[发明专利]一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统及其激励方法

说明书

本发明公开本发明公开了一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统及其激励方法，具体包括真值发现阶段和预算可行反向拍卖阶段。在真值发现阶段，本发明在深层云和边缘云两层进行真值发现。在预算可行反向拍卖阶段，本发明提出了一个贪心方法在预算约束下选择用户来最大化质量函数。本发明所提的方法是计算有效、真实、预算可行和保证常数近似度的，同时在真值发现精度和系统可扩展性方面优于同类方法。

技术领域

本发明涉及一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统及其激励方法。

背景技术

移动群智感知是一项人类驱动的一种活动，它利用无线连接的普遍性，使具有内置感应功能的各种移动设备以及固有的用户移动性来创建密集且动态的数据集，从而可以有效地表示我们环境信息的特征。移动群智感知已成为传感应用中数据采集的有效方法，例如照片选择，公共自行车出行选择和室内定位系统等等。

现有的大多数移动群智感知系统都是依靠云服务来完成收集/聚集传感数据、分配任务、估计真值并激励移动用户这些任务的。基于云的移动群智感知系统具有一些明显的缺点，例如，由于云服务器上的计算和通信拥塞，可能导致群智感知的可扩展性较弱，难以识别感知数据的虚假位置，并且伴随着数据安全性较高的风险和用户隐私暴露的风险。

基于边缘计算架构的移动群智感知系统的主要有一下优势：降低计算复杂性：基于边缘计算的移动群智感知架构可以通过将计算从云上卸载到多个边缘服务器来并行化计算；减少延迟：云与移动用户之间的通信很少或没有；位置感知：大多数移动群智感知任务取决于位置。边缘计算资源(例如基站，接入点)通常位于特定位置：由于边缘服务器仅在其部署区域内收集传感数据，因此很容易验证传感数据的位置属性；灵活的数据处理：基于边缘计算的移动群智感知为边缘服务器带来了本地数据处理(例如聚合，真值发现以及温度，噪声水平，运输，特定区域的空气状况推断)的灵活性；减少隐私威胁：传感数据分布在多个边缘服务器中。多个边缘服务器中传感数据的分布式存储不仅增强了数据的安全性，还减少了用户的隐私威胁。

目前已经进行了一些有关基于边缘计算的移动群智感知的相关研究，这些研究使用了边缘计算来实现或解决某些目标问题，例如，基于边缘计算的数据处理，隐私保护，信誉管理，车辆众包应用程序的任务卸载，以及提取环境信息等等。但是，现有技术中没有真值发现和激励方法设计。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统，带有预算的移动群智感知任务分配到每个边缘云上；对执行任务感兴趣的用户将其出价与感应数据一起提交给相应的边缘云以供参考，每个边缘云对每个任务执行真值发现。

本发明的另一目的是提供一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统的激励方法，每个边缘云都选择一个用户子集作为获胜者，以在预算约束下最大化获胜者的质量，并确定向获胜者支付的报酬。

技术方案：一种边缘辅助移动群智感知真值发现系统，适用于一种移动群智感知系统，其特征在于：所述真值发现系统位于深层云中的平台，所述平台包括一组由r个边缘云组成的集E＝{e₁,e₂,...,e_r}和一组由n个智能手机用户的集合U＝{1,2,...,n}，设U_k为边缘云e_k覆盖区域内的用户集，其中U＝UU_k,k＝1,2,...,r，任一用户属于多个边缘云；