9、移动物联网发布/订阅系统的QoS感知资源分配与低功耗可编程校准工具

移动物联网发布/订阅系统的QoS感知资源分配与低功耗可编程校准工具

1. 网络问题与资源分配

移动对等节点的实际连接性取决于网络覆盖范围、容量以及对等节点的移动类型。以地铁乘客为例，来分析对等节点间歇性连接对资源分配的影响。使用巴黎地铁系统的移动连接数据集，发现地铁乘客丢失和恢复网络连接的时间从几秒到最长5分钟不等，平均连接时间是断开时间的1.5倍。随机选择Dugommier → Cit´e Universitaire路径研究用户移动性，通过分析该路径上连接和断开的互补累积分布函数，得出这些轨迹最符合指数分布，如连接时间TONsi = 155.8 s，断开时间TOFFsi = 96 s。

在间歇性连接情况下，服务质量（QoS）的实施更具挑战性。由于缓冲事件处理的开销，对于给定参数，无法实现低于22.95秒的响应时间。在此阈值下，某些情况下会出现QoS违规，但平均而言，这些值与阈值仅相差3.11%。资源分配成本平均分别为10.03美元、0.14美元和0.03美元。这表明需要对资源分配进行调整，因为响应时间阈值的微小变化（在此情况下容忍响应时间增加8.95%）可能导致资源分配成本大幅降低（节省99.7%的成本）。

2. 性能评估

之前的实验证明了资源合成方法在QoS实施方面的有效性，但仅使用了单条事件路由路径。为了扩展分析，测量了该方法在更大规模场景下的性能，分析了以多条路由路径为输入时获取结果的处理时间。使用始终连接的订阅者场景和23事件/秒的发布速率进行评估，并设置Δthr = 10 s以确保随着规模增加仍能满足QoS要求。

实验中，通过改变|B| = [1..6]创建合成的发布/订阅拓扑，生成不同规模（即参与的代理数量）的所有可能路由