31、物联网中考虑偏好的计算卸载策略

物联网中考虑偏好的计算卸载策略

1. 引言

在多接入边缘计算（MEC）环境下，物联网设备的计算卸载策略对于平衡计算时间和能源消耗至关重要。传统的卸载策略往往没有充分考虑用户的偏好，而本文提出了一种基于随机博弈（SMG）的策略，能够根据物联网设备用户的偏好生成卸载策略。

2. 动机示例

考虑一个包含两个边缘服务器 E1 和 E2 的 MEC 场景，每个服务器有其覆盖区域，物联网设备位于覆盖区域内可低延迟连接到相应服务器。用户分配策略决定设备任务请求分配到哪个服务器，卸载策略则决定任务在本地设备还是 MEC 服务器执行。

以视频处理任务为例，在图 1 中，任务可以在本地手机执行（图 1a），也可以卸载到 MEC 服务器 E1 执行（图 1b）。不同的执行方式会导致不同的电池能耗、电池温度和执行计算时间。

为了展示考虑偏好策略的优势，我们进行了一系列实验。使用 ODROID XU4 板作为物联网设备，通过 Mibench 基准测试中的真实应用生成合成工作负载。考虑用户偏好为低计算时间和低能耗的场景，对比不同的卸载方法：
- 不卸载策略 ：总是在设备上执行任务，能耗较低，但计算时间较长，如图 2a 所示。
- 总是卸载策略 ：总是将任务卸载到 MEC 服务器，计算时间短，但能耗比不卸载策略高，如图 2b 所示。
- 基于 SMG 的偏好感知策略 ：考虑物联网设备用户的偏好生成卸载策略。当用户偏好设置为低计算时间和低电池消耗时，该策略能对计算时间和能耗产生关键影响，如图 2c 所示。当用户没有特定偏好时，