[發明專利]群智感知中基于區域覆蓋的一種激勵方法

有效

• 申請號: 201710180524.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106973392B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 朱琦;邢春曉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06Q30/08
• 分類號: G06Q30/08;H04W16/18;H04W84/18
• 代理公司: 江蘇海越律師事務所 32402
• 代理人: 唐小紅

本發明公開了群智感知中基于區域覆蓋的一種激勵方法。群智感知依賴于智能手機及可穿戴式設備中的嵌入式傳感器收集數據，在參與過程中，用戶消耗了私人資源，如電池和設備計算能力，也可能存在隱私安全等問題。為了在保證用戶參與的同時最大化覆蓋區域，本發明考慮到現實場景用戶的感知范圍，參與成本的地域性差異以及預算有限，在動態定價反向拍賣的基礎上，提出了區域覆蓋最大化方法，提高了所選擇的用戶感知覆蓋面積。

技術領域

本發明公開了本發明公開了一種群智感知在固定預算的前提下最大化區域覆蓋的反向拍賣激勵方法，屬于無線通信的技術領域。

背景技術

傳統的傳感器網絡需要將應用程序特定的傳感器部署在一個大的區域來監測環境，例如空氣質量或交通堵塞情況。然而，它的性能很大程度上依賴于傳感器的數量，因此網絡安裝維護成本高，節點覆蓋不足。隨著智能手機等移動設備的廣泛使用，它將代替傳感器網絡中的固定節點，于是群智感知(Crowd Sensing，CS)[1]出現。參與傳感的概念與以人為中心的計算模式，CS是指具有感測和計算裝置的移動用戶為了適應各種應用負責收集和貢獻數據的一種感知范式。CS的應用是利用已經部署或者是人們所攜帶的數以百萬計的移動設備(例如，安卓手機，iPhone，和iPad)所提供的傳感，計算和無線通信能力。基于智能手機及可穿戴式設備中的嵌入式傳感器，參與者可以從周邊環境中收集數據，并通過可用網絡上傳到應用程序服務器，服務器對參與者的數據進行處理并提取所需信息。群智感知廣泛應用于社會生活中，例如空間氣象監測、智能城市建設等等。

在群智感知中，參與者是自愿參與，足夠數量的參與者可以提供精細監測，且傳感裝置具有移動過程更易收集時空數據。用戶參與是群智感知中的最重要的元素，因為應用程序服務(例如，環境感知服務)真正依賴于用戶的感知數據。用戶參與包括包括傳感，學習與挖掘，傳播三個階段。在參與過程中，一個用戶消耗了自己的私人資源，如電池和他的設備計算能力，也可能存在隱私安全等問題。

為了保證用戶參與，我們需要設置合適的獎勵措施來激發用戶的積極性，也就是所謂的激勵機制。激勵機制大體上可分為非貨幣激勵和貨幣激勵。非貨幣激勵機制目標是吸引具有特定興趣愛好或者利益相同的用戶志愿參與，而貨幣激勵機制是用金錢為動力鼓勵參與者執行任務。

發明內容

技術問題：本發明針對群智感知過程中用戶分布不均勻和惡意競爭問題，考慮實際場景，將標價同用戶參與感知付出代價相結合，同時由于預算有限，從感知區域覆蓋的角度提供了一種在固定預算的前提下最大化區域覆蓋的反向拍賣激勵方法。

技術方案：本發明提供一種群智感知中基于區域覆蓋的一種反向拍賣激勵方法，該方法包括以下步驟：

1)定義用戶參與成本和重疊度：在群智感知中用戶u_i(i＝1,2,…N)作為信息提供者，執行感知任務、提供感知數據，N為用戶數，用戶通過基站上報收集到的感知數據，用戶與基站間距離為d_i，用戶參與成本為c_i＝αd_i²(i＝1,…,N)，其中α為常數；所有用戶感知范圍是以用戶u_i為中心，半徑為r的圓，當兩個用戶中心距離d(u_i,u_j)＜2r時用戶重疊，將某一個參與用戶u_i與已選用戶集W₁中所有用戶重疊的數量定義為參與用戶u_i的重疊度cdd_i；

2)用戶以隨機分布在c_i～1.5c_i的初始競標價格b_i參與拍賣，初始化拍賣輪次r＝0，參與拍賣用戶集W＝{u₁,u₂,…u_N}，選中上報信息用戶集

3)令循環計數器m＝0，從參與用戶集W中選取價格最低的用戶作為獲勝用戶歸為已選中用戶集W₁中；