[发明专利]一种质量保障型的车联网群智感知激励方法

权利要求书

1.一种质量保障型的车联网群智感知激励方法，其特征在于，包括三层：用户层、平台层和云层；用户层包括已经在授权中心注册并获得身份加密信息的请求者和参与者；平台层由若干个边缘节点簇组成，每个边缘节点簇由部署在道路两旁的一组位置相近的边缘节点组成，边缘节点即RSUs和BSs，边缘节点拥有本地服务器和计算单元，可以完成及时的数据计算和存储；以边缘节点簇作为矿工进行区块链的共识和挖矿，从而搭建基于区块链的分布式感知平台；请求者和参与者之间的交易信息经由矿工验证并周期性打包成区块添加到区块链中；部署在区块链上的智能合约能够保证感知过程安全可靠且自动化地执行；云层包含授权中心和多种服务器，用来实现对边缘节点簇的统一管理；

具体包含以下八个步骤：

步骤1：用户注册，请求者和参与者将他们的身份信息发给最近的矿工进行验证，身份信息包括公钥、私钥以及数字证书，验证通过即触发“注册合约”，为用户创建合法账户；

步骤2：任务发布，系统中注册的请求者将感知任务请求发送给距请求者最近的矿工，矿工验证请求有效后，运行“任务发布合约”；

步骤3：参与者提交出价，参与者收到平台发来的任务信息后，根据完成任务所需的感知成本向平台提交一组任务出价；

步骤4：中标参与者选择，平台根据参与者给出的出价，根据中标参与者选择策略，选择一组中标参与者，并触发“任务执行合约”；

步骤5：感知任务执行，中标参与者依据“任务执行合约”采集不同感知任务所需的数据，并将采集到的数据上传至平台；

步骤6：信誉更新，任务执行合约结束或所有中标参与者均已上传数据后触发“信誉更新合约”，平台对感知数据的质量进行量化评估，并据此对参与者信誉值进行更新，更新完成后触发“奖励分配合约”；

步骤7：奖励分配，根据“奖励分配合约”，结合数据质量评估结果和参与者当前信誉，给予成功上传数据的参与者在任务执行中的奖励；

步骤8：区块生成，矿工周期性处理区块链中的委托权益证明共识(DPoS)机制，并将请求者和参与者之间的交易信息打包形成新区块，新区块验证后被添加到区块链中。

2.根据权利要求1所述的一种质量保障型的车联网群智感知激励方法，其特征在于，所述步骤1-步骤7的系统模型为：

假设车联网群智感知系统中包含m个请求者，n个参与者以及一个感知平台；由m个请求者构建的任务集合表示为S＝{s₁,s₂,...,s_i,...,s_m}，其中每一个感知任务s_i包含以下信息：

公式(1)中除了任务位置L_i、任务描述des_i、完成任务至少需要的参与者数量N_i、任务预算B_i、任务截止日期D_i之外，还需要考虑到机会式感知中车辆轨迹的不确定性，由此需要确保任务s_i能够被完成的概率不低于固定的概率阈值ξ_i；

将所述任务s_i中包含的任务信息发布到感知平台后，平台会将信息广播给系统中所有的参与者；由n个参与者构建的参与者集合表示为：V＝{v₁,v₂,...,v_j,...,v_n}，其中每一个参与者v_j包含以下属性：

v_j＝{r_j,e_ij,c_ij,b_ij}, (2)；

公式(2)中r_j表示v_j的当前信誉，取值范围为r_j∈[0,1]，e_ij表示根据历史轨迹预测的v_j能够成功执行s_i的概率，c_ij表示v_j完成s_i需要耗费的成本，b_ij表示v_j给出的对于s_i的任务出价；需要注意的是，c_ij只对参与者本身可见，感知平台是不知道参与者完成任务的实际成本的，只知道参与者提交的任务出价b_ij；另外，理性的参与者提交的任务出价一定是大于等于理性的参与者本身的感知成本，即b_ij≥c_ij；对于每一个感知任务而言，并不是系统中所有参与者都感兴趣，那么只有感兴趣的参与者会计算自身感知成本并提交任务出价，对于不感兴趣的参与者，b_ij＝c_ij＝0；

接下来，感兴趣的参与者向平台提交所述属性信息，根据所述属性信息，平台运行中标参与者选择策略，选出一组中标参与者W＝{w₁,...,w_k,...,w_g}，其中g表示中标参与者集合的大小，因为W一定是V的子集，所以有g≤n；选出的中标参与者根据任务要求采集感知数据并上传到平台，感知数据的集合表示为：Data＝{data_i1,...,data_ik,...,,data_ig}；对于每一条收集来的数据data_ik，平台会对数据data_ik的质量进行量化评估，评估结果用q_ik来表示，然后结合q_ik对中标参与者w_k的信誉进行更新，更新后的信誉用r_k′来表示；接下来根据每个中标参与者w_k完成任务的情况，给予中标参与者任务奖励p_ik。