点处；若其信息年龄门限Ai大于A，将其业务模块部署在云端；
其中，预设门限A由物联网业务的总数量、各物联网业务的信息年龄要求、雾接入点数量、以及各雾接入点的计算存储能力综合得到，其中，雾接入点是具有数据存储和计算功能的增强型基站，通过前传链路与云端连接；物联网业务的无线网关负责将业务下的物联网终端接入雾接入点。
3.根据权利要求1所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤2中，物联网业务无线网关具有协议转换功能，负责保证不同的感知层网络协议转变为统一的数据和信令，另外，物联网无线网关具有物联网终端设备管理功能，当接收到来自雾接入点的调度信息时，其发送指令到相应的物联网终端，使物联网终端采集并上传物理环境数据。
4.根据权利要求3所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤2具体包括：
将各物联网业务按信息年龄门限的值从高到低进行排序，先调度门限最高的N个业务的无线网关，然后以此类推，直到每个业务无线网关均被调度一次；
物联网业务无线网关接收到雾接入点的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，其中，上传的信息包括数据采集时间和采集的数据；
网关将聚合的数据、业务ID、数据采集时间发送至服务它的雾接入点。
5.根据权利要求4所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，网关将聚合的数据、业务ID、数据采集时间发送至服务它的雾接入点的步骤中，需要为聚合的数据包定义统一的数据采集时间，定义网关聚合的数据包的数据采集时间的方法为：网关聚合的数据包的数据采集时间为该网关聚合的来自各物联网终端的数据的采集时间中最早的时间。
6.根据权利要求3所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤2中，获得各业务的初始信息年龄的步骤具体包括：
雾接入点首次成功接收某业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID并记录，对于物联网业务模块位于雾接入点的业务，直接初始化信息年龄，即用当前时间减去数据采集时间，得到当前信息年龄的值，之后该信息年龄随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，雾接入点将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向雾接入点发送确认信息，雾接入点接收到确认信息后，利用当前时间减去数据采集时间，得到当前的信息年龄值，之后该信息年龄随时间线性增长，其中，雾接入点将各业务的信息年龄以元组方式进行存储。
7.根据权利要求1所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤3中，对物联网无线网关进行调度的步骤具体包括：
各雾接入点计算其下各业务的信息年龄门限与当前信息年龄的差值，然后根据差值由小到大进行排序，差值越小的业务具有更高的调度优先级，其中，当前信息年龄的值小于预设门限Xi的业务的无线网关不参与此次调度；其余网关的调度传输方式为雾接入点调度这些网关中优先级最高的N个网关，网关接收到雾接入点的调度信息后，控制其下的物联网终端进行数据采集并上传，然后网关将收到的聚合后的数据、业务ID以及数据采集时间发送至服务它的雾接入点。
8.根据权利要求7所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤3中，对调度业务的信息年龄进行更新的步骤具体包括：
雾接入点成功接收业务数据包后，对其进行解析，提取数据采集时间和业务ID；对于业务i的数据包，雾接入点根据该业务数据包的采集时间判断该数据包是否为有效数据，其中，有效数据指对物联网业务模块中的数据分析、数据挖掘有价值的数据，判断方法为，如果业务i的数据包的当前信息年龄小于等于预设门限Bi，则视该数据包为有效数据，否则，视为过时的无效数据；然后，如果该数据包为有效数据，则对于物联网业务模块位于雾接入点的业务，雾接入点直接利用前述计算出的信息年龄对记录的元组中的信息年龄进行赋值，之后信息年龄随时间线性增长；对于物联网业务模块位于云端的业务，雾接入点将数据包转发给相应的物联网业务模块，业务模块正确接收数据包后向雾接入点发送确认信息，正确接收到确认信息后，雾接入点对相应业务信息年龄进行重新计算，即用当前时间减去数据包的数据采集时间，计算完成后对记录的元组中的信息年龄进行更新，之后该信息年龄随时间线性增长。
9.根据权利要求1所述的基于信息年龄的物联网组网方法，其特征在于，步骤4中，在K个调度周期结束时根据Mi以及过往网络性能状况对物联网业务模块部署、物联网业务传输方式进行更改的步骤具体包括：
若Mi小于等于第一门限R1，则不更改物联网模块部署和物联网业务传输方式；
若Mi大于第一门限R1且小于第二门限R2，则认为信息年龄门限的违背主要是由偶尔的无线传输不可靠导致的，此时该业务对应的雾接入点与临近的雾接入点通过上行多点协作，对业务i的无线网关传输的数据进行联合接收；
若Mi大于等于第二门限R2，则认为信息年龄门限的违背主要是由雾接入点和位于云端的物联网业务模块间较长的数据传输时延带来的，如果该业务的物联网业务模块位于云端，一方面利用雾接入点对从无线网关接收的数据进行预处理，另一方面更改物联网业务模块的部署，将位于云端的物联网业务模块迁移至该雾接入点处。
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