ES2962838T3 - Método de planificación de recursos informáticos, planificador, sistema de Internet de las cosas y medio legible por computadora - Google Patents

Método de planificación de recursos informáticos, planificador, sistema de Internet de las cosas y medio legible por computadora Download PDF

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Abstract

La presente invención se refiere a una tecnología informática distribuida y, en particular, a un método de programación de recursos informáticos, un programador, un sistema de Internet de las cosas (IoT) y un medio legible por computadora. El sistema IoT proporcionado en realizaciones de la presente invención incluye un sensor (10), un módulo de recopilación de datos (20) conectado al sensor (10), al menos un dispositivo informático de borde (30) configurado para proporcionar un recurso informático necesario para los datos. procesamiento al sistema IoT (100), y un planificador (40). El planificador (40) está configurado para: recibir, desde el módulo de recopilación de datos (20), datos a procesar que son recopilados por el sensor (10); determinar una prioridad de procesamiento de los datos a procesar; predecir, según la prioridad de procesamiento, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos a procesar; y programar un recurso informático de al menos un dispositivo informático de borde (30) de acuerdo con la cantidad y duración previstas del recurso informático para procesar los datos a procesar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de planificación de recursos informáticos, planificador, sistema de Internet de las cosas y medio legible por computadora
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a una tecnología informática distribuida, y en particular, a un método de planificación de recursos informáticos, un planificador, un sistema de Internet de las cosas (IoT) y un medio legible por computadora.
Antecedentes de la invención
La computación distribuida es un método de computación. A diferencia de la informática centralizada, en la informática distribuida, una tarea informática se divide en una pluralidad de partes pequeñas, y las partes pequeñas se distribuyen a una pluralidad de dispositivos y se completan por los dispositivos.
En un sistema IoT convencional, la informática centralizada se utiliza generalmente para realizar el procesamiento de datos. Un dispositivo IoT está relativamente lejos de una plataforma en la nube, lo que resulta en una latencia de transmisión de datos relativamente larga. Por lo tanto, para un escenario de aplicación que tiene un requisito de latencia relativamente alto, por ejemplo, un sistema IoT industrial, si se utiliza informática distribuida y se utiliza un recurso informático de un dispositivo informático perimetral, la latencia de transmisión de datos se puede reducir de manera efectiva y se pueden ocupar menos anchos de banda de red y recursos en la nube.
En la informática perimetral, la forma de gestionar eficazmente los recursos informáticos es crucial para mejorar la eficiencia informática. La planificación de tareas es una forma principal de gestionar el recurso informático y puede mejorar la eficiencia del sistema y la calidad del servicio. La solicitud de patente estadounidense US2018/270841A1 revela un sistema de control de transmisión que puede utilizar eficientemente el ancho de banda de comunicación al transmitir datos de medición de máquinas. Un sistema de control de la transmisión incluye: una unidad de control numérico que controla el funcionamiento de las máquinas y adquiere información de funcionamiento; una unidad de conversión de A/C que adquiere información de comportamiento medida mediante un sensor proporcionado a la máquina; una unidad de determinación de prioridad que determina la prioridad de transmisión de acuerdo con una condición establecida de antemano, basada en los tipos y combinaciones de la información de funcionamiento y la información de comportamiento; y una unidad de control de ancho de banda que controla la asignación del ancho de banda de comunicación para transmitir la información de funcionamiento y la información de comportamiento, en función de una condición de uso del ancho de banda de comunicación y la prioridad.
Breve descripción de la invención
La presente divulgación proporciona un método de planificación de recursos informáticos, un planificador, un sistema IoT y un medio legible por computadora en informática distribuida.
De acuerdo con un primer aspecto, se proporciona un sistema IoT, que incluye: un sensor; un módulo de recopilación de datos conectado al sensor; al menos un dispositivo informático perimetral, configurado para proporcionar un recurso informático necesario para el procesamiento de datos al sistema IoT; y un planificador, conectado al módulo de recopilación de datos, y configurado para: recibir, desde el módulo de recopilación de datos, los datos que se van a procesar que son recogidos por el sensor; determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y programar un recurso informático del al menos un dispositivo informático perimetral de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se van a procesar.
Según un segundo aspecto, se proporciona un sistema de procesamiento de datos distribuido perimetral, configurado para procesar los datos recopilados por un sensor en un sistema IoT. El sistema puede incluir: al menos un dispositivo informático perimetral, configurado para proporcionar un recurso informático requerido para el procesamiento de datos al sistema IoT; y un planificador, configurado para: recibir, desde un módulo de recopilación de datos en el sistema IoT, datos que se procesarán y que se recopilarán mediante un sensor; determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y planificar un recurso informático de al menos un dispositivo informático perimetral de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la y duración para procesar los datos que se van a procesar.
Según un tercer aspecto, se proporciona un método de planificación de recursos. El método puede incluir los siguientes pasos: recibir datos que se van a procesar los cuales se recopilan mediante un sensor en un sistema IoT; determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y planificar un recurso informático de un dispositivo informático perimetral en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se van a procesar.
De acuerdo con un cuarto aspecto, se proporciona un planificador. El planificador puede incluir: un módulo de recepción, configurado para recibir datos que se van a procesar que son recolectados por un sensor en un sistema IoT; un módulo de determinación de prioridad, configurado para determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; y un módulo de planificación, configurado para: predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada por el módulo de determinación de prioridades, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y planificar un recurso informático de un dispositivo informático perimetral en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se procesarán.
De acuerdo con un quinto aspecto, se proporciona un planificador, incluyendo: al menos una memoria, configurada para almacenar un código legible por computadora; y al menos un procesador, configurado para ejecutar el código legible por computadora almacenado en al menos una memoria, para realizar el método proporcionado en el tercer aspecto.
De acuerdo con un sexto aspecto, se proporciona un medio de almacenamiento, el medio de almacenamiento que almacena un código legible por computadora, donde cuando el código legible por computadora es ejecutado por al menos un procesador, se realiza el método proporcionado en el tercer aspecto.
Un recurso informático se gestiona de forma planificada. Se determina una prioridad de procesamiento de los datos a procesar. Una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para el procesamiento de datos se pronostican de acuerdo con la prioridad de procesamiento. Un recurso informático de un dispositivo informático perimetral se planifica en función de la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para realizar el procesamiento de datos. Se implementa una planificación precisa basada en prioridades y se garantiza la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para el procesamiento de datos, de modo que los recursos se puedan programar de forma óptima y las tareas de procesamiento de datos se puedan completar de manera eficiente.
En los aspectos anteriores, opcionalmente, una mayor amplitud de fluctuación de un valor de una cantidad física representada por los datos que se van a procesar indica una mayor prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar. Al determinar la prioridad de procesamiento, se considera la fluctuación del valor de la cantidad física representada por los datos que se van a procesar. Cuando una amplitud de fluctuación es grande, se considera que los datos que se van a procesar deben procesarse preferentemente, de modo que una emergencia como un fallo del dispositivo se maneje en tiempo real y los recursos informáticos se puedan asignar efectivamente a problemas urgentes.
En los aspectos anteriores, opcionalmente, una prioridad de procesamiento más alta indica una predicción más rápida, para los datos que se van a procesar, de la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos que se van a procesar. El procesamiento basado en un mecanismo FIFO garantiza además el procesamiento oportuno de los datos que se van a procesar, lo que tiene una alta prioridad.
En los aspectos anteriores, opcionalmente, cuando la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para el procesamiento de los datos que se van a procesar se predicen de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, y se puede buscar una cantidad de recursos informáticos y duración ocupada durante el procesamiento de datos históricos, donde los datos históricos son similares a los datos que se van a procesar en longitud, el tipo de sensor y la prioridad de procesamiento; y la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar se predicen de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos encontrados y la duración ocupada durante el procesamiento de los datos históricos. Debido a que se hace referencia a la información sobre los datos históricos, un resultado de predicción es más preciso, y se proporciona información precisa y confiable para una mayor asignación de recursos informáticos.
En los aspectos anteriores, opcionalmente, se selecciona un recurso informático de un dispositivo informático perimetral que satisface la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración se selecciona de los dispositivos informáticos perimetrales en el sistema IoT, para procesar los datos a procesar. De esta manera, se puede satisfacer un requisito de procesamiento de los datos a procesar.
En los aspectos anteriores, opcionalmente, después de que se hayan procesado los datos destinados a ello, la cantidad y la duración de los recursos informáticos utilizados para procesar los datos que se van a procesar se registran para su uso como datos históricos para el procesamiento de datos posterior con el fin de proporcionar referencia para la predicción de la cantidad de recursos informáticos y la duración.
La invención está definida por el objeto de la reivindicación 1 (un método), reivindicación 6 (un producto de programa informático), reivindicación 7 (un portador de datos legible por computadora), reivindicación 8 (un dispositivo) y reivindicación 13 (un sistema). Otras realizaciones son definidas por las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La FIGURA 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema loT y un sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE de acuerdo con una realización de la presente invención;
La FIGURA 2 es un diagrama estructural esquemático de un planificador de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIGURA 3 es un diagrama estructural esquemático de un planificador de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIGURA 4 muestra un proceso en el que los módulos de un planificador se coordinan entre sí para completar la programación de tareas de acuerdo con una realización de la presente invención;
La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método de planificación de recursos de acuerdo con una realización de la presente invención; y
La FIGURA 6 es un diagrama esquemático de un escenario al que se pueden aplicar las realizaciones de la presente invención.
Lista de números de referencia:
Descripción detallada de la invención
Para que los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de la presente invención sean más claros y comprensibles, a continuación se describen las realizaciones de la presente invención en detalle con referencia a los dibujos que la acompañan.
La FIGURA 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema IoT y un sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Tal como se muestra en la FIGURA 1, un sistema IoT 100 puede incluir:
al menos un sensor 10, donde el sensor 10 se utiliza como un dispositivo de campo y recopila datos de un dispositivo conectado, para controlar un estado de funcionamiento y así sucesivamente del dispositivo;
un módulo de recopilación de datos 20, conectado a cada sensor 10, y configurado para: recopilar datos recopilados por el sensor conectado 10, donde los datos son, por ejemplo, datos de temperatura recopilados por un sensor de temperatura, datos de presión recopilados por un sensor de presión, y los datos de velocidad de flujo de líquido recopilados por un sensor de flujo, los datos recopilados por el sensor se pueden utilizar para supervisar el estado de funcionamiento y similares del dispositivo conectado al sensor, y es crucial para el funcionamiento normal del dispositivo y el descubrimiento oportuno de una falla, un sensor 10 puede estar conectado al menos a un módulo de recopilación de datos 20, un módulo de recopilación de datos 20 también puede estar conectado a al menos un sensor 10, el módulo de recopilación de datos 20 puede ser un dispositivo de sistema en chip (SOC), un microprocesador o similar, y los datos del sensor recopilados por el módulo de recopilación de datos 20 se envían a un planificador 40;
al menos un dispositivo informático perimetral 30, configurado para proporcionar un recurso informático requerido para el procesamiento de datos para el sistema IoT 100, donde el recurso informático puede incluir una unidad de procesamiento central, una memoria, y similares, una cantidad de recursos informáticos disponibles se puede medir mediante el uso de la unidad de procesamiento central y el uso de memoria, los dispositivos informáticos perimetrales 30 se pueden organizar en una manera de clúster de dispositivos, y cada dispositivo informático perimetral 30 se utiliza como un nodo en el clúster, y está programado por el planificador 40; y
al menos un planificador 40, donde el planificador 40 puede ser un dispositivo inteligente perimetral, tiene una capacidad de procesamiento, recibe datos para ser procesados desde el módulo de recopilación de datos 20, está conectado al dispositivo informático perimetral 30 y está configurado para: recibir, desde el módulo de recopilación de datos 20, los datos que se van a procesar que recoge el sensor 10; determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, la cantidad de recursos informáticos y la duración necesarias para procesar los datos que se van a procesar; y planificar un recurso informático de al menos un dispositivo informático perimetral 30 de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se van a procesar.
El sistema IoT 100 puede incluir además una nube 50. La nube 50 generalmente tiene más recursos informáticos que un dispositivo perimetral, y una tarea que no tiene un requisito de alta latencia puede ser procesada por la nube 50.
En la FIGURA 1, un sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE 200 consta de los dispositivos informáticos perimetrales 30 y el planificador 40. Cabe señalar que el sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE 200 puede considerarse como parte del sistema IoT 100, o puede existir independientemente del sistema IoT 100.
En esta realización de la presente invención, el planificador 40 determina la prioridad de los datos que se van a procesar, predice la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos a procesar, y planifica el recurso informático en función de la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración. Se implementa una planificación precisa basada en prioridades y se garantiza la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para el procesamiento de datos, de modo que los recursos se puedan programar de forma óptima y las tareas de procesamiento de datos se puedan completar de manera eficiente. A continuación se describe con más detalle el planificador 40 con referencia a la FIG. 2, la FIGURA 3 y la FIGURA 4.
La FIGURA 2 es un diagrama estructural esquemático del planificador 40. Tal como se muestra en la FIGURA 2, el planificador 40 puede incluir:
un módulo receptor 401, configurado para recibir datos que se van a procesar que son recolectados por un sensor 10 en un sistema IoT 100;
un módulo de determinación de prioridad 402, configurado para determinar una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; y
un módulo de planificación 403, configurado para: predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada por el módulo de determinación de prioridad 402, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y planificar un recurso informático de un dispositivo informático perimetral en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se procesarán.
Asimismo, el planificador 40 puede incluir además un módulo de grabación 404, configurado para registrar, después de que se hayan procesado los datos a procesar, una cantidad de recursos informáticos y la duración que se emplean para procesar los datos que se van a procesar para utilizarlos como datos históricos para los datos posteriores que se van a procesar con el fin de proporcionar una referencia para la predicción de la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para el procesamiento de los datos posteriores.
A continuación se describe un procedimiento de módulos en el planificador 40 que procesa los datos que se van a procesar con referencia a la FIGURA 4.
En el paso S301, el módulo receptor 401 recibe, desde un módulo de recopilación de datos 20 en el sistema IoT 100, datos a procesar que son recopilados por un sensor.
En el paso S302, el módulo de determinación de prioridad 402 determina una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar. Opcionalmente, una amplitud de fluctuación mayor de un valor de una cantidad física representada por los datos que se van a procesar indica una prioridad de procesamiento más alta de los datos que se van a procesar. En concreto, el módulo de determinación de prioridad 402 genera, de acuerdo con los datos anteriores recopilados por el sensor 10, un límite superior y un límite inferior de un valor de una cantidad física representada por los datos. Aquí, la distribución t se puede utilizar para estimar el límite superior y el límite inferior.
Para la distribución t, si hay n muestras de datos (n es un entero positivo), y x es una muestra de datos recopilados por el sensor 10, un límite superiorvuy un límite inferiorvipueden representarse como:
_ 5
vu= X t(a>n_j^=,
y
Aquí, X representa un valor promedio de la distribución t,Snrepresenta una desviación estándar de la distribución t, yt(a,n-<1>) representa un coeficiente de distribución t estándar cuando una cantidad de muestras es n.
En un momento dado t, un valor de una cantidad física representada por los datos recopilados por el sensor 10 se representa comovt.De esta manera, en el momento dado t, se calcula una prioridad de procesamiento p de los datos recopilados por un sensor utilizando la siguiente fórmula:
_I{vu-vt)z- ( v r vt)21
^ I Ou-Pf)2 I
Un valor p mayor indica una mayor prioridad de procesamiento de los datos, por lo que los datos deben procesarse de manera más preferencial.
Un significado físico de la fórmula radica en que una amplitud de fluctuación mayor de una cantidad física representada por los datos recopilados por un sensor 10 indica una mayor posibilidad de que se produzca un fallo en un dispositivo monitoreado por el sensor 10. En este caso, los datos deben procesarse preferentemente.
Como se muestra en una cola detrás de un bloque 402 en la FIGURA 4, los datos a procesar que son recopilados por los sensores 10 pueden ser ordenados en la cola de acuerdo con las prioridades de procesamiento respectivas, y una política de Primero en Entrar Primero en Salir (FIFO) puede ser utilizada para el procesamiento. El siguiente paso S303 se realiza preferentemente para procesar los datos que se van a procesar, lo que tiene una alta prioridad de procesamiento. Es decir, una prioridad de procesamiento más alta indica una predicción más rápida, para los datos que se procesarán, de la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se procesarán.
En el paso S303, el módulo de planificación 403 predice, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar; y planifica un recurso informático de un dispositivo informático perimetral en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se procesarán.
Específicamente, refiriéndose a la FIGURA 5, en el subpaso S3031 del paso S303, el módulo de planificación 403 busca datos históricos similares a los datos que se procesarán, busca una cantidad de recursos informáticos y la duración ocupada durante el procesamiento de los datos históricos, donde los datos históricos son similares a los datos que se van a procesar en longitud, tipo de sensor y prioridad de procesamiento. Si el módulo de planificación 403 encuentra los datos históricos, el módulo de planificación 403 realiza además el subpaso S3032, o de lo contrario el módulo de planificación 403 realiza el paso S304'. Una regla para determinar “similar” está preestablecida. Por ejemplo, si la longitud de los datos que se van a procesar no supera el 110 % de una longitud de los datos históricos y no es inferior al 90 % de la longitud de los datos históricos, se determina que los datos a procesar son similares a los datos históricos en longitud. Si el sensor 10 que recopila los datos que se van a procesar y un sensor que recopila los datos históricos tienen un mismo tipo, se determina que los datos que se van a procesar son similares a los datos históricos del tipo de sensor. Si una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar es superior a una prioridad de procesamiento de los datos históricos en uno o dos niveles o es igual a la prioridad de procesamiento de los datos históricos o es inferior a la prioridad de procesamiento de los datos históricos en un nivel, se determina que los datos a procesar son similares a los datos históricos en la prioridad de procesamiento. Si hay similitudes en longitud, la prioridad de procesamiento y el tipo de sensor, se determina que los datos que se van a procesar son similares a los datos históricos. La regla de determinación anterior es simplemente un ejemplo. Durante la aplicación real, la regla de determinación se puede establecer de forma flexible según un escenario de aplicación específica.
En el subpaso S3032, el módulo de planificación 403 predice, de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos encontrados y la duración ocupada durante el procesamiento de los datos históricos, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos que se van a procesar. Además, en el paso S304, el módulo de planificación 403 programa un recurso informático del dispositivo informático perimetral en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se van a procesar, es decir, selecciona un recurso informático de un dispositivo informático perimetral 30 que satisfaga la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración de los dispositivos informáticos perimetrales 30 en el sistema IoT 100, para procesar los datos que se van a procesar. Opcionalmente, si existe una pluralidad de dispositivos informáticos perimetrales 30 que cumplen con los requisitos, un dispositivo que tenga la latencia de red más corta para el planificador 40 se selecciona además de los dispositivos informáticos perimetrales 30, para reducir la latencia de procesamiento de datos.
En el paso S304', el módulo de planificación 403 puede seleccionar un dispositivo informático perimetral 30 que tenga la latencia de red más corta para el planificador 40 y una cantidad de recursos informáticos disponibles que sea mayor que un umbral dado (por ejemplo, 30 %) de una cantidad total de recursos informáticos del dispositivo informático perimetral 30, para procesar los datos que se van a procesar. Si no se encuentra un dispositivo informático perimetral 30, opcionalmente, se emite una alarma.
Además, en el paso S305, una vez procesados los datos a procesar, el módulo de grabación 404 puede registrar una cantidad de recursos informáticos y la duración que se emplea para procesar los datos a procesar en una base de datos de los datos históricos 409. En la base de datos, se puede almacenar una longitud, una prioridad de procesamiento y una cantidad de recursos informáticos necesarios y la duración de los datos que se van a procesar que corresponda a cada tipo de sensor. De esta manera, después de que el módulo de planificación 403 recibe un pedazo de datos a procesar, el módulo de planificación 403 puede buscar los datos históricos 409 de acuerdo con un tipo del sensor 10 que recopilan los datos a procesar, una prioridad de procesamiento de los datos a procesar, y una longitud de los datos a procesar para encontrar un registro similar para predecir una cantidad de recursos informáticos y duración.
Además, el módulo de planificación 403 puede utilizar un mecanismo de latido cardíaco para obtener una cantidad de recursos informáticos disponibles (por ejemplo, uso de la unidad de procesamiento central y uso de memoria) y un estado de un recurso informático en cada dispositivo informático perimetral 30, donde el estado es, por ejemplo, “Disponible”, “No disponible” u “Ocupado”, para planificar un recurso informático de un dispositivo informático perimetral adecuado 30 al procesar los datos que se van a procesar. El módulo de planificación 403 puede almacenar la información obtenida en la información 410 sobre los recursos informáticos disponibles. Debido a que se necesita acceder con frecuencia a la información, opcionalmente, un mecanismo nosql (por ejemplo, redis) puede utilizarse para almacenar la información.
La FIGURA 3 es otro diagrama estructural esquemático de un planificador de acuerdo con una realización de la presente invención. Tal como se muestra en la FIGURA 3, el planificador 40 puede incluir al menos una memoria 405, configurada para almacenar un código legible por computadora; y al menos un procesador 406, configurado para ejecutar el código legible por computadora almacenado en la memoria 405, para realizar el método anterior 300. Al menos una memoria 405, al menos un procesador 406 y un módulo de comunicaciones 407 pueden conectarse entre sí mediante un bus 408. El módulo de comunicaciones 407 se comunica con un dispositivo externo como el módulo de recopilación de datos 20, el dispositivo informático perimetral 30 y la nube 50 bajo el control de al menos un procesador 406. Los módulos incluidos en el planificador 40 en la FIGURA 2 y la FIGURA 4 pueden considerarse como módulos de programa escritos por el código legible por ordenador almacenado en la memoria 405. Cuando el procesador 406 invoca los módulos de programa, los módulos de programa pueden realizar el método anterior 300.
La FIGURA 5 un diagrama de flujo de un método de planificación de recursos de acuerdo con un ejemplo de la presente invención. El método 300 puede incluir los siguientes pasos.
S301: Recibir datos para procesar.
S302: Determinar una prioridad de los datos que se van a procesar.
S303: Predecir una cantidad de recursos informáticos y la duración.
El paso S303 puede incluir los subpasos S3031 y S3032.
S3031: Determinar si hay datos históricos similares a los datos que se van a procesar y si hay datos históricos similares a los datos que se van a procesar, realizar el subpaso S3032 o, de lo contrario, realizar el paso S304'.
S3032: Predecir, según los datos históricos, la cantidad de recursos informáticos y la duración de los datos que se van a procesar y, a continuación, realizar el paso S304.
S304: Planificar un dispositivo informático perimetral que satisfaga la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración y, a continuación, realizar el paso S305.
S304': Planificar un dispositivo informático perimetral que tenga la latencia más corta y una relación de disponibilidad de recursos informáticos que exceda un umbral.
S305: Registrar la cantidad de recursos informáticos y la duración empleada para procesar los datos que se van a procesar.
Para otras implementaciones opcionales de los pasos del método anterior, consulte la descripción de la FIGURA 4. No se describen detalles nuevamente en la presente.
La FIGURA 6 es un diagrama esquemático de un escenario al que se pueden aplicar las realizaciones de la presente invención. El sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE 200 desplegado en un perímetro puede implementar el monitoreo de datos en un sistema IoT (por ejemplo, un edificio o una fábrica). Los datos son recopilados por los sensores 10 y se procesan en un perímetro, y la nube 50 se puede utilizar como un almacén de datos para almacenar la lógica de negocio (por ejemplo, un informe de datos).
Además, las realizaciones de la presente invención proporcionan además un medio legible por computadora. El medio legible por computadora almacena un código legible por computadora. Cuando el código legible por computadora es ejecutado por al menos un procesador, se lleva a cabo el método anterior 300.
En conclusión, los ejemplos de la presente invención proporcionan un método de planificación de recursos informáticos, un planificador, un sistema IoT y un medio legible por computadora. El recurso informático se programa de acuerdo con la prioridad de procesamiento de los datos a procesar. Se implementa una planificación precisa basada en prioridades y se garantiza la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para el procesamiento de datos, de modo que los recursos se puedan programar de forma óptima y las tareas de procesamiento de datos se puedan completar de manera eficiente. Al determinar la prioridad de procesamiento, se considera la fluctuación del valor de la cantidad física representada por los datos que se van a procesar. Cuando una amplitud de fluctuación es grande, se considera que los datos que se van a procesar deben procesarse preferentemente, de modo que una emergencia como un fallo del dispositivo se maneje en tiempo real y los recursos informáticos se puedan asignar efectivamente a problemas urgentes. Durante la predicción y programación de los recursos informáticos, los datos que se procesarán pueden clasificarse de acuerdo con la prioridad de procesamiento, y el procesamiento basado en el mecanismo FIFO garantiza además el procesamiento oportuno de los datos que se procesarán, lo que tiene una alta prioridad. Además, se utiliza un mecanismo de latido para obtener los últimos estados de los recursos informáticos, lo que garantiza una programación efectiva de los recursos informáticos. Además, cuando se predice la cantidad de recursos informáticos y la cantidad de recursos informáticos necesarios para procesar los datos a procesar, se hace referencia a la información sobre los datos históricos, de modo que un resultado de predicción sea más preciso, y se proporciona información precisa y fiable para una mayor asignación de los recursos informáticos.
Cabe señalar que, en los procedimientos anteriores y diagramas estructurales del sistema, no todos los pasos y módulos son necesarios, y algunos pasos o módulos pueden omitirse de acuerdo con las necesidades reales. Una secuencia de pasos de ejecución no es fija, y se puede ajustar de acuerdo a las necesidades. Las estructuras del sistema descritas en las realizaciones anteriores pueden ser estructuras físicas o pueden ser estructuras lógicas. Es decir, algunos módulos pueden ser implementados por una misma entidad física, o algunos módulos pueden ser implementados por al menos dos entidades físicas, o pueden ser implementados por algunas partes en al menos dos dispositivos independientes.
En las realizaciones anteriores, una unidad de hardware puede implementarse de manera mecánica o eléctrica. Por ejemplo, una unidad de hardware puede incluir un circuito dedicado no volátil o una lógica (por ejemplo, un procesador dedicado, un Conjunto de Puertas Programable en Campo (FPGA) o un Circuito Integrado Específico de la Aplicación (ASIC)) para completar las operaciones correspondientes. La unidad de hardware puede incluir además una lógica programable o un circuito (por ejemplo, un procesador general u otro procesador programable), que puede ser configurado temporalmente por el software para completar las operaciones correspondientes. Una implementación específica (una manera mecánica, un circuito dedicado no volátil o un circuito especificado temporalmente) puede determinarse teniendo en cuenta los costos y el tiempo.
Lo anterior presenta y describe las realizaciones de la presente invención en detalle mediante el uso de los dibujos que lo acompañan.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método de planificación de recursos (300), que comprende: recibir (S301) datos a procesar que se recopilan mediante un sensor (10) en un sistema de Internet de las cosas (IoT); determinar (S302) una prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar; donde la prioridad de procesamiento p de los datos a procesar se calcula como
    dondevtes un valor de la cantidad física representada por los datos recogidos por el sensor (10) en un momento dado t,vues el límite superior estimado del valor de una cantidad física representada por los datos a procesar yvies el límite inferior estimado del valor de una cantidad física representada por los datos a procesar; predecir (S303), de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, la cantidad de recursos informáticos necesarios y la duración para procesar los datos que se van a procesar; donde predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración que se requieren para procesar los datos comprende la búsqueda de una cantidad de recurso informáticos y la duración empleada durante el procesamiento de datos históricos; donde la longitud de los datos que se van a procesar está dentro de un rango de la longitud de los datos históricos, el sensor (10) que recopila los datos que se van a procesar y un sensor que recopila los datos históricos tienen un mismo tipo, y la prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar está dentro de un rango de la prioridad de procesamiento de los datos históricos; y planificar (S304) un recurso informático de un dispositivo informático perimetral (30) en el sistema IoT de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se procesarán seleccionando un recurso informático de un dispositivo informático perimetral (30) que satisfaga la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración desde dispositivos informáticos perimetrales (30) en el sistema IoT para procesar los datos a procesar.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, donde la determinación (S302) de una prioridad de procesamiento de los datos a procesar comprende determinar la prioridad de procesamiento de los datos a procesar, donde una amplitud de fluctuación mayor de un valor de una cantidad física representada por los datos a procesar indica una mayor prioridad de procesamiento de los datos a procesar.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, donde predecir (S303), de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos a procesar comprende predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar, en la que una prioridad de procesamiento más alta indica una predicción más rápida, para los datos que se van a procesar, de la cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar.
  4. 4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde predecir (S303), de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para el procesamiento de los datos a procesar comprende: buscar una cantidad de recursos informáticos y la duración ocupada durante el procesamiento de datos históricos, en donde los datos históricos son similares a los datos que se procesarán en longitud, tipo de sensor y prioridad de procesamiento; y predecir, según la cantidad de recursos informáticos encontrados y la duración ocupada durante el procesamiento de los datos históricos, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos a procesar.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, que comprende además: registrar (305), después de que los datos a procesar han sido procesados, una cantidad de recursos informáticos y la duración empleada para el procesamiento de los datos a procesar.
  6. 6. Un producto de programa de computadora que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por una computadora, hacen que la computadora lleve a cabo los pasos del método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5.
  7. 7. Un portador de datos legible por computadora que tiene almacenado en el mismo el producto del programa informático de conformidad con la reivindicación 6.
  8. 8. Un dispositivo perimetral inteligente (40), que comprende: un módulo receptor (401), configurado para recibir datos a procesar que son recopilados por un sensor (10) en un sistema de Internet de las cosas (IoT) (100); un módulo de determinación de prioridad (402), configurado para determinar una prioridad de procesamiento de los datos a procesar, donde el módulo de determinación de prioridad (402) está configurado para calcular la prioridad de procesamiento p de los datos a procesar como
    dondevtes un valor de la cantidad física representada por los datos recopilados por el sensor (10) en un momento dado t,vues el límite superior estimado del valor de una cantidad física representada por los datos a procesar yvies el límite inferior estimado del valor de una cantidad física representada por los datos a procesar; y un módulo de planificación (403), configurado para: predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada por el módulo de determinación de prioridades (402), una cantidad de recursos informáticos y la duración necesaria para procesar los datos que se van a procesar, donde predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, una cantidad de recursos informáticos y la duración que se requiere para procesar los datos comprende la búsqueda de una cantidad de recurso informáticos y la duración empleada durante el procesamiento de datos históricos; donde la longitud de los datos que se van a procesar está dentro de un rango de la longitud de los datos históricos, el sensor (10) que recopila los datos que se van a procesar y un sensor que recopila los datos históricos tienen un mismo tipo, y la prioridad de procesamiento de los datos que se van a procesar está dentro de un rango de la prioridad de procesamiento de los datos históricos; y planificar un recurso informático de un dispositivo informático perimetral (30) en el sistema de Internet de las cosas (IoT) (100) de acuerdo con la cantidad de recursos informáticos previstos y la duración para procesar los datos que se procesarán seleccionando un recurso informático de un dispositivo informático perimetral (30) que satisfaga la cantidad de recursos informáticos prevista y la duración de los dispositivos informáticos perimetrales (30) en el sistema IoT para procesar los datos a procesar.
  9. 9. El dispositivo perimetral inteligente (40) de conformidad con la reivindicación 8, donde el módulo de determinación de prioridad (402) está configurado para: determinar la prioridad de procesamiento de los datos a procesar, donde una amplitud de fluctuación mayor de un valor de una cantidad física representada por los datos a procesar indica una mayor prioridad de procesamiento de los datos a procesar.
  10. 10. El dispositivo perimetral inteligente (40) de conformidad con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, donde el módulo de planificación (403) está configurado para: predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos que se van a procesar, donde una prioridad de procesamiento más alta indica una predicción más rápida, para los datos que se procesarán, de la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos que se procesarán.
  11. 11. El dispositivo perimetral inteligente (40) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, donde al predecir, de acuerdo con la prioridad de procesamiento determinada, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos a procesar, el módulo de planificación (403) está configurado para: buscar una cantidad de recursos informáticos y la duración que se emplean durante el procesamiento de datos históricos, donde los datos históricos son similares a los datos que se van a procesar en longitud, tipo de sensor y prioridad de procesamiento; y predecir, según la cantidad de recursos encontrados y la duración empleada durante el procesamiento de los datos históricos, la cantidad de recursos informáticos y la duración requerida para procesar los datos que se procesarán.
  12. 12. El dispositivo perimetral inteligente (40) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, donde el dispositivo perimetral inteligente (40) es parte de un sistema de Internet de las cosas (IoT) (100), el sistema de Internet de las cosas (IoT) (100), comprende: un sensor (10); un módulo de recopilación de datos (20), conectado al sensor (10); al menos un dispositivo informático perimetral (30), configurado para proporcionar un recurso informático necesario para el procesamiento de datos al sistema IoT (100); donde el dispositivo perimetral inteligente (40) está conectado al módulo de recopilación de datos (20).
  13. 13. Un sistema de procesamiento de datos distribuido EDGE (200), que está configurado para procesar los datos recopilados por un sensor (10) en un sistema de Internet de las cosas (IoT) (100), que comprende: al menos un dispositivo informático perimetral (30), configurado para proporcionar un recurso informático necesario para el procesamiento de datos al sistema IoT (100); y el dispositivo inteligente perimetral (40) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11.
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