[發明專利]一種基于位置的群智感知應用的隱私保護方法

有效

• 申請號: 202010957163.4
• 申請日: 2020-09-12
• 公開（公告）號: CN112118531B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉通;張亞萌;熊赟;童維勤
• 申請（專利權）人: 上海大學;復旦大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W12/63;H04W12/02;G06F21/62
• 代理公司: 上海梵恒知識產權代理事務所(普通合伙) 31357
• 代理人: 李文鳳

本發明屬于隱私保護的技術領域，公開了一種基于位置的群智感知應用的隱私保護方法，包括步驟一、將被感知區域包含的所有用戶的地理位置以興趣地點為單位進行聚合；步驟二、各個興趣地點所覆蓋的用戶均在各自的智能設備本地對其地理位置和感知數據值進行擾亂，并將擾亂后的地理位置和感知數據值一并提供給中央平臺；步驟三、所述中央平臺根據步驟一所述的聚合方法對收到所有的感知數據值進行再次聚合，之后根據再次聚合得到的感知數據值對每一個興趣地點均進行真值發現的操作。

技術領域

本發明涉及隱私保護的技術領域，尤其涉及一種基于位置的群智感知應用的隱私保護方法。

背景技術

隨著物聯網和嵌入式傳感器的快速發展，移動智能設備配備了各種傳感器 (如麥克風、加速度計、指南針)，這些傳感器可以用來在城市范圍內收集數量龐雜的細粒度的感知數據，由此，移動群智感知的概念應運而生。一個典型的群智感知系統通常由位于云端的中央平臺和廣泛分布的眾多移動智能設備用戶組成，如圖1所示，智能設備用戶根據平臺發布的感知任務進行感知數據的收集并上傳到云端，平臺收集到大量的感知數據并挖掘出有價值的信息。群智感知系統在實際中有著諸多應用場景，其中對不同地點進行監測并基于感知數據進行真值發現的操作就是其中一個典型應用，在給定的感知區域范圍內，被感知對象(如環境噪聲、空氣質量)在不同的地點的值是不同的，智能設備用戶在移動過程中可以對其所屬地點的感知對象進行感知，并將感知數據上報給平臺，之后平臺根據用戶上報的位置聚合他們的感知數據值，考慮到用戶感知數據質量各不相同，平臺利用真值發現這一方法可以挖掘出被感知對象的真實值。

對于利用群智感知這一技術收集數據而言，一個主要的問題就是收集感知數據過程中智能設備用戶的隱私可能會被泄露，用戶提交的所有數據(如位置、感知數據值)都有可能暴露他們的敏感信息(如偏好、行為習慣)，不法分子會利用這些敏感信息牟取暴利，甚至會威脅到用戶生命財產的安全。因此，就必須要為用戶的位置和感知數據值提供隱私保護機制，然而隨之而來的問題是，往往加入了隱私保護機制后，平臺收集到的數據的有用性就會大打折扣。因此，如何在為用戶提供了隱私保護的同時，平臺還能從被擾亂或者被處理過的數據中提取出有用信息是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種基于位置的群智感知應用的隱私保護方法，解決了如何在進行隱私保護的同時，還可以從處理過的數據中提取有用信息等問題。

本發明可通過以下技術方案實現：

一種基于位置的群智感知應用的隱私保護方法，進行包括以下步驟：

步驟一、將被感知區域包含的所有用戶的地理位置以興趣地點為單位進行聚合；

步驟二、各個興趣地點所覆蓋的用戶均在各自的智能設備本地對其地理位置和感知數據值進行擾亂，并將擾亂后的地理位置和感知數據值一并提供給中央平臺；

步驟三、所述中央平臺根據步驟一所述的聚合方法對收到所有的感知數據值進行再次聚合，之后根據再次聚合得到的感知數據值對每一個興趣地點均進行真值發現的操作。

進一步，在所述被感知區域設置m個興趣地點，第j個興趣地點的地理位置記為L_j，其集合記為L＝{L₁,L₂,...,L_m}，其中，j＝1...m，處于興趣地點L_j的用戶子集記為U_j，則所述用戶子集U_j中的所有用戶u_i的地理位置l_i均以第j個興趣地點的地理位置L_j代替，其中，i＝1,...,n。

進一步，通過以指定位置擾亂概率將用戶原始的地理位置擾亂到當前感知區域的其它任意一個興趣地點，完成地理位置的擾亂；通過對用戶收集到的感知數據值加上高斯噪聲，完成對感知數據值的擾亂。