[发明专利]一种质量保障型的车联网群智感知激励方法

说明书

本发明公开了一种质量保障型的车联网群智感知激励方法，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；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；参与者会为了在未来的感知任务中赢得更多的奖励，尽可能稳定的提供高质量数据以获得更高的信誉评分。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，具体涉及一种质量保障型的车联网群智感知激励方法。

背景技术

现有智慧城市发展的需求已经不满足于让车辆仅仅完成其作为交通工具的基本职能，而更趋向于利用车辆的通信、感知、计算等资源完成一系列交互任务。车联网群智感知中的大多数车辆用户是承担着交通任务的，对于这部分用户，我们希望它们在完成交通职能的基础上再尽可能多的参与到群智感知当中来。这样在不影响基本交通状况的同时，感知系统得到了需要的数据，参与者也能从中获取利益。

现有的群智感知技术主要是基于上述模式的机会式感知，在这种感知模式下，车辆到达目的地可能有多条行驶路径，也是就是说车辆的行驶轨迹存在不确定性，那么对于位置依赖型任务，车辆行驶轨迹上的任务覆盖情况也就具有不确定性。因此这种感知模式常被应用于车流量较大的区域。

现有机会式群智感知激励机制主要有信誉机制、互惠机制和基于电子货币机制的集中式激励机制和基于P2P的分布式信任网络的分布式激励机制两种方式。然而，在上述车流量较大的机会式群智感知场景中，以上两种传统的激励机制的设计存在以下不足。一方面，用户隐私安全和数据安全得不到有效保障。用户上传的数据会涉及其个人身份信息和位置信息，如不加以保护，用户可能不愿意提供数据。并且一旦系统中出现恶意节点上传虚假数据或者篡改数据，对于数据请求者会造成不可估计的损失；另一方面，数据质量得不到有效的保障。由于用户的感知能力参差不齐，如果不在激励时加以选择并给予针对性的奖励，可能会造成浪费感知成本却得不到理想数据的结果。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种质量保障型的车联网群智感知激励方法，对于安全问题，本发明结合区块链技术建立了区块链使能的车联网群智感知架构，并解释了该架构下激励机制的具体工作流程，在此基础上设计了一组部署在区块链上的智能合约，并通过二进制状态码说明智能合约的具体触发方式；另外对于质量控制问题，本发明设计了面向数据质量的基于反向拍卖的激励机制，包括中标参与者选择、数据质量评估和信誉更新以及奖励分配三个阶段。

本发明提供如下技术方案：一种质量保障型的车联网群智感知激励方法，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可以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；