CN115955378B - 一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统 - Google Patents

一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统 Download PDF

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CN115955378B CN202310245519.5A CN202310245519A CN115955378B CN 115955378 B CN115955378 B CN 115955378B CN 202310245519 A CN202310245519 A CN 202310245519A CN 115955378 B CN115955378 B CN 115955378B
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Abstract

本发明公开了一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统，通过自适应能量转换，计算出边缘计算系统的处理数据所需能耗，并根据处理数据所需能耗调整载波信号，将调整好的载波信号发送给边缘计算设备，满足边缘计算系统工作需求，达到不需要外部供电以及自充电的效果。

Description

一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统
技术领域
本发明属于边缘计算技术领域，具体为一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统。
背景技术
边缘计算设备需安装在工厂的现场边缘侧，起到有效控制时延、确保确定性的关键作用。但边缘计算设备的安装位置需要随着生产设备变化而改变，因此采用传统的有线供电模式对边缘计算设备进行供电，存在供电模式不灵活、电缆的密集分布会带来较大的安全隐患等问题；若采用电池供电模式，则又会带来更换电池的不便，同时大容量的电池会增加边缘计算设备的体积和质量，使得边缘计算设备过于笨重。
发明内容
发明目的：为解决现有供电方式无法适应安装位置不固定的边缘计算设备的问题，本发明提出了一种自适应能量转换边缘计算方法、设备及系统，通过计算出待传输数据在当前数据传输方式下所需的能量，并根据该能量调整载波信号的幅值，将调整好幅值的载波信号发送给边缘计算设备，满足边缘计算设备工作需求，达到不需要外部供电以及自充电的效果。
技术方案：一种自适应能量转换边缘计算方法，包括：
计算在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_1
；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
当数据处理方式为传输时，理论能量
Figure SMS_2
；式中，
Figure SMS_3
为CPU能耗系数，
Figure SMS_4
为其他能耗之和，
Figure SMS_5
为能耗补偿量，
Figure SMS_6
为待处理数据的总量；
当数据处理方式为缓存时，理论能量
Figure SMS_7
；式中，
Figure SMS_8
为缓存能耗系数；
当数据处理方式为丢弃时，理论能量
Figure SMS_9
，式中，
Figure SMS_10
为充电能量；
将在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_11
代入式（6），计算出所需的载波幅值，并产生该载波幅值的载波信号；
Figure SMS_12
（6）
式中，
Figure SMS_13
为载波幅值，
Figure SMS_14
为载波频率，
Figure SMS_15
为在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量；
按照当前数据处理方式，处理数据，并记录此次处理数据消耗的实际能量；以及基于载波信号，生成相应的电能，对生成的电能进行存储，并记录此次存储的电能；
将此次处理数据消耗的实际能量与此次存储的电能做差，得到能耗补偿量，得到的能耗补偿量用于参与下一轮的载波幅值的计算。
进一步的，所述的基于载波信号，生成相应的电能，具体包括：
基于载波信号，利用振荡器阵列，生成相应的电能。
进一步的，在将在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_16
代入式（6），计算出所需的载波幅值，并产生该载波幅值的载波信号之前，执行以下步骤：
判断在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_17
是否超过载波能量上限
Figure SMS_18
，仅当超过时，将待处理数据分为
Figure SMS_19
段，得到
Figure SMS_20
段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的
Figure SMS_21
段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为
Figure SMS_22
。
进一步的，所述的将待处理数据分为
Figure SMS_23
段，得到
Figure SMS_24
段子数据段，具体包括：
按照下式，将待处理数据分为
Figure SMS_25
段，得到
Figure SMS_26
段子数据段；
Figure SMS_27
（4）
Figure SMS_28
（5）
其中，
Figure SMS_29
为中间变量，
Figure SMS_30
为校验码的长度。
进一步的，所述的按照当前数据处理方式，处理数据，具体包括：
当数据处理方式为传输时，传输数据；
当数据处理方式为缓存时，将数据存入缓存中，并根据数据首尾的校验码，在缓存中进行数据拼接，传输拼接后的数据；
当数据处理方式为丢弃时，丢弃数据。
本发明公开了一种自适应能量转换边缘计算设备，包括：
数据接收模块，用于获取待处理数据、数据处理方式和载波信号；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
数据处理模块，用于按照数据处理方式，处理数据，并记录此次处理数据消耗的实际能量；
充电模块，用于基于载波信号，对供电模块进行充电，并记录此次的充电量；
供电模块，用于给数据接收模块、数据处理模块、能耗补偿计算模块和数据发送模块供电；
能耗补偿计算模块，用于将此次处理数据消耗的实际能量与此次的充电量做差，得到能耗补偿量；
数据发送模块，用于反馈能耗补偿量，使该能耗补偿量参与下一轮载波信号的产生；
其中，所述载波信号的载波幅值，按照式（6）计算得到：
Figure SMS_31
（6）
式中，
Figure SMS_32
为载波幅值，
Figure SMS_33
为载波频率，
Figure SMS_34
为在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量，表示为：
当数据处理方式为传输时，理论能量
Figure SMS_35
；式中，
Figure SMS_39
为CPU能耗系数，
Figure SMS_42
为其他能耗之和，
Figure SMS_36
为能耗补偿量，
Figure SMS_38
为待处理数据的总量；当数据处理方式为缓存时，理论能量
Figure SMS_40
；式中，
Figure SMS_43
为缓存能耗系数；当数据处理方式为丢弃时，理论能量
Figure SMS_37
，式中，
Figure SMS_41
为充电能量；
当在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_44
超过载波能量上限
Figure SMS_45
时，将待处理数据分为
Figure SMS_46
段，得到
Figure SMS_47
段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的
Figure SMS_48
段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为
Figure SMS_49
，更新后的理论能量参与载波幅值计算。
进一步的，按照下式，将待处理数据分为
Figure SMS_50
段，得到
Figure SMS_51
段子数据段；
Figure SMS_52
（4）
Figure SMS_53
（5）
其中，
Figure SMS_54
为中间变量，
Figure SMS_55
为校验码的长度。
进一步的，所述充电模块由振荡器阵列构成，所述振荡器阵列根据载波信号，产生对应的电能，对供电模块进行充电。
进一步的，在数据处理模块中，所述的按照当前数据处理方式，处理数据，具体包括：
当数据处理方式为传输时，传输数据；
当数据处理方式为缓存时，将数据存入缓存中，并根据数据首尾的校验码，在缓存中进行数据拼接，传输拼接后的数据；
当数据处理方式为丢弃时，丢弃数据。
本发明公开了一种自适应能量转换边缘计算系统，包括：
能量计算模块，用于计算在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_56
；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
当数据处理方式为传输时，理论能量
Figure SMS_57
；式中，
Figure SMS_58
为CPU能耗系数，
Figure SMS_59
为其他能耗之和，
Figure SMS_60
为能耗补偿量，
Figure SMS_61
为待处理数据的总量；
当数据处理方式为缓存时，理论能量
Figure SMS_62
；式中，
Figure SMS_63
为缓存能耗系数；
当数据处理方式为丢弃时，理论能量
Figure SMS_64
，式中，
Figure SMS_65
为充电能量；
判断在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_66
是否超过载波能量上限
Figure SMS_67
，仅当超过时，将待处理数据分为
Figure SMS_68
段，得到
Figure SMS_69
段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的
Figure SMS_70
段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为
Figure SMS_71
；
载波幅值计算模块，用于将在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_72
代入式（6），计算出所需的载波幅值，并产生该载波幅值的载波信号；
Figure SMS_73
（6）
式中，
Figure SMS_74
为载波幅值，
Figure SMS_75
为载波频率；
调制模块，用于将待处理数据调制在载波信号上，得到调制信号；所述载波信号的载波幅值为载波幅值计算模块的计算结果；
前向收发模块，用于将调制信号发送至边缘计算设备，以及接收来自边缘计算设备的能耗补偿量，并将能耗补偿量发送至能量计算模块；
边缘计算设备，用于根据调制信号，处理数据和自充电，以及反馈能耗补偿量；
其中，所述边缘计算设备为上述公开的一种自适应能量转换边缘计算设备。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过计算出待处理数据在当前数据处理方式下所需的能量，并根据该能量调整载波信号的幅值，将调整好幅值的载波信号发送给边缘计算设备，满足边缘计算设备工作需求，达到不需要外部供电以及自充电的效果。
附图说明
图1为本发明的自适应能量转换边缘计算系统框图；
图2为本发明的自适应能量转换边缘计算方法框图。
具体实施方式
现结合附图和实施例进一步阐述本发明的技术方案。
实施例
本实施例以安装在工厂的现场边缘侧的工业边缘计算设备为例，对本发明系统的应用过程进行阐述。本实施例的工业边缘计算设备包括但不限于一体化智能碳表、野外生态种群监测设备、智能工厂工业检测设备。
如图1所示，本实施例公开了一种自适应能量转换边缘计算系统，其主要包括数据中心和边缘计算设备。
具体的，数据中心包括处理单元、调制模块和前向收发模块。
其中，处理单元主要用于能量计算和数据处理，具体的，当进行能量计算时，根据下式，计算出在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_76
；此处的数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
Figure SMS_77
（1）
Figure SMS_78
（2）
Figure SMS_79
（3）
式中，
Figure SMS_83
为当数据处理方式为传输时需消耗的理论能量，即
Figure SMS_86
；
Figure SMS_89
为当数据处理方式为缓存时需消耗的理论能量，即
Figure SMS_81
；
Figure SMS_84
为当数据处理方式为丢弃时需消耗的理论能量，即
Figure SMS_87
；
Figure SMS_90
为能耗补偿量，
Figure SMS_82
为任务处理器的CPU能耗系数，
Figure SMS_88
为其他各项能耗之和，
Figure SMS_91
为充电能量，充电电能为常量，一般设定为
Figure SMS_92
；
Figure SMS_80
为待处理数据的总量；
Figure SMS_85
为缓存能耗系数；本实施例中，其他各项能耗包括信号调制能耗、天线发送能耗、信道能耗、天线接收能耗和信号解调能耗。
将在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_93
与载波能量上限
Figure SMS_94
进行比较，判断是否进行下一步的数据处理。即，判断在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_95
是否超过载波能量上限
Figure SMS_96
，若未超过，则按照当前计算出来的理论能量
Figure SMS_97
进行载波幅值计算；若超过，则对待处理数据进行分段，将其分为
Figure SMS_98
段，得到
Figure SMS_99
段子数据段：
Figure SMS_100
（4）
Figure SMS_101
（5）
其中，
Figure SMS_102
由数据校验码长度决定，
Figure SMS_103
为数据校验码长度。
在每段子数据段的首尾添加校验码，用于实现后向数据还原，添加校验码后的子数据段将逐一作为待处理数据进行传输。在当前数据处理方式下处理任意一段添加校验码后的子数据段需消耗的理论能量为
Figure SMS_104
，此时更新
Figure SMS_105
。
上述提及的载波能量上限
Figure SMS_106
为常数，由天线阵列的辐射功率确定。
其中，调制模块主要用于产生与理论能量
Figure SMS_107
对应的载波信号，并将待处理数据调制在载波信号上，得到调制信号；此处产生的载波信号的载波幅值与理论能量
Figure SMS_108
挂钩。具体的，根据理论能量
Figure SMS_109
，计算出所需的载波信号的载波幅值
Figure SMS_110
：
Figure SMS_111
（6）
式中，
Figure SMS_112
为载波频率，取2.4GHz。
再通过载波信号发生器将载波信号的载波幅值更改为所需的载波信号的载波幅值，通过更改载波幅值来达到在当前数据处理方式下处理数据需消耗的能量。
其中，前向收发模块主要用于将调制信号发送给边缘计算设备，以及接收来自边缘计算设备的能耗补偿量；本实施例的前向收发模块包括天线阵列，通过天线阵列将调制信号发送给边缘计算设备，以及接收来自边缘计算设备的能耗补偿量。
具体的，边缘计算设备包括：数据接收模块、能量转换模块、处理器、数据发送模块和状态显示模块。
其中，数据接收模块主要用于接收来自数据中心的调制信号，以及对调制信号进行解调，得到待处理数据和载波信号，以及用于将待处理数据发送给处理器，将载波信号发送给能量转换模块；具体的，数据接收模块通过接收天线接收来自数据中心的调制信号，通过解调电路和功分电路得到待处理数据和载波信号。
其中，能量转换模块主要用于根据载波信号，实现对边缘计算设备的充电和边缘计算设备的自充电。本实施例采用的能量转换模块由振荡器阵列和电池组构成，该振荡器阵列由多个微型振荡器串联组成。根据载波信号改变振荡器中多层磁性结构中的磁化方向，根据磁场方向变化，耦合产生微波场，生成电能，实现将电磁波信号转化为电能；电池组一方面对振荡器阵列产生的电能进行存储，另一方面为边缘计算设备供电；为了确保边缘计算设备的灵活性和轻薄性，本实施例采用的电池组为小容量电池组，将振荡器阵列产生的电能转为化学能进行存储和使用；本实施例利用振荡器阵列使边缘计算设备具备了自充电特性。在本实施例中，当数据处理方式为丢弃时，主要目的是对电池组进行充电。
其中，处理器主要用于根据当前数据处理方式，处理数据；具体的，当数据处理方式为传输时，将数据发送给目标处理器；当数据处理方式为缓存时，将数据存入缓存中，并根据首尾校验码，在缓存中进行数据拼接，实现数据还原，并将拼接后的数据发送给目标处理器；当数据处理方式为丢弃时，将数据进行丢弃，此方式主要用于对电池组进行充电。本实施例的处理器同时记录此次处理所消耗的实际能量和此次电池组增加的电能，并将此次处理所消耗的实际能量和此次电池组增加的电能做差，得到
Figure SMS_113
；得到的
Figure SMS_114
用于参与下一轮的在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量的计算。
其中，数据发送模块主要用于将
Figure SMS_115
反馈给数据中心，本实施例的数据发送模块可利用发射天线实现上述操作。
其中，状态显示模块主要用于显示电池组的状态，具体的，将
Figure SMS_116
与电池组的电量进行计算，得到计算结果，状态显示模块根据不同的计算结果进行显示。本实施例利用红绿黄状态显示指示灯来进行不同计算结果的显示，红灯亮表明电池组急需电量补充，黄灯亮表明电池组正在进行电量补充，绿灯亮表明电池组电量充足，无需电量补充。
实施例
如图2所示，本实施例公开了一种自适应能量转换边缘计算方法，包括以下步骤：
步骤1：能量计算。具体为：计算在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_119
；数据处理方式为传输、缓存或丢弃；当数据处理方式为传输时，理论能量
Figure SMS_122
；式中，
Figure SMS_125
为CPU能耗系数，
Figure SMS_117
为其他能耗之和，
Figure SMS_121
为能耗补偿量，
Figure SMS_124
为待处理数据的总量；当数据处理方式为缓存时，理论能量
Figure SMS_127
；式中，
Figure SMS_118
为缓存能耗系数；当数据处理方式为丢弃时，理论能量
Figure SMS_120
，式中，
Figure SMS_123
为充电能量，充电电能为常量，一般设定为
Figure SMS_126
。
步骤2：判断是否超过能量上限。具体为：判断在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_128
是否超过载波能量上限
Figure SMS_129
，当超过时，将待处理数据分为
Figure SMS_130
段，得到
Figure SMS_131
段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的
Figure SMS_132
段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为
Figure SMS_133
，转入步骤3；当未超过时，不做任何数据处理，直接转入步骤3。
步骤3：调整载波幅值。具体为：根据在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量
Figure SMS_134
，计算出所需的载波幅值，并产生该载波幅值的载波信号；
Figure SMS_135
（6）
式中，
Figure SMS_136
为载波幅值，
Figure SMS_137
为载波频率，
Figure SMS_138
为在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量。
步骤4：调制信号。具体为：将待处理数据调制在载波信号上，得到调制信号。
步骤5：发送调制信号。
步骤1至步骤5由数据中心执行实现。
步骤6：接收调制信号。
步骤7：信号解调。具体为：对调制信号进行解调，得到待处理数据和载波信号。
步骤8：数据处理和能量转换。具体为：按照当前数据处理方式，对待处理数据进行处理，并记录此次处理数据消耗的实际能量；基于载波信号，生成相应的电能，对生成的电能进行存储，并记录此次存储的电能。
步骤9：能量统计。具体为：将此次处理数据消耗的实际能量和此次存储的电能做差，得到能耗补偿量。
步骤10：结果反馈。具体为：将得到的能耗补偿量反馈步骤1。
步骤11：状态显示。具体为：将
Figure SMS_139
与电池组的电量进行计算，得到计算结果，状态显示模块根据不同的计算结果进行显示，包括红灯亮表明电池组急需电量补充，黄灯亮表明电池组正在进行电量补充，绿灯亮表明电池组电量充足，无需电量补充。
步骤6至步骤11由边缘计算设备执行实现。

Claims (9)

1.一种自适应能量转换边缘计算方法，其特征在于：包括：
计算在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
当数据处理方式为传输时，理论能量E＝λcpuD+δ+ΔE；式中，λcpu为CPU能耗系数，δ为信号调制能耗、天线发送能耗、信道能耗、天线接收能耗和信号解调能耗之和，ΔE为能耗补偿量，D为待处理数据的总量；
当数据处理方式为缓存时，理论能量E＝λsaveD+λcpuD+δ+ΔE；式中，λsave为缓存能耗系数；
当数据处理方式为丢弃时，理论能量E＝Ee+δ+ΔE，式中，Ee为充电能量；
判断在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E是否超过载波能量上限Emax，仅当超过时，将待处理数据分为L段，得到L段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的L段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为E＝E/L；
将在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E代入式(6)，计算出所需的载波幅值，并产生该载波幅值的载波信号；
Figure FDA0004185329920000011
式中，A为载波幅值，ω为载波频率，E为在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量；
按照当前数据处理方式，处理数据，并记录此次处理数据消耗的实际能量；以及基于载波信号，生成相应的电能，对生成的电能进行存储，并记录此次存储的电能；
将此次处理数据消耗的实际能量与此次存储的电能做差，得到能耗补偿量，得到的能耗补偿量用于参与下一轮的载波幅值的计算。
2.根据权利要求1所述的一种自适应能量转换边缘计算方法，其特征在于：所述的基于载波信号，生成相应的电能，具体包括：
基于载波信号，利用振荡器阵列，生成相应的电能。
3.根据权利要求1所述的一种自适应能量转换边缘计算方法，其特征在于：所述的将待处理数据分为L段，得到L段子数据段，具体包括：
按照下式，将待处理数据分为L段，得到L段子数据段；
Figure FDA0004185329920000012
Figure FDA0004185329920000021
其中，k为中间变量，n为校验码的长度，D为待处理数据的总量。
4.根据权利要求1所述的一种自适应能量转换边缘计算方法，其特征在于：所述的按照当前数据处理方式，处理数据，具体包括：
当数据处理方式为传输时，传输数据；
当数据处理方式为缓存时，将数据存入缓存中，并根据数据首尾的校验码，在缓存中进行数据拼接，传输拼接后的数据；
当数据处理方式为丢弃时，丢弃数据。
5.一种自适应能量转换边缘计算设备，其特征在于：包括：
数据接收模块，用于获取待处理数据、数据处理方式和载波信号；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；
数据处理模块，用于按照当前数据处理方式，处理数据，并记录此次处理数据消耗的实际能量；
充电模块，用于基于载波信号，对供电模块进行充电，并记录此次的充电量；
供电模块，用于给数据接收模块、数据处理模块、能耗补偿计算模块和数据发送模块供电；
能耗补偿计算模块，用于将此次处理数据消耗的实际能量与此次的充电量做差，得到能耗补偿量；
数据发送模块，用于反馈能耗补偿量，使该能耗补偿量参与下一轮载波信号的产生；
其中，所述载波信号的载波幅值，按照式(6)计算得到：
Figure FDA0004185329920000022
式中，A为载波幅值，ω为载波频率，E为在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量，表示为：
当数据处理方式为传输时，理论能量E＝λcpuD+δ+ΔE；式中，λcpu为CPU能耗系数，δ为信号调制能耗、天线发送能耗、信道能耗、天线接收能耗和信号解调能耗之和，ΔE为能耗补偿量，D为待处理数据的总量；当数据处理方式为缓存时，理论能量E＝λsaveD+λcpuD+δ+ΔE；式中，λsave为缓存能耗系数；当数据处理方式为丢弃时，理论能量E＝Ee+δ+ΔE，式中，Ee为充电能量；
当在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E超过载波能量上限Emax时，将待处理数据分为L段，得到L段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的L段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为E＝E/L，更新后的理论能量参与载波幅值计算。
6.根据权利要求5所述的一种自适应能量转换边缘计算设备，其特征在于：按照下式，将待处理数据分为L段，得到L段子数据段；
Figure FDA0004185329920000031
Figure FDA0004185329920000032
其中，k为中间变量，n为校验码的长度，D为待处理数据的总量。
7.根据权利要求5所述的一种自适应能量转换边缘计算设备，其特征在于：所述充电模块由振荡器阵列构成，所述振荡器阵列根据载波信号，产生对应的电能，对供电模块进行充电。
8.根据权利要求5所述的一种自适应能量转换边缘计算设备，其特征在于：在数据处理模块中，所述的按照当前数据处理方式，处理数据，具体包括：
当数据处理方式为传输时，传输数据；
当数据处理方式为缓存时，将数据存入缓存中，并根据数据首尾的校验码，在缓存中进行数据拼接，传输拼接后的数据；
当数据处理方式为丢弃时，丢弃数据。
9.一种自适应能量转换边缘计算系统，其特征在于：包括：
能量计算模块，用于计算在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E；所述数据处理方式为传输、缓存或丢弃；当数据处理方式为传输时，理论能量E＝λcpuD+δ+ΔE；式中，λcpu为CPU能耗系数，δ为信号调制能耗、天线发送能耗、信道能耗、天线接收能耗和信号解调能耗之和，ΔE为能耗补偿量，D为待处理数据的总量；当数据处理方式为缓存时，理论能量E＝λsaveD+λcpuD+δ+ΔE；式中，λsave为缓存能耗系数；当数据处理方式为丢弃时，理论能量E＝Ee+δ+ΔE，式中，Ee为充电能量；
当在当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E超过载波能量上限Emax时，将待处理数据分为L段，得到L段子数据段，在每段子数据段的首尾添加校验码，将已添加校验码的L段子数据段逐一作为待处理数据，此时需消耗的理论能量更新为E＝E/L；
载波幅值计算模块，用于根据下式和当前数据处理方式下处理数据需消耗的理论能量E，计算出对应的载波幅值；
Figure FDA0004185329920000041
式中，A为载波幅值，ω为载波频率；
调制模块，用于将待处理数据调制在载波信号上，得到调制信号；所述载波信号的载波幅值为载波幅值计算模块的计算结果；
前向收发模块，用于将调制信号发送至边缘计算设备，以及接收来自边缘计算设备的能耗补偿量，并将能耗补偿量发送至能量计算模块；
边缘计算设备，用于根据调制信号，处理数据和自充电，以及反馈能耗补偿量；
其中，所述边缘计算设备为权利要求5至8任意一项所述的一种自适应能量转换边缘计算设备。
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