KR102073029B1 - 태스크 할당 장치 및 방법, 태스크 재할당 요청 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

태스크 할당 장치 및 방법, 태스크 재할당 요청 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태스크 할당 장치는 마스터 노드에 포함된 태스크 할당 장치에 있어서, 상기 마스터 노드에 할당된 작업(job)을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성하는 태스크 생성부; 및 상기 마스터 노드와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 태스크 할당부를 포함한다.

Description

태스크 할당 장치 및 방법, 태스크 재할당 요청 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ASSIGNING TASK, APPARATUS AND METHOD FOR REQUESTING REALLOCATION OF TASK}
개시되는 실시예들은 태스크 할당 또는 재할당 기술과 관련된다.
최근 IT 기술이 급속히 성장함에 따라 IoT 기술과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 스마트폰 등 IoT 디바이스들은 크기가 작고 다양한 센서, 기능을 가져 사용자의 업무 효율성, 이동성, 장소 편의성 등을 증대시킬 수 있는데, 이러한 IoT 디바이스들은 제한된 컴퓨팅 능력 및 스토리지 용량, 배터리 용량 등으로 인해, 증강현실(AR) 또는 가상현실(VR) 서비스를 제공하는 어플리케이션 등 빅데이터 처리를 필요로 하는 어플리케이션을 동작시키는데 한계가 존재한다.
애플리케이션의 기능이 나날이 복잡하고 강력해지는 가운데 위와 같은 제약을 가진 IoT 디바이스로 다양한 어플리케이션을 빠르게 동작시키기 위해 IoT 디바이스들의 컴퓨팅 오프로딩(Computing Offloading)을 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 컴퓨팅 오프로딩은 하나의 컴퓨팅 장치가 다른 컴퓨팅 장치의 컴퓨팅 자원을 이용하는 것을 의미한다. 예를 들어, 하나의 컴퓨팅 장치가 특정 계산이나 연산을 다른 컴퓨팅 장치에 위탁하고, 그 결과를 반환받는 것을 의미한다.
이때, 하나의 컴퓨팅 장치가 특정 계산이나 연산에 대해 결과를 빠르게 반환 받기 위해서는 컴퓨팅 능력이 좋고 스토리지 용량이 큰 다른 컴퓨팅 장치의 컴퓨팅 자원을 이용하는 것이 바람직하다. 다만, 컴퓨팅 자원을 지원하는 다른 컴퓨팅 장치가 특정 계산이나 연산의 도중에 배터리가 모두 소모되어 전원이 차단되면, 그 계산이나 연산을 또 다른 컴퓨팅 장치에 위임하여 이를 다시 수행하도록 하여야 하기 때문에 어플리케이션의 동작을 위해 소요되는 시간이 늘어나게 된다.
이러한 문제를 막기 위해서는 애초에 컴퓨팅 자원을 제공하는 컴퓨팅 장치들의 배터리 잔량을 고려하여 계산이나 연산을 위탁하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 다만, 배터리 잔량이 곧 배터리가 모두 소모되기까지의 시간을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치가 구비한 배터리의 스펙, 배터리의 노후 정도, 배터리가 충전 중인지 여부, 실행 중인 어플리케이션 등에 따라 배터리 소모율이 달라질 수 있고, 이에 따라, 배터리 잔량이 작더라도 배터리가 소모되기까지의 시간이 길 수 있고, 배터리 잔량이 많더라도 배터리가 모두 소모되기까지의 시간이 짧을 수 있다.
또한, 만약 컴퓨팅 장치가 다른 컴퓨팅 장치의 배터리 소모율을 고려하여 특정 계산이나 연산을 위탁한다고 하더라도, 그 컴퓨팅 자원을 제공하는 컴퓨팅 장치의 배터리가 충전 중인지 여부, 실행 중인 어플리케이션 등에 따라 위탁 이후의 배터리 소모율이 위탁 당시의 배터리 소모율에 비해 증가할 수 있다. 이러한 경우, 컴퓨팅 자원을 지원하는 컴퓨팅 장치가 특정 계산이나 연산의 도중에 배터리가 모두 소모되어 전원이 차단될 수 있고, 이 경우 그 계산이나 연산을 또 다른 컴퓨팅 장치에 위임하여 이를 다시 수행하도록 하여야 하기 때문에 어플리케이션의 동작을 위해 소요되는 시간이 늘어나게 된다.
개시되는 실시예들은 태스크 할당 장치 및 방법이나 태스크 재할당 요청 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
개시되는 실시예들에 따르면, 마스터 노드에 포함된 태스크 할당 장치에 있어서, 상기 마스터 노드에 할당된 작업(job)을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성하는 태스크 생성부; 및 상기 마스터 노드와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 태스크 할당부를 포함하는, 태스크 할당 장치가 제공된다.
상기 성능 정보는, 상기 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 프로세서, 메모리 및 저장 공간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 태스크 할당부는, 상기 성능 정보 및 상기 배터리 잔량에 기초하여 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하고, 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
상기 태스크 할당부는, 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 상기 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
상기 태스크 할당부는, 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나로부터 태스크의 재할당을 요청받은 경우, 상기 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여 상기 재할당을 요청받은 태스크를 상기 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 하나에 재할당할 수 있다.
개시되는 다른 실시예들에 따르면, 마스터 노드에 포함된 태스크 할당 장치에서 수행되는 태스크 할당 방법에 있어서, 상기 마스터 노드에 할당된 작업(job)을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성하는 동작; 및 상기 마스터 노드와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 동작을 포함하는, 태스크 할당 방법이 제공된다.
상기 성능 정보는, 상기 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 프로세서, 메모리 및 저장 공간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 동작은, 상기 성능 정보 및 상기 배터리 잔량에 기초하여 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하는 동작; 및 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드에 할당하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 복수의 태스크를 상기 후보 슬레이브 노드에 할당하는 동작은, 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 상기 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나로부터 태스크의 재할당을 요청받은 경우, 상기 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여 상기 재할당을 요청받은 태스크를 상기 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 하나에 재할당하는 동작을 더 포함할 수 있다.
개시되는 다른 실시예들에 따르면, 슬레이브 노드에 포함된 태스크 재할당 요청 장치에 있어서, 마스터 노드로부터 태스크를 할당받는 태스크 수령부; 상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량 및 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여, 상기 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단된 경우, 상기 마스터 노드로 상기 태스크의 재할당을 요청하는 태스크 재할당 요청부를 포함하는, 태스크 재할당 요청 장치가 제공된다.
상기 판단부는, 상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량이 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
개시되는 다른 실시예들에 따르면, 슬레이브 노드에 포함된 태스크 재할당 요청 장치에서 수행되는 태스크 재할당 요청 방법에 있어서, 마스터 노드로부터 태스크를 할당받는 동작; 상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량 및 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여, 상기 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단하는 동작; 및 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단된 경우, 상기 마스터 노드로 상기 태스크의 재할당을 요청하는 동작을 포함하는, 태스크 재할당 요청 방법이 제공된다.
상기 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단하는 동작은, 상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량이 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
개시되는 실시예들에 따를 경우, 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 외에 배터리 소모율을 추가적으로 고려하여 태스크를 슬레이브 노드에 할당함으로써, 슬레이브 노드의 배터리가 방전되어 소요될 수 있는 태스크 재할당으로 인한 작업 처리 시간의 증가를 막을 수 있게 된다.
개시되는 실시예들에 따를 경우, 태스크 재할당 요청 장치가 배터리 소모율이 고려되어 계산된 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여 태스크의 재할당의 요청 여부를 결정함으로써, 슬레이브 노드의 배터리가 방전되어 소요될 수 있는 태스크 재할당으로 인한 작업 처리 시간을 감소시킬 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 태스크 할당 시스템의 블록도
도 2는 일 실시예에 따른 태스크 할당 장치의 블록도
도 3은 일 실시예에 따른 태스크 재할당 요청 장치의 블록도
도 4는 일 실시예에 따른 태스크 할당 방법의 흐름도
도 5는 일 실시예에 따른 태스크 재할당 요청 방법의 흐름도
도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 태스크 할당 시스템(100)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 태스크 할당 시스템(100)은 마스터 노드(110)와 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n)를 포함한다.
마스터 노드(110)는 작업(job)을 할당받을 수 있다. 예를 들어, 마스터 노드(110)는 사용자에 의해 작업(job)을 할당받을 수 있다. 마스터 노드(110)가 작업을 할당받은 경우, 그 작업을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성할 수 있다.
마스터 노드(110)는 생성된 복수의 태스크를 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n)에 할당할 수 있다. 이때, 마스터 노드(110)는 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율을 고려하여 태스크를 할당할 수 있다. 예를 들어, 마스터 노드(110)는 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 중 성능이 상대적으로 우수하며, 배터리 잔량이 상대적으로 많고, 배터리 소모율이 상대적으로 적은 슬레이브 노드에 우선적으로 태스크를 할당할 수 있다.
슬레이브 노드(120)는 마스터 노드로부터 태스크를 할당받아 태스크를 수행한 후, 수행 결과를 마스터 노드(110)로 전송할 수 있다.
한편, 마스터 노드(110)와 슬레이브 노드(120)는 스마트폰 등 IoT 디바이스일 수 있다. 복수 개의 IoT 디바이스가 존재할 때, 복수 개의 IoT 디바이스 중 성능이 상대적으로 우수하며, 배터리 잔량이 상대적으로 많고, 배터리 소모율이 상대적으로 적은 IoT 디바이스가 마스터 노드(110)로 선정될 수 있다. 이때, 마스터 노드(110)로 선정된 IoT 디바이스를 제외한 IoT 디바이스는 슬레이브 노드(120)로 볼 수 있다.
한편, 마스터 노드(110)와 슬레이브 노드(120)는 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 작업과 관련된 정보를 유/무선 통신을 통해 서로 주고받을 수 있다. 예를 들어, 마스터 노드(110)와 슬레이브 노드(120)는 태스크, 태스크의 수행 결과뿐만 아니라, 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 관한 정보를 서로 주고받을 수 있으며, 이를 공유할 수 있다.
한편, 마스터 노드(110)의 역할을 수행하던 IoT 디바이스가 배터리가 모두 소모되어 전원이 차단되는 경우, 슬레이브 노드의 역할을 수행하던 IoT 디바이스 중 성능이 상대적으로 우수하며, 배터리 잔량이 상대적으로 많고, 배터리 소모율이 상대적으로 적은 IoT 디바이스가 마스터 노드(110)로 선정될 수 있다.
한편, 마스터 노드(110)는 복수 개의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n)와 하트 비트(heart beat)를 주고받음으로써 복수 개의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n)와의 네트워크 연결 상태를 업데이트할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 태스크 할당 장치(200)의 블록도이다.
도 2에 도시된 태스크 할당 장치(200)는 예를 들어, 도 1에 도시된 마스터 노드(110)에 포함된 일 구성으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 태스크 할당 장치(200)는 태스크 생성부(210) 및 태스크 할당부(220)를 포함한다.
태스크 생성부(210)는 마스터 노드(110)에 할당된 작업을 분할하여 복수의 태스크를 생성한다.
태스크 할당부(220)는 마스터 노드(110)와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 생성된 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당한다. 여기서, 성능 정보는 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대한 프로세서, 메모리 및 저장 공간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 배터리 소모율은 슬레이브 노드(120)에 태스크가 할당되기 전 슬레이브 노드(120)에서 실행 중인 모든 프로그램들에 의해 소모되는 단위 시간당 배터리 소모량일 수 있다. 실시예에 따라, 배터리 소모율은 태스크 할당 시를 기준으로 하여 설정된 시간 동안의 단위 시간당 배터리 누적 소모량일 수도 있다. 이는, 슬레이브 노드(120)의 사용자의 디바이스 사용 패턴에 따른 배터리 소모율을 고려하기 위함이다. 예를 들어, 단위 시간당 배터리 누적 소모량은 하기 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018075705041-pat00001
여기서, T_BCR은 단위 시간당 배터리 누적 소모량을 의미한다. C_BCR은 주기적으로 측정되는 배터리 소모율 중 가장 최근에 측정된 배터리 소모율을 의미하며, B_BCR은 C_BCR이 측정되기 전을 기준으로 하여 계산된 단위 시간당 배터리 누적 소모량을 의미한다. 그리고, i는 슬레이브 노드의 식별 번호를 의미하며, COUNT는 배터리 소모율을 주기적으로 측정한 횟수를 의미한다.
태스크 할당부(220)는 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 중 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율이 우수한 슬레이브 노드에 우선적으로 태스크를 할당할 수 있다. 예를 들어, 태스크 할당부(220)는 성능 정보 및 배터리 잔량을 1차적으로 고려하여 후보 슬레이브 노드를 선별하고, 배터리 소모율을 2차적으로 고려하여 선별된 후보 슬레이브 노드 중 작업을 할당할 슬레이브 노드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 태스크 할당부(220)는 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대한 성능 정보 및 배터리 잔량에 기초하여 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대해 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단함으로써, 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 중 태스크의 수행이 가능한 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별할 수 있다. 그리고, 태스크 할당부(220)는 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 생성된 복수의 태스크를 후보 슬레이브 노드에 할당할 수 있다. 예를 들어, 태스크 할당부(220)는 태스크를 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
한편, 태스크 할당부(220)는 복수의 슬레이브 노드 중 하나로부터 태스크의 재할당을 요청받은 경우, 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여 재할당을 요청받은 태스크를 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 하나에 재할당할 수 있다. 예를 들어, 태스크 할당부(220)는 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 태스크의 수행이 가능한 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하고, 선별된 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 재할당을 요청받은 태스크를 후보 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 태스크 재할당 요청 장치(300)의 블록도이다.
도 3에 도시된 태스크 재할당 요청 장치(300)는 예를 들어, 도 1에 도시된 슬레이브 노드(120)에 포함된 일 구성으로 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 태스크 재할당 요청 장치(300)는 태스크 수령부(310), 판단부(320) 및 태스크 재할당 요청부(330)를 포함한다.
태스크 수령부(310)는 마스터 노드로부터 태스크를 할당받는다.
판단부(320)는 슬레이브 노드(120)의 배터리 잔량 및 할당받은 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여, 할당받은 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 판단부(320)는 슬레이브 노드(120)의 배터리 잔량이 할당받은 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 할당받은 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 한편, 판단부(320)는 할당받은 태스크의 수행이 가능한지 여부를 설정된 시간 간격으로 판단할 수 있다.
여기서, 할당받은 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양은 할당받은 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율 및 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양은 하기의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112018075705041-pat00002
여기서, A_RB는 할당받은 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양을 의미하며, A_BCR은 할당받은 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율을 의미하며, A_Time은 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간을 의미한다. 그리고, i는 슬레이브 노드의 식별 번호를 의미하며, j는 할당받은 작업의 식별 번호를 의미한다.
여기서, 할당받은 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율(A_BCR)은 할당받은 태스크가 수행 중일 때의 배터리 잔량 및 할당받은 태스크가 수행 중이지 않을 때의 배터리 잔량에 기초하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 할당받은 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율(A_BCR)은 하기의 수학식 3에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112018075705041-pat00003
Action_BC는 할당받은 태스크가 수행 중일 때의 배터리 잔량을 의미하며, Base_BC는 할당받은 태스크가 수행 중이지 않을 때의 배터리 잔량을 의미한다. 그리고, COUNT는 배터리 소모율을 주기적으로 측정한 횟수를 의미한다.
한편, 배터리 잔량(BC)은 슬레이브 노드의 잔여 배터리량 및 슬레이브 노드의 총 배터리량에 기초하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 배터리 잔량(BC)은 하기의 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112018075705041-pat00004
CB는 슬레이브 노드의 잔여 배터리량을 의미하며, TB는 슬레이브 노드의 총 배터리량을 의미한다.
한편, 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간(A_Time)은 태스크의 예상 종료 시간 및 태스크의 시작 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간(A_Time)은 하기의 수학식 5에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112018075705041-pat00005
End_Action은 태스크의 예상 종료 시간을 의미하며, Start_Action은 태스크의 시작 시간을 의미한다.
한편, 할당받은 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양은 할당받은 태스크의 수행 외의 다른 프로그램의 실행도 고려한 배터리 소모율 및 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간에 기초하여 계산될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태스크 할당 방법의 흐름도이다.
도 4에 도시된 방법은 예를 들어, 도 2에 도시된 태스크 할당 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
먼저, 태스크 할당 장치(200)는 마스터 노드(110)에 할당된 작업을 분할하여 복수의 태스크를 생성한다(410).
다음으로, 태스크 할당 장치(200)는 마스터 노드(110)와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 생성된 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n)에 할당한다(420).
예를 들어, 태스크 할당 장치(200)는 성능 정보 및 배터리 잔량에 기초하여 복수의 슬레이브 노드(120-1, 120-2, …, 120-n) 중 생성된 태스크의 수행이 가능한 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하고, 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 태스크를 후보 슬레이브 노드에 할당할 수 있다. 구체적으로, 태스크 할당 장치(200)는 생성된 태스크를 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태스크 재할당 요청 방법의 흐름도이다.
도 5에 도시된 방법은 예를 들어, 도 3에 도시된 태스크 재할당 요청 장치(300)에 의해 수행될 수 있다.
도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
먼저, 태스크 재할당 요청 장치(300)는 마스터 노드(110)로부터 태스크를 할당받는다(510).
다음으로, 태스크 재할당 요청 장치(300)는 슬레이브 노드(120)의 배터리 잔량 및 할당된 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여, 할당된 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단한다(520).
예를 들어, 태스크 재할당 요청 장치(300)는 슬레이브 노드(120)의 배터리 잔량이 할당된 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 할당된 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
마지막으로, 태스크 재할당 요청 장치(300)는 할당된 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단된 경우, 마스터 노드(110)로 할당된 태스크의 재할당을 요청한다(530).
도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다.
도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되는 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 태스크 할당 장치(200) 또는 태스크 재할당 요청 장치(300)일 수 있다. 컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램, 및 상기 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 프로그램의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: 태스크 할당 시스템
110: 마스터 노드
120: 슬레이브 노드
200: 태스크 할당 장치
210: 태스크 생성부
220: 태스크 할당부
300: 태스크 재할당 요청 장치
310: 태스크 수령부
320: 판단부
330: 태스크 재할당 요청부

Claims (14)

  1. 마스터 노드에 포함된 태스크 할당 장치에 있어서,
    상기 마스터 노드에 할당된 작업(job)을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성하는 태스크 생성부; 및
    상기 마스터 노드와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 태스크 할당부를 포함하고,
    상기 배터리 소모율은, 상기 태스크 할당 시를 기준으로 하여 기 설정된 시간 동안의 단위 시간당 배터리 누적 소모량이며,
    상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량은 아래의 수학식 1에 의하여 계산되는, 태스크 할당 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112019093261960-pat00012

    (이때, T_BCR은 상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량, C_BCR은 가장 최근에 측정된 배터리 소모율, B_BCR은 상기 C_BCR이 측정되기 전을 기준으로 하여 계산된 상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량, i는 상기 슬레이브 노드의 식별 번호, COUNT는 상기 배터리 소모율의 측정 횟수)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 성능 정보는, 상기 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 프로세서, 메모리 및 저장 공간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 태스크 할당 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 태스크 할당부는, 상기 성능 정보 및 상기 배터리 잔량에 기초하여 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하고, 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드에 할당하는, 태스크 할당 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 태스크 할당부는, 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 상기 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당하는, 태스크 할당 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 태스크 할당부는, 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나로부터 태스크의 재할당을 요청받은 경우, 상기 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여 상기 재할당을 요청받은 태스크를 상기 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 하나에 재할당하는, 태스크 할당 장치.
  6. 마스터 노드에 포함된 태스크 할당 장치에서 수행되는 태스크 할당 방법에 있어서,
    상기 마스터 노드에 할당된 작업(job)을 분할하여 복수의 태스크(task)를 생성하는 동작; 및
    상기 마스터 노드와 네트워크를 통해 연결된 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여, 상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 동작을 포함하고,
    상기 배터리 소모율은, 상기 태스크 할당 시를 기준으로 하여 기 설정된 시간 동안의 단위 시간당 배터리 누적 소모량이며,
    상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량은 아래의 수학식 1에 의하여 계산되는, 태스크 할당 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112019093261960-pat00013

    (이때, T_BCR은 상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량, C_BCR은 가장 최근에 측정된 배터리 소모율, B_BCR은 상기 C_BCR이 측정되기 전을 기준으로 하여 계산된 상기 단위 시간당 배터리 누적 소모량, i는 상기 슬레이브 노드의 식별 번호, COUNT는 상기 배터리 소모율의 측정 횟수)
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 성능 정보는, 상기 복수의 슬레이브 노드 각각에 대한 프로세서, 메모리 및 저장 공간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 태스크 할당 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 태스크를 상기 복수의 슬레이브 노드에 할당하는 동작은, 상기 성능 정보 및 상기 배터리 잔량에 기초하여 상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나 이상의 후보 슬레이브 노드를 선별하는 동작; 및
    상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 각각에 대한 배터리 소모율에 기초하여 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드에 할당하는 동작을 포함하는, 태스크 할당 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 태스크를 상기 후보 슬레이브 노드에 할당하는 동작은, 상기 복수의 태스크를 상기 선별된 하나 이상의 후보 슬레이브 노드 중 상기 배터리 소모율이 최소인 슬레이브 노드에 할당하는, 태스크 할당 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 노드 중 하나로부터 태스크의 재할당을 요청받은 경우, 상기 성능 정보, 배터리 잔량 및 배터리 소모율에 기초하여 상기 재할당을 요청받은 태스크를 상기 태스크의 재할당을 요청한 슬레이브 노드를 제외한 나머지 슬레이브 노드 중 하나에 재할당하는 동작을 더 포함하는, 태스크 할당 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 재할당을 요청한 슬레이브 노드는, 배터리 잔량이 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단하고,
    상기 태스크의 수행이 불가능한 경우, 상기 태스크의 재할당을 요청하는, 태스크 할당 방법.
  13. 슬레이브 노드에 포함된 태스크 재할당 요청 장치에서 수행되는 태스크 재할당 요청 방법에 있어서,
    마스터 노드로부터 태스크를 할당받는 동작;
    상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량 및 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양에 기초하여, 상기 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단된 경우, 상기 마스터 노드로 상기 태스크의 재할당을 요청하는 동작을 포함하고,
    상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양은, 할당받은 상기 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율 및 상기 태스크의 수행을 완료하기까지 소요될 예상 시간에 기초하여 계산되며,
    상기 태스크의 수행만을 고려한 배터리 소모율은, 상기 태스크가 수행 중일 때의 배터리 잔량 및 상기 태스크가 수행 중이지 않을 때의 배터리 잔량에 기초하여 계산되는, 태스크 재할당 요청 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 태스크의 수행이 가능한지 여부를 판단하는 동작은, 상기 슬레이브 노드의 배터리 잔량이 상기 태스크의 수행을 위해 필요한 배터리 양보다 적은 경우, 상기 태스크의 수행이 불가능한 것으로 판단하는, 태스크 재할당 요청 방법.
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