CN114448814A - 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统 - Google Patents

一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114448814A
CN114448814A CN202210362562.5A CN202210362562A CN114448814A CN 114448814 A CN114448814 A CN 114448814A CN 202210362562 A CN202210362562 A CN 202210362562A CN 114448814 A CN114448814 A CN 114448814A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
router
communication
intelligent laboratory
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210362562.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114448814B (zh
Inventor
曹亮
李湘丽
刘双印
刘同来
郭建军
徐龙琴
冯大春
尹航
罗智杰
李锦慧
邓皓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Original Assignee
Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongkai University of Agriculture and Engineering filed Critical Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Priority to CN202210362562.5A priority Critical patent/CN114448814B/zh
Publication of CN114448814A publication Critical patent/CN114448814A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114448814B publication Critical patent/CN114448814B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0896—Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/80—Actions related to the user profile or the type of traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H04W28/20—Negotiating bandwidth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明公开了一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统，通过配置智能实验室网络，在智能实验室网络中获取通讯量系数，然后根据通讯量系数构建通讯调度模型，最后利用通讯调度模型设置通讯设备效用量级，结合通讯设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽。通过结合一个设备短期内的活跃状态，分析其网络输入和输出的压力，优化实验室内的路由器分配的带宽配置，为通讯设备选择联网的路由器，大大地提高了网络的流通性和使用效率，不仅提高了工作效率，同时也节约了经济成本，具有相当的能源利用效率。

Description

一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统
技术领域
本发明属于数据采集、智能网络技术领域，具体涉及一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统。
背景技术
当前通信设备与路由器之间的连接频率越来越高，越来越多的设备也引入了物联网概念，通过无线网络连接，实时地进行设备与设备之间的、设备与互联网之间的通信，大大地提高了智能实验室的工作效率。现有的与路由器连接的方法过于单一，短期内活跃状态的设备，对路由器的输入和输出的压力过大，使得实验室内的路由器分配的带宽配置不合理，从而网络的流通性和使用效率较为低下，因此，网络带宽分配的问题有待解决。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种基于5G plus智能实验室监控方法，所述方法包括以下步骤：
S100，配置智能实验室网络；
S200，通过智能实验室网络获取通讯量系数；
S300，根据通讯量系数构建通讯调度模型；
S400，利用通讯调度模型设置设备效用量级，结合设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽。
进一步地，在步骤S100中，所述配置智能实验室网络的方法如下：所述智能实验室网络包括一个或多个路由器和一个或多个设备，各个设备与路由器连接，路由器连接到互联网或者远程服务器，智能实验室网络中一个路由器连接的设备的数量为NEQP；设备包括5G终端、无线传感器、台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑客户端中任意一种。其中，各个设备与路由器连接的方法为通过5G技术或5G plus技术（5G+技术）连接。
进一步地，在步骤S200中，所述通过智能实验室网络获取通讯量系数的方法如下：在智能实验室网络中，以设备在一个自然日中通过路由器连接到互联网或者远程服务器进行通信时产生的数据流量作为日流量DlF, 日流量即为上传信息的总量和下载信息的总量之和；记录每个设备在一个自然日中通过路由器连接互联网或者远程服务器执行任务的次数作为日访量DlT；通过DlF和DlT计算各个设备在一个自然日中的通讯量系数DIOidx：
Figure 899334DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，DlFstd和DlTstd分别代表智能实验室网络中所有设备的日流量的算术平均值和智能实验室网络中所有设备的日访量的算术平均值，Fv1(DlF)代表日流量越出水平，Fv2(DlT)代表日访量越出水平，其计算方法如下：
Fv1(DlF)＝(DlF－DlFmin)/(DlFmax－DlFmin)；
Fv2(DlT)＝(DlT－DlTmin)/(DlTmax－DlTmin)；
其中DlFmin和DlFmax分别代表智能实验室网络中各个设备的日流量中的最小值和最大值， DlTmin和DlTmax分别代表智能实验室网络中各个设备的日访量中的最小值和最大值；
设备执行任务的意义为设备通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息；设备结束任务的意义为设备结束了通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息。（该步骤能够智能的判断出各个设备的通过路由器连接互联网或者远程服务器在短期内执行任务的活跃性，动态的识别出路由器的输入和输出的压力）。
进一步地，在步骤S300中，所述根据通讯量系数构建通讯调度模型的方法如下：设定一个变量作为时跨域DScp, 时跨域DScp用于定义构建通讯调度模型的自然日的数量，DScp的取值范围为在[5,10]之间的整数；一个设备获取DScp个自然日中的各个自然日的通讯量系数DIOidx；通过获得的各个通讯量系数DIOidx构建一个列表作为通讯参考序列REFLst，REFLst＝[DIOidxi1]，i1∈[1，DScp]；其中i1为日期序号，当i1的值为1时代表的是当前时刻的上1个自然日；DIOidxi1代表一个设备在上i1个自然日的通讯量系数DIOidx；设置一个变量作为增势值sumUP, 设置一个变量作为减势值sumDwn，初始化增势值sumUP的值和减势值sumDwn的值为0；设置一个变量i2作为遍历序号，初始化遍历序号的值为时跨域DScp的值；跳转到步骤S301；
S301，如果i2≥2，计算缺口量值Gap，Gap＝REFLst(i2)-REFLst(i2-1)，其中REFLst(i2)代表的是通讯参考序列REFLst中的第i2个元素，同理REFLst(i2-1)代表的是通讯参考序列REFLst中的第(i2-1)个元素；跳转到步骤S302；如果i2＜2，跳转到步骤S303；
S302，如果缺口量值Gap≥0，将减势值sumDwn的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；如果缺口量值Gap＜0，将增势值sumUp的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；
S303，根据增势值sumUP和减势值sumDwn构建通讯调度模型CmpMdl,
CmpMdl＝100-100/(1+(sumUP/DScp)/(sumDwn/DScp))；
S304，结束。（该步骤能够根据最近一个设定时间段内整个网络中每个设备对路由器的压力的变化趋势，能够快速的区分出路由器对设备执行任务的承载能力）。
进一步地，在步骤S400中，所述利用通讯调度模型设置设备效用量级，结合设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽的方法如下：当一个设备需要通过路由器执行任务，或者当一个设备结束了通过路由器执行的任务，以一个路由器通过路由器执行任务时或者结束了通过路由器执行的任务的时刻，与该设备同时通过该路由器执行任务的设备作为并行设备CWM，以并行设备CWM的数量作为并行设备量NCWM；结合通讯调度模型CmpMdl构建并行调度序列CWMLs，CWMLs＝[CmpMdli3]，i3∈[1，NCWM]，其中i3代表并行设备序号，CmpMdli3代表第i3个并行设备CWM的通讯调度模型CmpMdl的值；设定一个变量作为量级基数φ，初始化量级基数φ的值为1；初始化i3的数值为1，跳转到步骤S401；
S401，当i3≤NCWM，计算获得设备在该路由器的第i3个并行设备CWM的设备效用量级Rngi3， Rngi3＝φ×CmpMdli3÷sum(CWMLs)；其中sum(CWMLs)代表并行调度序列CWMLs中各个元素之和；将i3 的数值加1跳转到步骤S401；当i3＞NCWM，转到步骤S402；
S402，如果存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，设置Rngi3＝1/NCWM，更新量级基数φ的值为φ－Rngi3，删除CWMLs中的第i3个元素，将NCWM的数值减1，更新i3的数值为1，跳转到步骤S401；如果不存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，结束；
当一个设备需要通过路由器执行任务，分别计算获得该设备在各个路由器的中效用量级Rng,选择拥有效用量级Rng数值最大的路由器执行该任务；
当一个设备结束了通过已经连接的路由器执行的任务，重新计算所述路由器所连接的各个设备的效用量级Rng；
以一个路由器接口的总带宽为Ttl_BDTH，为该路由器所连接的设备配置带宽Sub_BDTH作为通讯带宽，Sub_BDTH＝Rng×Ttl_BDTH。（该步骤能够根据设备对路由器的压力的变化趋势智能的分配路由器给各个连接的设备带宽，极大地减少整体的网络承载压力，提高网络通信质量）。
本发明还提供了一种基于5G plus智能实验室监控系统，所述一种基于5G plus智能实验室监控系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于5G plus智能实验室监控方法中的步骤，所述一种基于5G plus智能实验室监控系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
网络配置单元，用于配置智能实验室网络；
数据探索单元，用于通过智能实验室网络获取通讯量系数；
模型构建单元，用于根据通讯量系数构建通讯调度模型；
带宽分配单元，用于利用通讯调度模型设置通讯设备效用量级，结合通讯设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽；
本发明的有益效果为：本发明提供一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统，通过结合一个设备短期内的活跃状态，分析其网络输入和输出的压力，优化实验室内的路由器分配的带宽配置，智能地为科研设备选择联网的路由器，大大地提高了网络的流通性和使用效率，不仅提高了工作效率，同时也节约了经济成本，具有相当的能源利用效率。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为一种基于5G plus智能实验室监控方法的流程图；
图2所示为一种基于5G plus智能实验室监控系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示为一种基于5G plus智能实验室监控方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种基于5G plus智能实验室监控方法，所述方法包括以下步骤：
S100，配置智能实验室网络；
S200，通过智能实验室网络获取通讯量系数；
S300，根据通讯量系数构建通讯调度模型；
S400，利用通讯调度模型设置通讯设备效用量级，结合通讯设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽。
进一步地，在步骤S100中，所述配置智能实验室网络的方法如下：所述智能实验室网络包括一个或多个路由器和一个或多个设备，各个设备与路由器连接，路由器连接到互联网或者远程服务器，智能实验室网络中一个路由器连接的设备的数量为NEQP；所述设备为通讯设备，通讯设备包括5G终端、无线传感器、台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑客户端中任意一种。
进一步地，在步骤S200中，所述通过智能实验室网络获取通讯量系数的方法如下：在智能实验室网络中，以设备在一个自然日中通过路由器连接到互联网或者远程服务器进行通信时产生的数据流量作为日流量DlF, 日流量即为上传信息的总量和下载信息的总量之和；记录每个设备在一个自然日中通过路由器连接互联网或者远程服务器执行任务的次数作为日访量DlT；通过DlF和DlT计算各个设备在一个自然日中的通讯量系数DIOidx：
Figure 526756DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，DlFstd和DlTstd分别代表智能实验室网络中所有设备的日流量的算术平均值和智能实验室网络中所有设备的日访量的算术平均值，Fv1(DlF)代表日流量越出水平，Fv2(DlT)代表日访量越出水平，其计算方法如下：
Fv1(DlF)＝(DlF－DlFmin)/(DlFmax－DlFmin)；
Fv2(DlT)＝(DlT－DlTmin)/(DlTmax－DlTmin)；
其中DlFmin和DlFmax分别代表智能实验室网络中各个设备的日流量中的最小值和最大值，DlTmax和DlTmin分别代表智能实验室网络中各个设备的日访量中的最小值和最大值；
设备执行任务的意义为设备通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息；设备结束任务的意义为设备结束了通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息。（该步骤能够智能的判断出各个设备的通过路由器连接互联网或者远程服务器在短期内执行任务的活跃性，动态的识别出路由器的输入和输出的压力）。
进一步地，在步骤S300中，所述根据通讯量系数构建通讯调度模型的方法如下：设定一个变量作为时跨域DScp, 时跨域DScp用于定义构建通讯调度模型的自然日的数量，DScp的取值范围为在[5,10]之间的整数；一个设备获取DScp个自然日中的各个自然日的通讯量系数DIOidx；通过获得的各个通讯量系数DIOidx构建一个列表作为通讯参考序列REFLst，REFLst＝[DIOidxi1]，i1∈[1，DScp]；其中i1为日期序号，当i1的值为1时代表的是当前时刻的上1个自然日；DIOidxi1代表一个设备在上i1个自然日的通讯量系数DIOidx；设置一个变量作为增势值sumUP, 设置一个变量作为减势值sumDwn，初始化增势值sumUP的值和减势值sumDwn的值为0；设置一个变量i2作为遍历序号，初始化遍历序号的值为时跨域DScp的值；跳转到步骤S301；
S301，如果i2≥2，计算缺口量值Gap，Gap＝REFLst(i2)-REFLst(i2-1)，其中REFLst(i2)代表的是通讯参考序列REFLst中的第i2个元素，同理REFLst(i2-1)代表的是通讯参考序列REFLst中的第(i2-1)个元素；跳转到步骤S302；如果i2＜2，跳转到步骤S303；
S302，如果缺口量值Gap≥0，将减势值sumDwn的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；如果缺口量值Gap＜0，将增势值sumUp的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；
S303，根据增势值sumUP和减势值sumDwn构建通讯调度模型CmpMdl,
CmpMdl＝100-100/(1+(sumUP/DScp)/(sumDwn/DScp))；
S304，结束。（该步骤能够根据最近一个设定时间段内整个网络中每个设备对路由器的压力的变化趋势，能够快速的区分出路由器对设备执行任务的承载能力）。
进一步地，在步骤S400中，所述利用通讯调度模型设置通讯设备效用量级，结合通讯设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽的方法如下：当一个设备需要通过路由器执行任务，或者当一个设备结束了通过路由器执行的任务，以一个路由器通过路由器执行任务时或者结束了通过路由器执行的任务的时刻，与该设备同时通过该路由器执行任务的设备作为并行设备CWM，以并行设备CWM的数量作为并行设备量NCWM；结合通讯调度模型CmpMdl构建并行调度序列CWMLs，CWMLs＝[CmpMdli3]，i3∈[1，NCWM]，其中i3代表并行设备序号，CmpMdli3代表第i3个并行设备CWM的通讯调度模型CmpMdl的值；设定一个变量作为量级基数φ，初始化量级基数φ的值为1；初始化i3的数值为1，跳转到步骤S401；
S401，当i3≤NCWM，计算获得设备在该路由器的第i3个并行设备CWM的通讯设备效用量级Rngi3， Rngi3＝φ×CmpMdli3÷sum(CWMLs)；其中sum(CWMLs)代表并行调度序列CWMLs中各个元素之和；将i3 的数值加1跳转到步骤S401；当i3＞NCWM，转到步骤S402；
S402，如果存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，设置Rngi3＝1/NCWM，更新量级基数φ的值为φ－Rngi3，删除CWMLs中的第i3个元素，将NCWM的数值减1，更新i3的数值为1，跳转到步骤S401；如果不存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，结束；
当一个设备需要通过路由器执行任务，分别计算获得该设备在各个路由器的中效用量级Rng,选择拥有效用量级Rng数值最大的路由器执行该任务；
当一个设备结束了通过已经连接的路由器执行的任务，重新计算所述路由器所连接的各个设备的效用量级Rng；
以一个路由器接口的总带宽为Ttl_BDTH，为该路由器所连接的设备配置带宽Sub_BDTH作为通讯带宽，Sub_BDTH＝Rng×Ttl_BDTH。（该步骤能够根据设备对路由器的压力的变化趋势智能的分配路由器给各个连接的设备带宽，极大地减少整体的网络承载压力，提高网络通信质量）。
本发明的实施例提供的一种基于5G plus智能实验室监控系统，如图2所示为本发明的一种基于5G plus智能实验室监控系统结构图，该实施例的一种基于5G plus智能实验室监控系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于5G plus智能实验室监控系统实施例中的步骤。
所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
网络配置单元，用于配置智能实验室网络；
数据探索单元，用于通过智能实验室网络获取通讯量系数；
模型构建单元，用于根据通讯量系数构建通讯调度模型；
带宽分配单元，用于利用通讯调度模型设置通讯设备效用量级，结合通讯设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽；
所述一种基于5G plus智能实验室监控系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种基于5G plus智能实验室监控系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种基于5G plus智能实验室监控系统的示例，并不构成对一种基于5G plus智能实验室监控系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种基于5G plus智能实验室监控系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种基于5G plus智能实验室监控系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种基于5G plus智能实验室监控系统可运行系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种基于5G plus智能实验室监控系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (7)

1.一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，配置智能实验室网络；
S200，通过智能实验室网络获取通讯量系数；
S300，根据通讯量系数构建通讯调度模型；
S400，利用通讯调度模型设置设备效用量级，结合设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，在步骤S100中，所述配置智能实验室网络的方法如下：所述智能实验室网络包括一个或多个路由器和一个或多个设备，各个设备与路由器连接，路由器连接到互联网或者远程服务器，智能实验室网络中一个路由器连接的设备的数量为NEQP；设备包括5G终端、无线传感器、台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑客户端中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，在步骤S200中，所述通过智能实验室网络获取通讯量系数的方法如下：在智能实验室网络中，以设备在一个自然日中通过路由器连接到互联网或者远程服务器进行通信时产生的数据流量作为日流量DlF, 日流量即为上传信息的总量和下载信息的总量之和；记录每个设备在一个自然日中通过路由器连接互联网或者远程服务器执行任务的次数作为日访量DlT；通过DlF和DlT计算各个设备在一个自然日中的通讯量系数DIOidx：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，DlFstd和DlTstd分别代表智能实验室网络中所有设备的日流量的算术平均值和智能实验室网络中所有设备的日访量的算术平均值，Fv1(DlF)代表日流量越出水平，Fv2(DlT)代表日访量越出水平，其计算方法如下：
Fv1(DlF)＝(DlF－DlFmin)/(DlFmax－DlFmin)；
Fv2(DlT)＝(DlT－DlTmin)/(DlTmax－DlTmin)；
其中DlFmin和DlFmax分别代表智能实验室网络中各个设备的日流量中的最小值和最大值， DlTmin和DlTmax分别代表智能实验室网络中各个设备的日访量中的最小值和最大值；
设备执行任务的意义为设备通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息；设备结束任务的意义为设备结束了通过路由器连接到互联网或者远程服务器上传信息或者下载信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，在步骤S300中，所述根据通讯量系数构建通讯调度模型的方法如下：设定一个变量作为时跨域DScp, 时跨域DScp用于定义构建通讯调度模型的自然日的数量，DScp的取值范围为在[5,10]之间的整数；一个设备获取DScp个自然日中的各个自然日的通讯量系数DIOidx；通过获得的各个通讯量系数DIOidx构建一个列表作为通讯参考序列REFLst，REFLst＝[DIOidxi1]，i1∈[1，DScp]；其中i1为日期序号，当i1的值为1时代表的是当前时刻的上1个自然日；DIOidxi1代表一个设备在上i1个自然日的通讯量系数DIOidx；设置一个变量作为增势值sumUP, 设置一个变量作为减势值sumDwn，初始化增势值sumUP的值和减势值sumDwn的值为0；设置一个变量i2作为遍历序号，初始化遍历序号的值为时跨域DScp的值；跳转到步骤S301；
S301，如果i2≥2，计算缺口量值Gap，Gap＝REFLst(i2)-REFLst(i2-1)，其中REFLst(i2)代表的是通讯参考序列REFLst中的第i2个元素，同理REFLst(i2-1)代表的是通讯参考序列REFLst中的第(i2-1)个元素；跳转到步骤S302；如果i2＜2，跳转到步骤S303；
S302，如果缺口量值Gap≥0，将减势值sumDwn的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；如果缺口量值Gap＜0，将增势值sumUp的值增加Gap；将i2的值加1，跳转到步骤S301；
S303，根据增势值sumUP和减势值sumDwn构建通讯调度模型CmpMdl,
CmpMdl＝100-100/(1+(sumUP/DScp)/(sumDwn/DScp))；
S304，结束。
5.根据权利要求3所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，在步骤S400中，所述利用通讯调度模型设置设备效用量级，结合设备效用量级调整智能实验室网络中各个设备的通讯带宽的方法如下：当一个设备需要通过路由器执行任务，或者当一个设备结束了通过路由器执行的任务，以一个路由器通过路由器执行任务时或者结束了通过路由器执行的任务的时刻，与该设备同时通过该路由器执行任务的设备作为并行设备CWM,以并行设备CWM的数量作为并行设备量NCWM；结合通讯调度模型CmpMdl构建并行调度序列CWMLs，CWMLs＝[CmpMdli3]，i3∈[1，NCWM]，其中i3代表并行设备序号，CmpMdli3代表第i3个并行设备CWM的通讯调度模型CmpMdl的值；设定一个变量作为量级基数φ，初始化量级基数φ的值为1；初始化i3的数值为1，跳转到步骤S401；
S401，当i3≤NCWM，计算获得设备在该路由器的第i3个并行设备CWM的设备效用量级Rngi3， Rngi3＝φ×CmpMdli3÷sum(CWMLs)；其中sum(CWMLs)代表并行调度序列CWMLs中各个元素之和；将i3 的数值加1跳转到步骤S401；当i3＞NCWM，转到步骤S402；
S402，如果存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，设置Rngi3＝1/NCWM，更新量级基数φ的值为φ－Rngi3，删除CWMLs中的第i3个元素，将NCWM的数值减1，更新i3的数值为1，跳转到步骤S401；如果不存在计算获得的Rngi3＝0或者第i3个设备投入使用的时间小于时跨域DScp，结束。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法，其特征在于，在步骤S400中，当一个设备需要通过路由器执行任务，分别计算获得该设备在各个路由器的中效用量级Rng,选择拥有效用量级Rng数值最大的路由器执行该任务；
当一个设备结束了通过已经连接的路由器执行的任务，重新计算所述路由器所连接的各个设备的效用量级Rng；
以一个路由器接口的总带宽为Ttl_BDTH，为该路由器所连接的设备配置带宽Sub_BDTH作为通讯带宽，Sub_BDTH＝Rng×Ttl_BDTH。
7.一种基于5G plus智能实验室监控系统，其特征在于，所述一种基于5G plus智能实验室监控系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任意一项所述的一种基于5G plus智能实验室监控方法中的步骤，所述一种基于5G plus智能实验室监控系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心的计算设备中。
CN202210362562.5A 2022-04-08 2022-04-08 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统 Active CN114448814B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210362562.5A CN114448814B (zh) 2022-04-08 2022-04-08 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210362562.5A CN114448814B (zh) 2022-04-08 2022-04-08 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114448814A true CN114448814A (zh) 2022-05-06
CN114448814B CN114448814B (zh) 2022-06-24

Family

ID=81358468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210362562.5A Active CN114448814B (zh) 2022-04-08 2022-04-08 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114448814B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115187155A (zh) * 2022-09-15 2022-10-14 广东银纳增材制造技术有限公司 一种学校实验室设备状态数据管控方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080144511A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Sun Microsystems, Inc. Method and system for bandwidth allocation using router feedback
CN103561471A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 清华大学 一种多用户单中继通信系统中的带宽分配方法
WO2017133691A1 (zh) * 2016-02-04 2017-08-10 腾讯科技（深圳）有限公司 智能设备联网方法和装置
CN108882309A (zh) * 2018-06-06 2018-11-23 四川斐讯信息技术有限公司 一种运用大数据分析智能调整业务带宽的方法和系统
CN112584527A (zh) * 2020-12-14 2021-03-30 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 多节点视频传输的带宽分配方法、装置及电子设备
CN113038187A (zh) * 2021-02-28 2021-06-25 中南大学 一种视频体验质量公平的实用网络带宽分配方法
CN113543220A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 重庆邮电大学 一种基于5g异构网络融合的智能平台接入方法
CN113765734A (zh) * 2021-03-24 2021-12-07 北京沃东天骏信息技术有限公司 网络访问量的检测方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080144511A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Sun Microsystems, Inc. Method and system for bandwidth allocation using router feedback
CN103561471A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 清华大学 一种多用户单中继通信系统中的带宽分配方法
WO2017133691A1 (zh) * 2016-02-04 2017-08-10 腾讯科技（深圳）有限公司 智能设备联网方法和装置
CN108882309A (zh) * 2018-06-06 2018-11-23 四川斐讯信息技术有限公司 一种运用大数据分析智能调整业务带宽的方法和系统
CN112584527A (zh) * 2020-12-14 2021-03-30 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 多节点视频传输的带宽分配方法、装置及电子设备
CN113038187A (zh) * 2021-02-28 2021-06-25 中南大学 一种视频体验质量公平的实用网络带宽分配方法
CN113765734A (zh) * 2021-03-24 2021-12-07 北京沃东天骏信息技术有限公司 网络访问量的检测方法及装置
CN113543220A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 重庆邮电大学 一种基于5g异构网络融合的智能平台接入方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘亚峰等: "利用局域网构建安全的信息化高校实验室", 《电子设计工程》 *
焦阳等: "基于ZigBee物联网的智能计算机实验室管理系统", 《电大理工》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115187155A (zh) * 2022-09-15 2022-10-14 广东银纳增材制造技术有限公司 一种学校实验室设备状态数据管控方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114448814B (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9298563B2 (en) Changing a number of disk agents to backup objects to a storage device
CN104516475A (zh) 用于管理多核片上系统上的全局芯片功率的方法和装置
US9600343B2 (en) System and method for analyzing computing system resources
CN107295090B (zh) 一种资源调度的方法和装置
CN111373372B (zh) 在分布式计算环境中对应用分配优先级以进行对角缩放
US10250480B2 (en) Polling parameter adjustment
US9928215B1 (en) Iterative simple linear regression coefficient calculation for streamed data using components
CN114448814B (zh) 一种基于5G plus智能实验室监控方法及系统
US20180217654A1 (en) Power-saving processing method, device, mobile terminal and cloud server
CN111901377B (zh) 一种基于ai训练平台的文件传输方法、装置、设备和介质
CN108924203B (zh) 数据副本自适应分布方法、分布式计算系统及相关设备
CN110266757B (zh) 一种面向任务协同场景的边缘计算资源优化方法
CN115114219A (zh) 一种pci-e拓扑方法、装置、设备及存储介质
US20070262994A1 (en) Mechanism for animated load graph analysis of system metrics
CN105045873A (zh) 一种数据文件的推送方法、装置及系统
CN111373374A (zh) 分布式计算环境中的工作负载的自动对角缩放
CN116866167A (zh) 一种网卡混合亲核的硬件绑定方法、装置及存储介质
Jia et al. Optimizing the performance-cost tradeoff in cross-edge analytics
US10178034B1 (en) Iterative autocorrelation function calculation for streamed data using components
CN111711929A (zh) 一种均衡能耗的wsn网络分簇路由方法及系统
CN111860560A (zh) 模型参数调整方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN117714305A (zh) 一种智能家居网关连接方法及系统
Hlavacs et al. Energy saving in future home environments
CA2723511C (en) System and method for analyzing computing system resources
CN110968397B (zh) 一种虚拟机容量管理的分析方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant