CN115442219A - 一种物联网备份节点选举方法及系统 - Google Patents

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CN115442219A CN202211396968.1A CN202211396968A CN115442219A CN 115442219 A CN115442219 A CN 115442219A CN 202211396968 A CN202211396968 A CN 202211396968A CN 115442219 A CN115442219 A CN 115442219A
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Abstract

本发明涉及一种物联网备份节点选举方法及系统，包括：S1.调度节点统计全网所有终端节点的增益参数向量和损耗参数向量，并计算各个终端节点的数据处理能力；S2.调度节点对各终端节点进行降维和离散化处理，并取出极大值极小值序列；S3.调度中心求解实时备份节点集合；迭代结束条件为：迭代次数达到极大值的初始个数或期望的备份节点数；迭代体为：1.求当前最大值所在的待探测区间；2.随机选出一个位于区间内的探测节点；3.计算当前区间的稳定度；4.将探测节点和极大值节点从集合内删除；S4.若备份节点数仍为0，则将初始最大值所对应的节点设为备份节点。

Description

一种物联网备份节点选举方法及系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，更具体地，涉及一种物联网备份节点选举方法及系统。
背景技术
物联网，简称IoT，是一个由相互关联的计算设备、数据存储设备、网络通信设备、终端设备等异构设备组成的庞大的生态系统，这些设备使用嵌入式系统（包括处理器、传感器和通信硬件）来收集、发送和处理从环境中获取的数据。物联网节点通常通过连接到物联网网关或其他边缘设备来共享它们收集的传感器数据。一般情况下，由于边缘设备的算力有限，这些数据通常被发送到云端服务器进行分析与决策。由于物联网节点通常部署于远离主干网的地方，与云端服务器容易发生网络中断的风险。此时，通常需要在物联网节点内部选取一个或若干个节点充当临时服务器（即备份节点）的角色，以确保物联网能不间断运行。
目前业界通常采用较为简单的随机算法进行备份节点的选择，即当需要备份节点时，由调度节点抽取若干个随机数，这些随机数所对应的物联网节点即为期望的备份节点。这种方法的优点是简单高效，特别是当整个网络大部分由功能相同的同构设备组成时。然而，这种方法不适用于网络拓扑复杂、系统大部分设备为性能不一、功能不同的异构设备的组网场景。而这种组网场景是实际工程实施时的一般情况。不同时刻、不同状态的物联网节点，数据处理能力均不一致，不能简单地等同起来，因此需要开发通用的选举算法来适配异构组网的情形。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种物联网备份节点选举方法，该方法通过对终端节点数据处理能力动态的估算，能够确保所选取的备份节点具备最优的计算能力，且算法的实时性强，能适应异构终端节点状态频繁变更的场景要求。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种物联网备份节点选举方法，包括：
S1.调度节点选取计时起点T，在时间间隔
Figure DEST_PATH_IMAGE001
内，物联网内的终端节点 分别统计各自的增益参数向量
Figure 683452DEST_PATH_IMAGE002
和损耗参数向量
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，并将统计的增益参数向量、损耗参数向量发送至调度节点；其 中，物联网内的终端节点的数量为n，
Figure 503641DEST_PATH_IMAGE004
；u为增益参数向量的维度，v为损耗参数 向量的维度；
S2.调度节点在计时结束前等待所有终端节点的增益参数向量、损耗参数向量，并计算各个终端节点的数据新增处理能力：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
令终端节点i最近一次更新的数据处理能力为
Figure 262649DEST_PATH_IMAGE006
，则更新终端节点i当前的数据 处理能力为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
m x 、n y 为权重常数，m x >0，n y >0；
Figure 641416DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
；
S3.调度节点对各终端节点的增益参数向量、损耗参数向量进行降维处理：
令
Figure 751454DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，则终端节点i的一维等价标量
Figure 109754DEST_PATH_IMAGE012
，α、β为默认常 数，α>0，β>0，ln(·)表示求取自然对数，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示求取绝对值；
S4.调度节点对各终端节点的一维等价标量进行离散化处理：
记元组
Figure 752963DEST_PATH_IMAGE014
，对各终端节点的元组
Figure DEST_PATH_IMAGE015
按
Figure 538516DEST_PATH_IMAGE016
进行升序排序，得到新 的元组
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；其中，令
Figure 135851DEST_PATH_IMAGE018
排序后的下标为q，则
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 32263DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 529978DEST_PATH_IMAGE022
；
S5.调度节点从元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE023
中取出所有的极大极小值
Figure 486433DEST_PATH_IMAGE024
，并依据其在元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE025
的顺序形成序列
Figure 836643DEST_PATH_IMAGE026
；其 中，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 775561DEST_PATH_IMAGE028
；
S6.调度节点进行步骤S6.1-S6.4的迭代过程，迭代变量t的初始值为1，每次迭代t 的值加1，迭代结束条件为
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 894826DEST_PATH_IMAGE030
为极大值的初始个数，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为期望的备份 节点数；
S6.1.求取
Figure 287762DEST_PATH_IMAGE032
中当前最大值所在的待探测区间：
记
Figure DEST_PATH_IMAGE033
中的当前最大值为
Figure 859688DEST_PATH_IMAGE034
，以
Figure DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 862017DEST_PATH_IMAGE036
为待探测区间的两端；
Figure DEST_PATH_IMAGE037
其中random（·）表示随机选取两者之一；
S6.2.从元组集合
Figure 835789DEST_PATH_IMAGE038
中随机选出一个位于待探测区间
Figure DEST_PATH_IMAGE039
内的
Figure 134047DEST_PATH_IMAGE040
，并将所述
Figure DEST_PATH_IMAGE041
发送至对应的终端节点；min(·) 表示求取较小值；max(·)表示求取较大值；
S6.3.所述对应的终端节点向调度节点返回实时的增益参数向量、损耗参数向量， 调度节点按照步骤S2的方式计算所述对应终端节点实时的数据处理能力；若所述对应终端 节点实时的数据处理能力大于默认阈值，则将该终端节点、
Figure 957384DEST_PATH_IMAGE032
中当前最大值对应的终 端节点作为备份节点；
S6.4.将所述对应的终端节点、
Figure 530448DEST_PATH_IMAGE042
中当前最大值对应的终端节点从元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE043
中去除；将
Figure 358726DEST_PATH_IMAGE033
中当前最大值对应的终端节点从
Figure 624623DEST_PATH_IMAGE044
中去除；
S7.执行步骤S1。
优选地，步骤S1中，所述增益参数向量为节点平均吞吐量、节点剩余电量、节点内存剩余比例中任一项。
优选地，步骤S1中，所述损耗参数向量为节点处理器平均占用率、节点数据处理延时、节点电路板平均温度中任一项。
优选地，步骤S5中，元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE045
中的极大值的定义为：
若
Figure 905562DEST_PATH_IMAGE046
且
Figure DEST_PATH_IMAGE047
，则
Figure 249694DEST_PATH_IMAGE048
为极大值；
元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE049
中的极小值的定义为：
若
Figure 932479DEST_PATH_IMAGE050
且
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，则
Figure 838118DEST_PATH_IMAGE052
为极小值；
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE053
。
优选地，若经过步骤S6的迭代后，备份节点数仍为0，则以元组集合
Figure 99030DEST_PATH_IMAGE054
中
Figure DEST_PATH_IMAGE055
的 最大值所对应的终端节点为备份节点。
同时，本发明还提供了一种物联网备份节点选举系统，其具体的方案如下：
包括调度节点及多个终端节点；所述节点选举系统在进行备份节点选举时，执行以上所述物联网备份节点选举方法的方法步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的物联网备份节点选举方法通过对各终端节点的增益参数向量、损耗参数向量的评估实时选举出具备最优数据处理能力的终端节点作为备份节点，算法的实时性较强，能适应异构终端节点状态频繁变更的场景要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为物联网备份节点选举方法的流程示意图。
图2为物联网备份节点选举系统的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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。
实施例1
图1为本实施例提供的物联网备份节点选举方法的流程示意图。如图1所示，本发明提供的物联网备份节点选举方法包括有以下步骤：
S1.调度节点统计全网所有终端节点的增益参数向量和损耗参数向量，并计算各个终端节点的数据处理能力；
S2.调度节点对各终端节点进行降维和离散化处理，并取出极大值极小值序列；
S3.调度中心求解实时备份节点集合；
迭代结束条件为：迭代次数达到极大值的初始个数或期望的备份节点数；
迭代体为：
1.求当前最大值所在的待探测区间；
2.随机选出一个位于区间内的探测节点；
3.计算当前区间的稳定度；
4.将探测节点和极大值节点从集合内删除；
S4.若备份节点数仍为0，则将初始最大值所对应的节点设为备份节点。
实施例2
本实施例为对实施例1的具体细化，其包括的具体方法流程如下所示：
S1.调度节点选取计时起点T，在时间间隔
Figure 217159DEST_PATH_IMAGE056
内，物联网内的终端节 点分别统计各自的增益参数向量
Figure DEST_PATH_IMAGE057
和损耗参数向量
Figure 20029DEST_PATH_IMAGE058
，并将统计的增益参数向量、损耗参数向量发送至调度节点；其 中，物联网内的终端节点的数量为n，
Figure DEST_PATH_IMAGE059
；u为增益参数向量的维度，v为损耗参数 向量的维度；
S2.调度节点在计时结束前等待所有终端节点的增益参数向量、损耗参数向量，并计算各个终端节点的数据新增处理能力：
Figure 96570DEST_PATH_IMAGE005
令终端节点i最近一次更新的数据处理能力为
Figure 647375DEST_PATH_IMAGE060
，则更新终端节点i当前的数据 处理能力为：
Figure DEST_PATH_IMAGE061
m x 、n y 为权重常数，m x >0，n y >0；
Figure 569194DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 23309DEST_PATH_IMAGE009
；
S3.调度节点对各终端节点的增益参数向量、损耗参数向量进行降维处理：
令
Figure DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 270751DEST_PATH_IMAGE064
，则终端节点i的一 维等价标量
Figure 810317DEST_PATH_IMAGE065
，α、β为默 认常数，α>0，β>0，ln(·)表示求取自然对数，
Figure DEST_PATH_IMAGE066
表示求取绝对值；
S4.调度节点对各终端节点的一维等价标量进行离散化处理：
记元组
Figure 768783DEST_PATH_IMAGE067
，对各终端节点的元组
Figure DEST_PATH_IMAGE068
按
Figure 280667DEST_PATH_IMAGE016
进行升序排序，得到新 的元组
Figure 495748DEST_PATH_IMAGE069
；其中，令
Figure DEST_PATH_IMAGE070
排序后的下标为q，则
Figure 693249DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure DEST_PATH_IMAGE072
；
Figure 222450DEST_PATH_IMAGE073
，
Figure 119999DEST_PATH_IMAGE074
；
S5.调度节点从元组集合
Figure 240402DEST_PATH_IMAGE075
中取出所有的极大极小值
Figure 488981DEST_PATH_IMAGE076
，并依据其在元组集合
Figure 353031DEST_PATH_IMAGE038
的顺序形成序列
Figure 875060DEST_PATH_IMAGE077
；其中，
Figure 431944DEST_PATH_IMAGE078
，
Figure 167819DEST_PATH_IMAGE079
；
S6.调度节点进行步骤S6.1-S6.4的迭代过程，迭代变量t的初始值为1，每次迭代t 的值加1，迭代结束条件为
Figure 569981DEST_PATH_IMAGE080
，
Figure 707701DEST_PATH_IMAGE081
为极大值的初始个数，
Figure 169907DEST_PATH_IMAGE082
为期望的备份 节点数；
S6.1.求取
Figure 861919DEST_PATH_IMAGE083
中当前最大值所在的待探测区间：
记
Figure DEST_PATH_IMAGE084
中的当前最大值为
Figure 300729DEST_PATH_IMAGE085
，以
Figure DEST_PATH_IMAGE086
、
Figure 761797DEST_PATH_IMAGE036
为待探测区间的两端；
Figure 394904DEST_PATH_IMAGE087
其中random（·）表示随机选取两者之一；
S6.2.从元组集合
Figure 839791DEST_PATH_IMAGE088
中随机选出一个位于待探测区间
Figure 849336DEST_PATH_IMAGE089
内的
Figure 194604DEST_PATH_IMAGE090
，并将所述
Figure DEST_PATH_IMAGE091
发送至对应的终端节点； min(·)表示求取较小值；max(·)表示求取较大值；
S6.3.计算当前区间的稳定度；所述对应的终端节点向调度节点返回实时的增益 参数向量、损耗参数向量，调度节点按照步骤S2的方式计算所述对应终端节点实时的数据 处理能力；若所述对应终端节点实时的数据处理能力大于默认阈值，则将该终端节点、
Figure 733033DEST_PATH_IMAGE032
中当前最大值对应的终端节点作为备份节点；
S6.4.将所述对应的终端节点、
Figure 665217DEST_PATH_IMAGE033
中当前最大值对应的终端节点从元组集合
Figure 212873DEST_PATH_IMAGE092
中去除；将
Figure 179692DEST_PATH_IMAGE093
中当前最大值对应的终端节点从
Figure 154601DEST_PATH_IMAGE094
中去除；
S7.执行步骤S1。
在具体的实施过程中，步骤S1中，增益参数向量是描述对终端节点的数据处理能力起促进作用的参数，比如节点平均吞吐量、节点剩余电量、节点内存剩余比例等。
在具体的实施过程中，步骤S1中，损耗参数向量是描述对终端节点的数据处理能力起阻碍作用的参数，比如节点处理器平均占用率、节点数据处理延时、节点电路板平均温度等。
在具体的实施过程中，步骤S5中，元组集合
Figure 839660DEST_PATH_IMAGE095
中的极大值的定义 为：
若
Figure DEST_PATH_IMAGE096
且
Figure 892805DEST_PATH_IMAGE097
，则
Figure 714130DEST_PATH_IMAGE048
为极大值；
元组集合
Figure DEST_PATH_IMAGE098
中的极小值的定义为：
若
Figure 328782DEST_PATH_IMAGE099
且
Figure 235558DEST_PATH_IMAGE100
，则
Figure 390596DEST_PATH_IMAGE101
为极小值；
其中
Figure 129462DEST_PATH_IMAGE102
。
在具体的实施过程中，若经过步骤S6的迭代后，备份节点数仍为0，则以元组集合
Figure 711753DEST_PATH_IMAGE103
中
Figure 840246DEST_PATH_IMAGE104
的最大值所对应的终端节点为备份节点。
实施例3
本实施例提供了一种物联网备份节点选举系统，如图2所示，其具体的方案如下：
包括调度节点及多个终端节点；所述节点选举系统在进行备份节点选举时，执行实施例2所述物联网备份节点选举方法的方法步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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 (6)

1.一种物联网备份节点选举方法，其特征在于：包括：
S1.调度节点选取计时起点T，在时间间隔
Figure 886871DEST_PATH_IMAGE001
内，物联网内的终端节点分别统 计各自的增益参数向量
Figure 749785DEST_PATH_IMAGE002
和损耗参数向量
Figure 442934DEST_PATH_IMAGE003
，并将统计的增益参数向量、损耗参数向量发送至调度节点；其 中，物联网内的终端节点的数量为n，
Figure 442114DEST_PATH_IMAGE004
；u为增益参数向量的维度，v为损耗参数向 量的维度；
S2.调度节点在计时结束前等待所有终端节点的增益参数向量、损耗参数向量，并计算各个终端节点的数据新增处理能力：
Figure 959421DEST_PATH_IMAGE005
令终端节点i最近一次更新的数据处理能力为
Figure 840789DEST_PATH_IMAGE006
，则更新终端节点i当前的数据处理 能力为：
Figure 540892DEST_PATH_IMAGE007
m x 、n y 为权重常数，m x >0，n y >0；
Figure 191316DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 115410DEST_PATH_IMAGE009
；
S3.调度节点对各终端节点的增益参数向量、损耗参数向量进行降维处理：
令
Figure 484074DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 220824DEST_PATH_IMAGE011
，则终端节点i的一 维等价标量
Figure 991334DEST_PATH_IMAGE012
，α、β 为默认常数，α>0，β>0，ln(·)表示求取自然对数，
Figure 820749DEST_PATH_IMAGE013
表示求取绝对值；
S4.调度节点对各终端节点的一维等价标量进行离散化处理：
记元组
Figure 942289DEST_PATH_IMAGE014
，对各终端节点的元组
Figure 984195DEST_PATH_IMAGE015
按
Figure 343632DEST_PATH_IMAGE016
进行升序排序，得到新 的元组
Figure 875107DEST_PATH_IMAGE017
；其中，令
Figure 457179DEST_PATH_IMAGE018
排序后的下标为q，则
Figure 99513DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 579036DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure 15833DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 784069DEST_PATH_IMAGE022
；
S5.调度节点从元组集合
Figure 964515DEST_PATH_IMAGE023
中取出所有的极大极小值
Figure 298544DEST_PATH_IMAGE024
，并依据其在元组集合
Figure 404778DEST_PATH_IMAGE025
的顺序形成序列
Figure 457048DEST_PATH_IMAGE026
；其中，
Figure 441185DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 895300DEST_PATH_IMAGE028
；
S6.调度节点进行步骤S6.1-S6.4的迭代过程，迭代变量t的初始值为1，每次迭代t的值 加1，迭代结束条件为
Figure 673900DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 213466DEST_PATH_IMAGE030
为极大值的初始个数，
Figure 938976DEST_PATH_IMAGE031
为期望的备份节 点数；
S6.1.求取
Figure 746133DEST_PATH_IMAGE032
中当前最大值所在的待探测区间：
记
Figure 961213DEST_PATH_IMAGE033
中的当前最大值为
Figure 722496DEST_PATH_IMAGE034
，以
Figure 48435DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 211563DEST_PATH_IMAGE036
为待探测区间的两端；
Figure 535228DEST_PATH_IMAGE037
其中random（·）表示随机选取两者之一；
S6.2.从元组集合
Figure 49386DEST_PATH_IMAGE038
中随机选出一个位于待探测区间
Figure 677552DEST_PATH_IMAGE039
内的
Figure 695186DEST_PATH_IMAGE040
，并将所述
Figure 455332DEST_PATH_IMAGE041
发送至对应的终端节点； min(·)表示求取较小值；max(·)表示求取较大值；
S6.3.所述对应的终端节点向调度节点返回实时的增益参数向量、损耗参数向量，调度 节点按照步骤S2的方式计算所述对应终端节点实时的数据处理能力；若所述对应终端节点 实时的数据处理能力大于默认阈值，则将该终端节点、
Figure 191207DEST_PATH_IMAGE042
中当前最大值对应的终端节 点作为备份节点；
S6.4.将所述对应的终端节点、
Figure 124527DEST_PATH_IMAGE043
中当前最大值对应的终端节点从元组集合
Figure 199931DEST_PATH_IMAGE044
中去除；将
Figure 420391DEST_PATH_IMAGE045
中当前最大值对应的终端节点从
Figure 643562DEST_PATH_IMAGE043
中去除；
S7.执行步骤S1。
2.根据权利要求1所述的物联网备份节点选举方法，其特征在于：步骤S1中，所述增益参数向量为节点平均吞吐量、节点剩余电量、节点内存剩余比例中任一项。
3.根据权利要求1所述的物联网备份节点选举方法，其特征在于：步骤S1中，所述损耗参数向量为节点处理器平均占用率、节点数据处理延时、节点电路板平均温度中任一项。
4.根据权利要求1-3任一项所述的物联网备份节点选举方法，其特征在于：步骤S5中， 元组集合
Figure 849416DEST_PATH_IMAGE046
中的极大值的定义为：
若
Figure 841642DEST_PATH_IMAGE047
且
Figure 740328DEST_PATH_IMAGE048
，则
Figure 450795DEST_PATH_IMAGE049
为极大值；
元组集合
Figure 663602DEST_PATH_IMAGE050
中的极小值的定义为：
若
Figure 274450DEST_PATH_IMAGE051
且
Figure 78457DEST_PATH_IMAGE052
，则
Figure 276221DEST_PATH_IMAGE053
为极小值；
其中
Figure 89456DEST_PATH_IMAGE054
。
5.根据权利要求1所述的物联网备份节点选举方法，其特征在于：若经过步骤S6的迭代 后，备份节点数仍为0，则以元组集合
Figure 56275DEST_PATH_IMAGE055
中
Figure 31184DEST_PATH_IMAGE056
的最大值所对应的终端节点为备份节 点。
6.一种物联网备份节点选举系统，其特征在于：包括调度节点及多个终端节点；所述节点选举系统在进行备份节点选举时，执行权利要求1-5任一项所述物联网备份节点选举方法的方法步骤。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111711930A (zh) * 2020-06-04 2020-09-25 中国联合网络通信集团有限公司 簇头选举方法、系统、终端设备及计算机可读存储介质
CN113242296A (zh) * 2021-05-08 2021-08-10 山东英信计算机技术有限公司 一种集群中主节点选举方法、系统及介质
WO2021179462A1 (zh) * 2020-03-12 2021-09-16 重庆邮电大学 基于改进量子蚁群算法的Spark平台任务调度方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021179462A1 (zh) * 2020-03-12 2021-09-16 重庆邮电大学 基于改进量子蚁群算法的Spark平台任务调度方法
CN111711930A (zh) * 2020-06-04 2020-09-25 中国联合网络通信集团有限公司 簇头选举方法、系统、终端设备及计算机可读存储介质
CN113242296A (zh) * 2021-05-08 2021-08-10 山东英信计算机技术有限公司 一种集群中主节点选举方法、系统及介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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谈兴秋: "增量同步约束条件下的多节点间主节点选举算法", 《现代电子技术》 *

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