CN113641124B - 一种算力分配方法、装置、控制器及楼宇控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种算力分配方法、装置、控制器及楼宇控制系统。其中，该方法包括：检测到自身剩余算力小于预设算力；在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。本发明通过对自身的逻辑链路进行拆分以及对网络内控制器剩余算力的监控，实现了算力的自动均衡分配，有效调度网络内连接的控制器的计算资源，降低工程造价，甚至可以只使用一个型号的控制器就可以完成全网络末端点位检测，减少备货型号，降低运维成本。
Description
技术领域
本发明涉及算力分配技术领域，具体而言，涉及一种算力分配方法、装置、控制器及楼宇控制系统。
背景技术
随着信息化技术的爆发，智能楼宇市场发展迅速，各种设备并发式地接入智能控制平台。随着接入量的增加，就会出现一种情况，有的地方设备点位比较繁多或者本身末端控制器运行逻辑比较复杂，就会导致此部分的末端数据获取、计算变得缓慢，而有些末端设备接入设备量少或者运行逻辑比较简单，就会造成大量的处理器空闲时间，导致算力的浪费。
若算力不足，可以通过购买更加性能强劲的控制器来提高算力，若算力过剩，可以通过购买配置更低的控制器来节约算力，但是这样会带来以下几点问题：
(1)更多型号的控制器的使用会导致中心控制系统的复杂度增加。
(2)在实际工程中更多型号使用就意味着更多的备料，也是一种浪费。
(3)即使使用更高配置的控制器或者更低端的控制器，也不能根本上解决算力分配不均衡的问题，总有更高算力要求，也总有更低算力要求的接入。
针对现有技术中控制器算力分配不均衡的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种算力分配方法、装置、控制器及楼宇控制系统，以至少解决现有技术中控制器算力分配不均衡的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种算力分配方法，应用于控制器，包括：
检测到自身剩余算力小于预设算力；
在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；
将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。
可选的，在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器，包括：
分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；
若离散度小于预设值，则确定所述离散度对应的控制器可提供剩余算力；
在可提供剩余算力的所有控制器中，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为所述目标控制器；
其中，所述指定数量是根据所述待处理的分块逻辑的数量确定的。
可选的，分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度，包括：
接入所述通信网络后，接收其他各控制器周期性发出的各自的剩余算力；缓存接收到的剩余算力；针对其他控制器中的每个控制器，根据缓存的该控制器的剩余算力，计算该控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；或者，
接入所述通信网络后，接收其他各控制器按照所述第一预设时间周期性发出的各自的剩余算力的离散度。
可选的，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为所述目标控制器，包括：
按照当前可提供的剩余算力的大小，对所述可提供剩余算力的所有控制器进行排序；
从当前可提供的剩余算力最大的控制器开始，选择所述指定数量的控制器，作为所述目标控制器。
可选的，将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，包括：
确定所述待处理的分块逻辑与所述目标控制器的对应关系；
按照所述对应关系，将所述待处理的分块逻辑发送至对应的目标控制器。
可选的，在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，还包括：
监听所述目标控制器发出的信息；
接收到所述目标控制器返回的处理结果后，按照自身的逻辑链路应用所述处理结果，以使所述逻辑链路正常运行。
可选的，在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，还包括：
若第二预设时间内未收到全部目标控制器返回的处理结果，则重新确定待处理的分块逻辑的数量，重新确定所述指定数量，并重新确定所述指定数量的目标控制器。
可选的，还包括：
接入所述通信网络后，周期性采集自身的CPU使用率；
每隔第三预设时间，根据所述第三预设时间内采集的CPU使用率计算自身剩余算力；
将计算得到的自身剩余算力发送至所述其他控制器，或者，每隔第一预设时间，根据所述第一预设时间内计算得到的自身剩余算力，计算剩余算力的离散度，并将计算得到的离散度发送至所述其他控制器。
可选的，按照以下公式计算自身剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率，Rk表示第k个CPU使用率对应的权重。
可选的，还包括：
接入所述通信网络后，发送广播消息，以通知所述通信网络内的所述其他控制器；
根据所述其他控制器的响应，建立监控队列，以存储在线的控制器的信息；
若第四预设时间内未收到所述监控队列中任意控制器发出的剩余算力或离散度，则确定该控制器离线，并从所述监控队列中删除离线控制器的信息。
可选的，每个控制器对应有至少一个逻辑链路，每个逻辑链路包括至少一个分块逻辑，所述分块逻辑可独立运行，所述分块逻辑包括：唯一标识、所需使用的参数以及运算逻辑；若所述逻辑链路包括至少两个分块逻辑，所述至少两个分块逻辑依序连接。
本发明实施例还提供了一种算力分配装置，应用于控制器，包括：
检测模块，用于检测到自身剩余算力小于预设算力；
确定模块，用于在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；
第一发送模块，用于将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。
本发明实施例还提供了一种控制器，包括：本发明实施例所述的算力分配装置。
本发明实施例还提供了一种楼宇控制系统，包括：中心控制装置和至少一个末端控制器，所述末端控制器为本发明实施例所述的控制器。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的算力分配方法。
应用本发明的技术方案，检测到自身剩余算力小于预设算力时，在与自身处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器，并将待处理的分块逻辑发送至目标控制器，以使目标控制器按照待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。通过对自身的逻辑链路进行拆分以及对网络内控制器剩余算力的监控，实现了算力的自动均衡分配，有效调度网络内连接的控制器的计算资源，降低工程造价，甚至可以只使用一个型号的控制器就可以完成全网络末端点位检测，减少备货型号，降低运维成本。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的算力分配方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的末端通讯设备网络拓扑图；
图3是本发明实施例二提供的剩余算力计算及算力分配示意图：
图4是本发明实施例二提供的分块逻辑的示意图：
图5是本发明实施例二提供的处理结果汇集的示意图：
图6是本发明实施例三提供的算力分配装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
本实施例提供一种算力分配方法，应用于控制器，能够对网络中控制器的算力进行自动均衡分配。该方法可适用于楼宇控制系统或其他场景。
图1是本发明实施例一提供的算力分配方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101，检测到自身剩余算力小于预设算力。
S102，在与控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器。
S103，将待处理的分块逻辑发送至目标控制器，以使目标控制器按照待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。
其中，剩余算力是指控制器的CPU的剩余算力，即剩余可用的CPU资源。预设算力是根据控制器情况预先设置的值，控制器自身剩余算力小于预设算力，表示该控制器算力不足。通信网络可以是无线通信网络或有线通信网络，例如以太网、485通讯、WiFi等。同一通信网络内可连接有至少两个控制器，上述至少两个控制器可互相通信。目标控制器一定是通信网络中处于在线状态的控制器。
每个控制器对应有至少一个逻辑链路，每个逻辑链路包括至少一个分块逻辑，分块逻辑可独立运行，每个分块逻辑均包括：唯一标识、所需使用的参数以及运算逻辑。若逻辑链路包括至少两个分块逻辑，上述至少两个分块逻辑依序连接，此时逻辑链路是由至少两个分块逻辑依序连接构成的能够完整运行的逻辑流程。例如，控制逻辑为延迟关闭一盏灯，分块逻辑A为室内人员是否已经全部离开，分块逻辑B是进行时间延迟，分块逻辑C是关闭灯，分块逻辑A、分块逻辑B和分块逻辑C依序连接后，就构成一个用于延迟关闭灯的逻辑链路。逻辑链路可以理解成实现一个功能的流式操作。
待处理的分块逻辑是指在控制器检测到自身剩余算力小于预设算力的情况下，该控制器当前运行的逻辑链路中还未开始处理的分块逻辑。待处理的分块逻辑的数量为至少一个。分块逻辑也可称为逻辑模块或逻辑块。
本发明实施例的算力分配方法，检测到自身剩余算力小于预设算力时，在与自身处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器，并将待处理的分块逻辑发送至目标控制器，以使目标控制器按照待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。通过对自身的逻辑链路进行拆分以及对网络内控制器剩余算力的监控，实现了算力的自动均衡分配，有效调度网络内连接的控制器的计算资源，降低工程造价，甚至可以只使用一个型号的控制器就可以完成全网络末端点位检测，减少备货型号，降低运维成本。
在一个实施方式中，在与控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器，包括：分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；若离散度小于预设值，则确定该离散度对应的控制器可提供剩余算力；在可提供剩余算力的所有控制器中，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为目标控制器；其中，指定数量是根据待处理的分块逻辑的数量确定的。
其中，第一预设时间t1是计算剩余算力的离散度的周期，第一预设时间可以根据实际情况进行设置，在第一预设时间内，可获取同一个控制器的至少两个剩余算力数据，以用于计算离散度。控制器在第一预设时间内剩余算力的离散度表示该控制器的剩余算力在第一预设时间内的稳定程度，离散度越小，稳定程度越高。预设值对应于可以接受的剩余算力的稳定程度。离散度小于预设值，表示控制器剩余算力较为稳定，可以为有需要的控制器(即自身剩余算力小于预设算力的控制器)提供剩余算力。具体可通过计算第一预设时间内的多个剩余算力数据的方差或标准差等方式来得到离散度。预设规则是在本通信网络内所有可提供剩余算力的在线控制器中选择目标控制器的规则。预设规则包括：确定指定数量以及选择目标控制器的相关规则，指定数量可以等于待处理的分块逻辑的数量，可以大于待处理的分块逻辑的数量，也可以小于待处理的分块逻辑的数量。
本实施方式根据控制器剩余算力的离散度来确定目标控制器，保证目标控制器能够提供稳定的剩余算力，来帮助自身剩余算力较小的控制器进行逻辑运算和处理，从而保证算力均衡的可靠性。
进一步的，分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度，可以通过以下方式实现：
(1)接入通信网络后，接收其他各控制器周期性发出的各自的剩余算力；缓存接收到的剩余算力；针对其他控制器中的每个控制器，根据缓存的该控制器的剩余算力，计算该控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；或者，
(2)接入通信网络后，接收其他各控制器按照第一预设时间周期性发出的各自的剩余算力的离散度。
其中，对于缓存的剩余算力，可以定期进行清理，删除时间较早的剩余算力数据，以释放存储空间。也可以分别为其他每个控制器设置一定的存储空间来存储最近的剩余算力数据，例如，每个控制器对应有长度为m的数据队列，用于存储该控制器发出的最近m个剩余算力数据，根据这m个剩余算力数据可以计算出该控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度。方式(2)中各控制器计算各自的剩余算力的离散度，与方式(1)相比，避免一个控制器需要计算其他各控制器的剩余算力的离散度，减轻控制器的计算量。对于其他控制器周期性发出的离散度，也可以为其他每个控制器分别存储其最近的一个或多个离散度数据，以备在自身剩余算力低的时候，将上述存储的离散度数据作为分配算力的依据。
本实施方式提供两种获取剩余算力离散度的方式，能够较为灵活地实现剩余算力离散度的获取。
进一步的，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为目标控制器，包括：按照当前可提供的剩余算力的大小，对可提供剩余算力的所有控制器进行排序；从当前可提供的剩余算力最大的控制器开始，选择指定数量的控制器，作为目标控制器。本实施方式依据当前可提供的剩余算力的大小来选择目标控制器，能够保证目标控制器提供足够的算力。
在一个实施方式中，将待处理的分块逻辑发送至目标控制器，包括：确定待处理的分块逻辑与目标控制器的对应关系；按照对应关系，将待处理的分块逻辑发送至对应的目标控制器。
其中，待处理的分块逻辑与目标控制器不仅限于一一对应的关系，两个或两个以上待处理的分块逻辑可以对应同一个目标控制器，同一个待处理的分块逻辑也可以对应两个或两个以上目标控制器。也就是说，两个或两个以上待处理的分块逻辑可以发给同一个目标控制器进行处理，此情况可能会影响处理效率；同一个待处理的分块逻辑可以同时发给两个或两个以上目标控制器进行处理，此情况下需要设置相应的处理结果筛选规则，以从两个或两个以上目标控制器返回的处理结果中筛选出最终使用的处理结果；较优的，一个待处理的分块逻辑发给与其对应的一个目标控制器(即一一对应)，此情况下，流程简单，处理效率较高。
具体的，控制器可以按照对应关系，将待处理的分块逻辑打包发送，并在数据包头部加入对应的目标控制器的唯一地址(例如MAC地址或拨码地址等)，将加入地址后的数据包发送到通信总线上(或通过无线网络将该数据包直接发给对应的目标控制器)，从而对应的目标控制器能够接收到该数据包并按照接收到的待处理的分块逻辑进行处理，得到处理结果，然后目标控制器将处理结果发送到通信总线上(或通过无线网络将处理结果直接发给发出该数据包的控制器)。
本实施方式按照待处理的分块逻辑与目标控制器的对应关系，将待处理的分块逻辑发送至对应的目标控制器进行处理，能够合理可靠地完成逻辑执行。
考虑到逻辑链路是流式操作，控制器在将待处理的分块逻辑发送至目标控制器之后，监听目标控制器发出的信息；接收到目标控制器返回的处理结果后，按照自身的逻辑链路应用所述处理结果，以使逻辑链路正常运行。示例性的，控制器1的逻辑链路包括依序连接的分块逻辑A、分块逻辑B和分块逻辑C，分块逻辑B发给控制器2执行，分块逻辑C发给控制器3执行，控制器1接收到控制器2和控制器3返回的处理结果后，按照逻辑链路的逻辑顺序应用处理结果，才可使得逻辑链路完整正常运行，完成相应的功能。
在将待处理的分块逻辑发送至目标控制器之后，还可以包括：若第二预设时间内未收到全部目标控制器返回的处理结果，则重新确定待处理的分块逻辑的数量，重新确定指定数量，并重新确定指定数量的目标控制器。其中，第二预设时间可以根据通信实际情况进行设置。在第二预设时间内未收到某目标控制器返回的处理结果，表示该目标控制器可能出现以下情况：无法执行分块逻辑、通信线路故障或者由在线状态变为离线状态等。此情况下，可以根据对处理结果的接收情况，来重新确定待处理的分块逻辑的数量，以重新确定指定数量的目标控制器。本实施方式通过设置第二预设时间，能够保证分块逻辑的顺利执行，得到对应的处理结果。
示例性的，控制器1的逻辑链路包括依序连接的分块逻辑A、分块逻辑B和分块逻辑C，分块逻辑B发给控制器2执行，分块逻辑C发给控制器3执行，在第二预设时间内，控制器1接收到控制器2返回的处理结果，但是未接收到控制器3返回的处理结果，此时，重新确定待处理的分块逻辑只有一个，即分块逻辑C，按照前述方法重新确定一个目标控制器，来执行分块逻辑C。
控制器除了在自身剩余算力小于预设算力的情况下，进行算力分配之外，还可以计算自身剩余算力或计算自身剩余算力的离散度。具体的，控制器接入通信网络后，可以实时监控自身的CPU使用率，并周期性采集自身的CPU使用率；每隔第三预设时间，根据第三预设时间内采集的CPU使用率计算自身剩余算力；将计算得到的自身剩余算力发送至通信网络内的其他控制器，或者，每隔第一预设时间，根据第一预设时间内计算得到的自身剩余算力，计算剩余算力的离散度，并将计算得到的离散度发送至通信网络内的其他控制器。
其中，可以每隔预设时间间隔Δt采集一次CPU使用率。第三预设时间t3是计算剩余算力的周期，第三预设时间可以根据实际情况进行设置。第三预设时间t3大于采集CPU使用率的周期Δt，具体的，第三预设时间t3＝n×Δt，n表示第三预设时间t3内采集的CPU使用率的个数，n＞1，换而言之，n表示计算剩余算力所需使用的CPU使用率的个数。也就是说，按照第三预设时间，周期性地计算并发出剩余算力。第一预设时间t1大于第三预设时间t3，具体的，第一预设时间t1＝m×t3，m表示第一预设时间t1内计算得到的剩余算力的个数，m＞1，换而言之，m表示计算离散度所需使用的剩余算力的个数。也就是说，按照第一预设时间，周期性地计算并发出离散度。
本实施方式中控制器周期性地计算自身剩余算力或者计算自身剩余算力的离散度，并发给通信网络内的其他控制器，使得其他控制器能够获得该信息，作为算力分配的依据。并且，剩余算力是基于一段时间内的CPU使用率计算得到，而非瞬时值，能够更为精准地表示出控制器的剩余算力。
控制器的剩余算力可以通过多种计算方式得到，本发明实施例对此不作限制，只要能够合理计算出剩余算力即可。例如，可以按照以下公式准确合理地计算自身剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率，Rk表示第k个CPU使用率对应的权重。Rk可以是按照一定规则设置的权重，例如，采集数据的时间越接近当前时间，该数据对应的权重越大。
优选的，权重Rk与k的大小有关，如下所示：
其中，
k的取值越大，表示第k个数据的采集时间离当前时间越远，相应的，权重Rk越小。
在一个实施方式中，控制器接入通信网络后，发送广播消息，以通知通信网络内的其他控制器；根据其他控制器的响应，建立监控队列，以存储在线的控制器的信息；若第四预设时间内未收到监控队列中任意控制器发出的剩余算力或离散度，则确定该控制器离线，并从监控队列中删除离线控制器的信息。
其中，每个控制器本地都可以设置监控队列，用于存储通信网络内其他在线控制器的信息，例如，存储在线控制器的属性信息及其发出的剩余算力或离散度数据。示例性的，控制器1接入通信网络后，发送广播消息，通知通信网络内的其他控制器“控制器1在线”，其他控制器将控制器1的信息加入各自的监控队列，同时其他控制器也会响应控制器1，以使控制器1将其他在线控制器的信息添加到本地监控队列。第四预设时间是能够确定控制器是否离线的时间阈值，第四时间阈值可以根据实际通信情况进行设置。
本实施方式通过监控控制器的在线或离线的状态，能够及时将刚上线的控制器添加到本地的监控队列，也能够及时将离线控制器从本地的监控队列中删除，及时释放存储空间。
在实际应用中，用户可根据自己需求设置逻辑链路，例如，可通过前端组态的方式，将任意数量的函数模块加入到分块逻辑中，再将至少两个分块逻辑依序连接为逻辑链路，程序会根据连接的图形拓扑将逻辑链路进行拆分。
实施例二
本实施例结合一个具体示例对上述算力分配方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。
本实施例以楼宇控制系统为例进行说明，楼宇控制系统包括：中心控制装置和至少一个末端设备(每个末端设备都具有自己的末端控制器)。末端设备具备两个通讯接口，利用通讯接口可以通过以太网、485通讯、无线网络等方式可以将所有的末端设备都连接在一个网络环境内，具体可以是局域网络，也可以是广域网络。末端设备之间可以构成单向网络，也可构成环形网络，环形网络使得末端设备通讯中两个接口的数据双向发送，从而保证在一条回路故障的情况下仍可以正常通信。如图2所示，四个末端设备通过通信总线构成环形网络，四个末端设备对应四个末端控制器，即末端控制器1、末端控制器2、末端控制器3和末端控制器4。
每个末端控制器均可以计算自身剩余算力(或剩余算力的离散度)，还可以根据自身剩余算力和其他末端控制器的剩余算力进行算力分配。
具体的，如图3所示，以末端控制器4为例进行说明，末端控制器4可以接收通信网络中所有其他末端控制器(即末端控制器1、末端控制器2和末端控制器3)发来的各自的剩余算力的数据，将接收到的剩余算力的数据存储在控制器对应的m长度的数据结构中(该数据结构仅存储最近的m个剩余算力数据)。在末端控制器4自身剩余算力较小的情况下，末端控制器4根据上述存储的剩余算力数据分别计算其他各末端控制器的剩余算力的离散度，例如可计算方差D(x)来得到离散度，然后将计算得到的离散度与预设值H进行比对，如果离散度小于预设值H，则判定此末端控制器为可以分配算力的设备(即该末端控制器可提供剩余算力)。在图3中，m取值为3，末端控制器1对应的存储链1-SC(Storage Chain)中存储有末端控制器1最近的三个剩余算力值，分别为0.5，0.6和0.3。末端控制器2和末端控制器3对应的存储链同理，不再赘述。
每个末端控制器还可以实时监控自身的CPU使用率，可以周期性采集CPU使用率，以计算末端控制器在一段时间(即上述实施例中的第三预设时间)内的剩余算力。
具体可以使用以下公式计算剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率。上述加权求和的公式中，k的取值越大，表示第k个数据的采集时间离当前时间越远，相应的，权重越小。
每个末端控制器可以周期性将自身剩余算力发送到通信总线上，供其他末端控制器使用。当然，每个末端控制器也可以计算自身剩余算力的离散度，周期性将自身剩余算力的离散度发送到通信总线上，供其他末端控制器使用。
末端控制器可以将自身的逻辑链路拆分为不同的分块逻辑，每个分块逻辑均包括：用于标识该分块逻辑的唯一标识符、所需使用的参数以及运算逻辑。如图4所示，末端控制器1当前剩余算力不足，有分块逻辑A和分块逻辑B待处理，确定由末端控制器2来执行分块逻辑A，由末端控制器3来执行分块逻辑B。末端控制器1将分块逻辑A封装成数据包，并在数据包头部添加末端控制器2的唯一地址，然后将该数据包发送到通信总线上。同理，末端控制器1将分块逻辑B封装成数据包，并在数据包头部添加末端控制器3的唯一地址，然后将该数据包发送到通信总线上。末端控制器2和末端控制器3分别接收到对应的分块逻辑进行处理。
末端控制器中当前正在执行的逻辑链路中的分块逻辑可具有两个状态：完成或等待。末端控制器将分块逻辑发给其他末端控制器之后，该分块逻辑的状态设置为等待，当接收到其他末端控制器返回的处理结果后，将接收到的处理结果应用到逻辑链路中的正确位置，相应的，该分块逻辑的状态设置为完成。
如图5所示，在末端控制器1当前正在执行的逻辑链路中，分块逻辑A发给末端控制器2执行，分块逻辑B发给末端控制器3执行，分块逻辑A和分块逻辑B均处于等待状态，等待返回的处理结果。在图5中，本体逻辑块是指在末端控制器1本地执行的分块逻辑，处于等待状态的本体逻辑块由末端控制器1正在执行，还未得出处理结果。
末端控制器1发出分块逻辑A和分块逻辑B之后，开始监听末端控制器2和末端控制器3发出的消息。末端控制器2执行完分块逻辑A以及末端控制器3执行完分块逻辑B之后，得到相应的处理结果，并将处理结果发送到通信总线上，末端控制器1接收到处理结果A和处理结果B之后，逻辑链路就可以按照对应流程来应用结果数据，从而完成整个逻辑链路的功能。
算力分配流程如下：
1、所有末端控制器确认是否正常接入网络，保证通讯正常。
2、末端控制器第一次入网时，发送广播消息以通知其它入网的末端控制器，同时建立自己的环形通信网络。
3、末端控制器开始接收总线上所有其它末端控制器的剩余算力数据，并将接收的数据缓存在控制器对应的m个长度的数据队列中，分别计算其它末端控制器的剩余算力的离散度，如果离散度小于预设值H，认为对应的末端控制器可提供剩余算力。
4、末端控制器将自身的逻辑链路拆分为独立的分块逻辑。当自身剩余算力小于预设算力时，开始选择对应可以提供剩余算力的目标控制器。确定目标控制器后，将待处理的分块逻辑打包，并在数据包头部加入对应目标控制器的唯一地址，目标控制器接收到分块逻辑后开始进行计算处理。
5、当目标控制器处理完成后，将处理结果发送到通信总线上，需要结果的末端控制器会监控已经发送出去的分块逻辑的处理结果，等待对应的分块逻辑的结果传输，当收到处理结果后，就可以按照逻辑链路完成整个逻辑运行。
6、如果在第二预设时间内有目标控制器的处理结果未收到，则重新根据待处理的分块逻辑确定目标控制器。
7、如果在第四预设时间内没有接收到末端控制器发送的剩余算力或离散度的数据，判定此末端控制器离线，将其从监控队列中删除。若该末端控制器重新在线时，再将其加入监控队列中。
本实施例将通信网络中连接的末端控制器进行算力的自动均衡分配，可以有效调度网络中连接的末端控制器的计算资源，降低工程造价，甚至可以只使用一个型号的末端控制器就可以完成全网络末端点位检测，减少备货型号，降低运维成本。
实施例三
基于同一发明构思，本实施例提供了一种算力分配装置，应用于控制器，可以用于实现上述实施例所述的算力分配方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现。
图6是本发明实施例三提供的算力分配装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：
检测模块61，用于检测到自身剩余算力小于预设算力；
确定模块62，用于在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；
第一发送模块63，用于将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果。
可选的，所述确定模块62包括：
获取单元，用于分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；
第一确定单元，用于若离散度小于预设值，则确定所述离散度对应的控制器可提供剩余算力；
选择单元，用于在可提供剩余算力的所有控制器中，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为所述目标控制器；其中，所述指定数量是根据所述待处理的分块逻辑的数量确定的。
可选的，所述获取单元包括：
第一接收子单元，用于接入所述通信网络后，接收其他各控制器周期性发出的各自的剩余算力；
缓存子单元，用于缓存接收到的剩余算力；
计算子单元，用于针对其他控制器中的每个控制器，根据缓存的该控制器的剩余算力，计算该控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度。
可选的，所述获取单元包括：
第二接收子单元，用于接入所述通信网络后，接收其他各控制器按照所述第一预设时间周期性发出的各自的剩余算力的离散度。
可选的，所述选择单元包括：
排序子单元，用于按照当前可提供的剩余算力的大小，对所述可提供剩余算力的所有控制器进行排序；
选择子单元，用于从当前可提供的剩余算力最大的控制器开始，选择所述指定数量的控制器，作为所述目标控制器。
可选的，第一发送模块63包括：
第二确定单元，用于确定所述待处理的分块逻辑与所述目标控制器的对应关系；
发送单元，用于按照所述对应关系，将所述待处理的分块逻辑发送至对应的目标控制器。
可选的，上述算力分配装置还包括：
监听模块，用于在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，监听所述目标控制器发出的信息；
处理模块，用于接收到所述目标控制器返回的处理结果后，按照自身的逻辑链路应用所述处理结果，以使所述逻辑链路正常运行。
可选的，所述确定模块62还用于：在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，若第二预设时间内未收到全部目标控制器返回的处理结果，则重新确定待处理的分块逻辑的数量，重新确定所述指定数量，并重新确定所述指定数量的目标控制器。
可选的，上述算力分配装置还包括：
采集模块，用于接入所述通信网络后，周期性采集自身的CPU使用率；
计算模块，用于每隔第三预设时间，根据所述第三预设时间内采集的CPU使用率计算自身剩余算力；
第二发送模块，用于将计算得到的自身剩余算力发送至所述其他控制器，或者，每隔第一预设时间，根据所述第一预设时间内计算得到的自身剩余算力，计算剩余算力的离散度，并将计算得到的离散度发送至所述其他控制器。
可选的，所述计算模块按照以下公式计算自身剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率，Rk表示第k个CPU使用率对应的权重。
可选的，上述算力分配装置还包括：
第三发送模块，用于接入所述通信网络后，发送广播消息，以通知所述通信网络内的所述其他控制器；
建立模块，用于根据所述其他控制器的响应，建立监控队列，以存储在线的控制器的信息；
删除模块，用于若第四预设时间内未收到所述监控队列中任意控制器发出的剩余算力或离散度，则确定该控制器离线，并从所述监控队列中删除离线控制器的信息。
可选的，每个控制器对应有至少一个逻辑链路，每个逻辑链路包括至少一个分块逻辑，所述分块逻辑可独立运行，所述分块逻辑包括：唯一标识、所需使用的参数以及运算逻辑；若所述逻辑链路包括至少两个分块逻辑，所述至少两个分块逻辑依序连接。
上述算力分配装置可执行本发明实施例所提供的算力分配方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的算力分配方法。
实施例四
本实施例提供一种控制器，包括：上述实施例所述的算力分配装置。
实施例五
本实施例提供一种楼宇控制系统，包括：中心控制装置和至少一个末端控制器，所述末端控制器为上述实施例所述的控制器。
实施例六
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的算力分配方法。
实施例七
本实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现如上述实施例所述的算力分配方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种算力分配方法，应用于控制器，其特征在于，包括：
检测到自身剩余算力小于预设算力；
在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；
将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果；
所述方法还包括：
接入所述通信网络后，周期性采集自身的CPU使用率；
每隔第三预设时间，根据所述第三预设时间内采集的CPU使用率计算自身剩余算力；
将计算得到的自身剩余算力发送至所述其他控制器，或者，每隔第一预设时间，根据所述第一预设时间内计算得到的自身剩余算力，计算剩余算力的离散度，并将计算得到的离散度发送至所述其他控制器；
按照以下公式计算自身剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率，Rk表示第k个CPU使用率对应的权重。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器，包括：
分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；
若离散度小于预设值，则确定所述离散度对应的控制器可提供剩余算力；
在可提供剩余算力的所有控制器中，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为所述目标控制器；
其中，所述指定数量是根据所述待处理的分块逻辑的数量确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别获取其他各控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度，包括：
接入所述通信网络后，接收其他各控制器周期性发出的各自的剩余算力；缓存接收到的剩余算力；针对其他控制器中的每个控制器，根据缓存的该控制器的剩余算力，计算该控制器在第一预设时间内的剩余算力的离散度；或者，
接入所述通信网络后，接收其他各控制器按照所述第一预设时间周期性发出的各自的剩余算力的离散度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照预设规则选择指定数量的控制器，作为所述目标控制器，包括：
按照当前可提供的剩余算力的大小，对所述可提供剩余算力的所有控制器进行排序；
从当前可提供的剩余算力最大的控制器开始，选择所述指定数量的控制器，作为所述目标控制器。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，包括：
确定所述待处理的分块逻辑与所述目标控制器的对应关系；
按照所述对应关系，将所述待处理的分块逻辑发送至对应的目标控制器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，还包括：
监听所述目标控制器发出的信息；
接收到所述目标控制器返回的处理结果后，按照自身的逻辑链路应用所述处理结果，以使所述逻辑链路正常运行。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，在将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器之后，还包括：
若第二预设时间内未收到全部目标控制器返回的处理结果，则重新确定待处理的分块逻辑的数量，重新确定所述指定数量，并重新确定所述指定数量的目标控制器。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
接入所述通信网络后，发送广播消息，以通知所述通信网络内的所述其他控制器；
根据所述其他控制器的响应，建立监控队列，以存储在线的控制器的信息；
若第四预设时间内未收到所述监控队列中任意控制器发出的剩余算力或离散度，则确定该控制器离线，并从所述监控队列中删除离线控制器的信息。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，每个控制器对应有至少一个逻辑链路，每个逻辑链路包括至少一个分块逻辑，所述分块逻辑可独立运行，所述分块逻辑包括：唯一标识、所需使用的参数以及运算逻辑；若所述逻辑链路包括至少两个分块逻辑，所述至少两个分块逻辑依序连接。
10.一种算力分配装置，应用于控制器，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测到自身剩余算力小于预设算力；
确定模块，用于在与所述控制器处于同一通信网络内且可互相通信的其他控制器中，确定可提供剩余算力的目标控制器；
第一发送模块，用于将待处理的分块逻辑发送至所述目标控制器，以使所述目标控制器按照所述待处理的分块逻辑进行处理并返回处理结果；
所述算力分配装置还包括：
采集模块，用于接入所述通信网络后，周期性采集自身的CPU使用率；
计算模块，用于每隔第三预设时间，根据所述第三预设时间内采集的CPU使用率计算自身剩余算力；
第二发送模块，用于将计算得到的自身剩余算力发送至所述其他控制器，或者，每隔第一预设时间，根据所述第一预设时间内计算得到的自身剩余算力，计算剩余算力的离散度，并将计算得到的离散度发送至所述其他控制器；
所述计算模块按照以下公式计算自身剩余算力：
其中，sp表示剩余算力，n表示第三预设时间内采集的CPU使用率的个数，CPUk表示第三预设时间内采集的第k个CPU使用率，Rk表示第k个CPU使用率对应的权重。
11.一种控制器，其特征在于，包括：权利要求10所述的算力分配装置。
12.一种楼宇控制系统，其特征在于，包括：中心控制装置和至少一个末端控制器，所述末端控制器为权利要求11所述的控制器。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的算力分配方法。
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