I detta dokument behandlas ett system för industriellt Internet of Thing (IIoT) med en källa som övervakar en dynamisk process med slumpmässigt genererade statusuppdateringar. Statusuppdateringarna skickas till en angiven destination i realtid över en otillförlitlig länk. Källan är föremål för en praktisk begränsning av begränsad genomsnittlig överföringseffekt. Systemet bör därför noga schemalägga när det ska sändas en uppdatering av färsk status eller återsända den gamla. För att karakterisera utförandet av aktuell statusuppdatering, antar vi ett nytt koncept, Age of Information (AoI), som prestandamått. Vi strävar efter att minimera den långsiktiga genomsnittliga AoI under den begränsade genomsnittliga överföringskraften vid källan, genom att formulera ett begränsat Markov beslut process (CMDP) problem. För att ta itu med den formulerade CMDP, vi omarbeta det till en okonstruerad Markov beslutsprocess (MDP) genom Lagrangian avkoppling. Vi bevisar existensen av optimal stationär politik i den ursprungliga CMDP, som är en randomiserad blandning av två deterministiska stationära politik av den oinskränkta MDP. Vi undersöker också problemets egenskaper för att minska åtgärdsutrymmet för varje stat för att avsevärt minska beräknings komplexiteten. Vi bevisar också tröskelstrukturen för den optimala deterministiska politiken för den oinskränkta MDP. Simuleringsresultat visar att den föreslagna optimala politiken uppnår lägre genomsnittlig AoI jämfört med slumpmässig politik, särskilt när systemet lider av strängare resursbegränsningar. Dessutom, påverkan av statusgenerering sannolikhet och överföring felfrekvens på optimal politik och den resulterande genomsnittliga AoI samt inverkan av genomsnittlig överföringseffekt på den minsta genomsnittliga AoI avslöjas.
För resursbegränsade industriella IoT-nätverk, var det bevisat att den optimala stationära politiken är en randomiserad blandning av två deterministiska monoton politik REF.
Minimizing Age of Information for Real-Time Monitoring in Resource-Constrained Industrial IoT Networks
{'venue': '2019 IEEE 17th International Conference on Industrial Informatics (INDIN)', 'journal': '2019 IEEE 17th International Conference on Industrial Informatics (INDIN)', 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Mathematics', 'Computer Science']}