[發明專利]一種基于群體感知的城市大規模數據收集方法及系統

在審

• 申請號: 202110593310.9
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113316113A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 陳彬;朱正秋;趙勇;黃金才;程光權;盧惠民;季雅泰;陳海亮;呂欣;楊妹
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W4/35;G06Q50/26
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，包括：

1)將感知任務分解為n個感知周期及m個網格；

2)估計未感知的網格的信息量及感知成本；

3)基于未感知的網格的信息量及感知成本在m個網格中選擇合適的目標網格，將任務分配選擇目標網格內的用戶，等待用戶執行感知任務并接收用戶上傳的感知數據；

4)評估用戶執行感知任務的任務完成質量，若任務完成質量不滿足預設質量要求，則跳轉執行步驟3)；若滿足預設質量要求，則跳轉執行步驟5)；

5)基于感知數據推斷出未感知的網格內的感知數據，構成完整的感知數據矩陣；

6)判斷當前的感知周期是否為最后一個感知周期，若不是最后一個感知周期，則跳轉執行步驟2)以進入下一個感知周期；否則結束并退出。

2.根據權利要求1所述的基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，步驟1)中進行信息量估計是指采用投票委員會算法，根據下式計算未感知的網格的信息量；

上式中，I_v,j表示未感知的網格v在當前感知周期j的信息量，L為投票委員會算法中的委員數量，表示投票委員會算法中第l個委員對未感知的網格v在當前感知周期j估計的信息量，表示投票委員會算法中所有委員對未感知的網格v在當前感知周期j估計的信息量的平均值，其中每一個委員對應一種推斷算法。

3.根據權利要求1所述的基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，步驟1)中進行感知成本估計的函數表達式為：

c_v,j＝c_v·c_b

上式中，c_v,j表示未感知的網格v在當前感知周期j的感知成本，c_v表示未感知的網格v中測量的成本，在未感知的網格v中測量的成本c_v包括測量設備的能耗和通信數據消耗及數據管理成本；c_b為主觀成本的函數，c_b＝B^1-b，其中b為剩余電量除以總電量的比率，B為常數。

4.根據權利要求1所述的基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，步驟3)中基于未感知的網格的信息量及感知成本在m個網格中選擇合適的目標網格時，選擇原則為最小化感知成本、最大化選擇網格中的信息量。

5.根據權利要求1所述的基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，步驟3)中基于未感知的網格的信息量及感知成本在m個網格中選擇合適的目標網格時，采用的選擇算法為樸素貪婪選擇策略、成本有益貪婪選擇策略以及帕累托優化策略中的一種。

6.根據權利要求1所述的基于群體感知的城市大規模數據收集方法，其特征在于，步驟4)中評估用戶執行感知任務的任務完成質量是指：首先針對當前感知周期j收集得到的m′個感知數據中的每一份感知數據，利用剩下的m′-1份感知數據采用預設的推斷算法得到該感知數據對應的預測數據，從而一共得到m′對感知數據及其對應的預測數據；然后，使用貝葉斯推斷或拔靴分析法估計推斷算法的推斷誤差是否滿足要求，若推斷誤差滿足要求則判定任務完成質量滿足預設質量要求，否則判定任務完成質量不滿足預設質量要求。