[发明专利]一种移动群智感知激励方法

说明书

本发明涉及一种移动群智感知中带有数据质量激励的方法，在考虑多任务并发场景下，设定参与者根据自身能力仅能选择其中某一感知任务的基础上，首先根据参与者实际所获奖励以及参与该感知任务的开销确定参与者效用，并且在数据质量约束下衡量服务器效用；进而，通过建立规划模型以最大化总效用；其次，根据参与者实际所获奖励和满足感知任务数据质量要求的程度衡量参与者价值量，从而结合规划模型决策出全体最佳参与者；最后，依次从时间复杂度、参与者收益以及可靠性角度对此激励方法进行验证以确保准确高效完成感知任务，该激励方法时间复杂度低，同时以数据质量为依据保证参与者收益，可达到准确高效完成感知任务，提供实时在线服务的目的。

技术领域

本发明涉及无线网络技术领域，尤其是涉及一种移动群智感知激励方法。

背景技术

近年来，随着微电子技术的不断发展，移动设备通过嵌入加速度计、数字罗盘等一系列丰富的传感器而具有强大的感知能力。与此同时，用户利用移动设备感知单元能够有效获取交通、环境等实时数据，进而，平台通过收集、分析大量数据可达到提供实时在线服务的目的。将上述借助移动设备收集周围环境数据并提供实时在线服务这种新颖的模式称为移动群智感知(Mobile Crowd Sensing,MCS)，其中“群”表示大量用户及其移动设备，“智”指的是智能移动设备以及用户的智慧，“感”意味着通过移动设备获取周围环境数据，“知”则表示通过分析数据、挖掘知识以提供实时在线服务。在MCS中，通常称用户及其移动设备为参与者，称平台为服务器，而将数据和服务则分别称为感知数据和感知任务，同时，由于这种全新的感知模式能准确有效地提供环境监测、室内定位等实时在线服务，并且能广泛地适用于超大规模、环境复杂应用中，因此引起了业内人士的极大兴趣。

与传统无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)获取数据的方式相比，MCS具有更广泛的应用范围、更低的传感器部署成本以及更高的灵活扩展性，因此利用MCS收集数据能够提供更加准确高效的服务。然而，实际应用中移动设备获取感知数据时需消耗能量等资源，同时参与者共享感知数据存在泄露隐私信息的威胁，为此服务器往往给予一定的奖励以激励参与者积极获取感知数据，显然设计合理的激励方法以准确高效完成感知任务至关重要。

针对MCS中激励参与者获取感知数据问题，现有的研究主要包括基于拍卖机制分析参与者行为以及根据博弈论模拟参与者与服务器之间的交易两种方法。前种方式下，根据自身条件选择合适的感知任务并获取感知数据后，参与者将期望所获奖励消息发送到服务器，服务器接收到奖励消息后，以一定的准则选择其中部分参与者，从而被选中的参与者将感知数据上传到服务器以获得奖励；对于后种模式，在参与感知任务之前，参与者首先根据相关参数对其进行评估，然后预先提出期望所获奖励，最后参与者、服务器以及服务请求者三方因奖励约束而达到均衡。两种方式下均能激励参与者积极获取感知数据，然而都只从参与者角度进行分析，即如何激励参与者积极上传感知数据以获得更多奖励，因此均忽略了服务器在总奖励有限的条件下收集高质量数据的需求。针对MCS激励方法，现有技术中的机制均没有考虑感知数据质量因素，然而低质量数据严重影响服务器分析处理结果，无法达到准确高效提供服务的目的，可见，这些机制存在一定程度的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种移动群智感知激励方法，该方法在多任务并发场景下，结合数据质量约束，即能保证参与者收益，又能够最大化其总效用。

本发明所采用的技术方案是，一种移动群智感知激励方法，该方法包括下列步骤：

(1)、在假设服务器对感知数据具有最低质量要求的前提下，分别衡量参与者效用以及服务器效用；

(2)、根据获取的感知数据质量以及服务器总奖励约束条件来建立规划模型以达到最大化总效用；

(3)、在分析参与者实际所获奖励以及感知数据满足质量要求程度的基础上，通过衡量参与者价值量，从而选择最佳参与者来完成感知任务；