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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着政府对于物联网研究和开发的高度重视，物联网已经引起国内外学术界和工业界的广泛关注，迅速成为当前最具影响力的技术之一。物联网是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。也就是说，在物联网环境下，各种物品要能够协同工作。因此也就需要能实现物品自动协同工作的大规模设备协同执行技术。然而，由于物联网环境下的应用具有大规模性、动态性和高并发性等特点，如何在大规模设备协同中实现有效的设备资源管理和协同任务调度管理，成为一个亟待解决的挑战性题目。首先，大规模设备协同需求与设备资源能力间的匹配是实现设备协同的基础。在物联网环境下，设备数量多、分布范围广，设备能力与其空间范围信息密切相关，因此，需要建立带有空间信息的设备能力模型来匹配设备资源；第二，在物联网环境下的大规模设备协同系统中，设备的动态性和性能属性的复杂性使得设备和设备操作的性能属性之间具有复杂的约束关系，因此需要建立带约束关系的性能属性模型来进行有效的设备资源优化选择；第三，在物联网环境下，设备协同任务的规模大，数量多，主要体现在一个协同任务中需要使用大量的设备资源，同一时刻系统中存在大量的协同任务，因此需要设计有效的设备资源预留机制；同时又由于设备资源具有独占性等特点，多任务之间竞争设备资源时，会产生冲突，因此需要设计有效的协同任务调度机制，来避免和消解设备资源冲突，提高大规模设备协同任务成功率。针对上述题目，本文重点研究了大规模设备协同执行过程中的设备资源的匹配机制、设备资源动态选择以及协同任务调度等关键题目，并设计了大规模设备协同执行系统及其性能评估方法。主要研究成果如下：（1）提出了包含空间信息的设备能力模型和设备资源匹配方法针对大规模设备协同系统中设备的大规模性和空间信息的复杂性，给出了包含空间信息的设备能力模型和基于设备能力模型的设备资源匹配算法。首先，利用层次化建模方式定义了包含空间位置信息的设备能力模型，实现了设备能力的精确计算。然后，为解决单个设备能力不足的题目，给出了复合设备能力模型及其计算公式。最后在设备资源能力模型的基础上，给出了设备资源匹配方法。实验结果表明，基于设备能力模型的设备资源匹配方法具有更高的查全率和准确率，且能够满足大规模设备协同的性能需求。（2）提出了支持约束关系的设备性能属性模型和设备资源动态选择方法针对大规模设备协同系统中设备的动态性和设备性能属性的复杂性，提出了支持约束关系的设备性能属性模型和基于离散粒子群的设备资源动态选择方法。首先，给出了设备资源的性能属性描述及其关系模型。然后，给出了设备协同流程结构的递归定义，来保证设备协同流程的整体性能。最后在设备性能属性模型的基础上，给出了基于离散粒子群的设备资源动态动态选择算法。实验结果表明，支持性能属性约束关系的设备资源动态选择方法的选择结果能够更好的保证设备协同效果，同时能够满足大规模设备协同的性能需求。（3）提出了支持设备资源松弛预留和冲突检测消解的协同任务调度机制针对大规模设备协同系统中设备的独占性和任务的大规模性，提出了支持设备资源松弛预留和设备操作冲突检测消解的协同任务调度机制。首先，给出了协同任务的动态调度优先级策略和执行时间调整策略。然后给出了基于Pi演算的设备资源预留机制，并从理论上证明了该机制的可终止性。最后，给出了基于设备资源能力条件等价的设备操作冲突消解机制。实验结果表明，该设备协同任务调度机制能够有效的提高设备协同任务执行的成功率，满足设备协同系统的大规模性和高并发性要求。（4）设计了大规模设备协同执行系统及其性能评估方法在本文的大规模设备协同执行过程中设备资源匹配、动态优化选择和协同任务可靠调度研究的基础上，设计并实现了大规模设备协同执行系统。同时设计了基于动力学的大规模设备协同性能评估方法，评估设备协同执行系统的性能并为设备资源的优化选择提供支持。论文的研究成果已应用于奥运中心区景观照明控制系统中，验证了本文研究成果的有效性。 |
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发表于 2024-2-5 13:18:28
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