本文關(guān)鍵詞：移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集與激勵(lì)機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京郵電大學(xué)》 2014年

移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集與激勵(lì)機(jī)制研究

趙東  

【摘要】：移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)將普通用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備作為基本感知單元,通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有意識(shí)或無(wú)意識(shí)的協(xié)作,實(shí)現(xiàn)感知任務(wù)分發(fā)與感知數(shù)據(jù)收集,完成大規(guī)模的、復(fù)雜的社會(huì)感知任務(wù)。它既為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種全新的感知模式,同時(shí)也帶來(lái)了一系列新的挑戰(zhàn),逐漸成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)相比,移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)最重要的特點(diǎn)是“以人為中心”,就是說(shuō)人將參與整個(gè)感知過(guò)程,既是感知數(shù)據(jù)的“消費(fèi)者”,又是感知數(shù)據(jù)的“生產(chǎn)者”。盡管目前已存在各種各樣的移動(dòng)群智感知應(yīng)用系統(tǒng),但仍缺乏基本的衡量數(shù)據(jù)收集質(zhì)量的模型、有效的數(shù)據(jù)收集方法、合理的用戶(hù)參與激勵(lì)機(jī)制。在傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)收集問(wèn)題已經(jīng)積累了較多的研究成果,但難以直接應(yīng)用于移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)之中,并且缺乏對(duì)用戶(hù)激勵(lì)的考慮。 因此,本文圍繞移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集及其相關(guān)的參與激勵(lì)問(wèn)題,分別從如何度量和分析數(shù)據(jù)收集質(zhì)量、如何設(shè)計(jì)有效的數(shù)據(jù)收集方法、如何激勵(lì)用戶(hù)參與數(shù)據(jù)收集三個(gè)角度提出一系列新模型和新方法。本文的主要貢獻(xiàn)如下： (1)覆蓋質(zhì)量度量模型與分析方法。作為衡量數(shù)據(jù)收集質(zhì)量的一個(gè)重要性能指標(biāo),移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋不同于傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,它與人移動(dòng)的機(jī)會(huì)性密切相關(guān)�？紤]到移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中感知覆蓋的時(shí)變因素,我們提出了覆蓋間隔時(shí)間作為度量指標(biāo)�；诒本┖蜕虾３鲎廛�(chē)的移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)集的分析,我們建立了覆蓋間隔時(shí)間的分布模型及感知區(qū)域覆蓋率與節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)關(guān)系的表達(dá)式。所提出的覆蓋質(zhì)量度量模型與分析方法為合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)提供了理論依據(jù)。 (2)基于時(shí)空相關(guān)性的協(xié)作機(jī)會(huì)感知。節(jié)能問(wèn)題是利用移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集面臨的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn),為此我們?cè)O(shè)計(jì)了協(xié)作機(jī)會(huì)感知架構(gòu)。首先,提出離線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制,根據(jù)給定的節(jié)點(diǎn)集合的歷史移動(dòng)軌跡從中選擇最少個(gè)數(shù)的節(jié)點(diǎn)子集,使其滿(mǎn)足指定的覆蓋質(zhì)量需求。其次,設(shè)計(jì)一個(gè)在線(xiàn)的自適應(yīng)采樣機(jī)制,根據(jù)感知數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性,自適應(yīng)地決定每個(gè)節(jié)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)間是否執(zhí)行采樣任務(wù)。實(shí)驗(yàn)分析表明所提出的機(jī)制保證了數(shù)據(jù)收集質(zhì)量,降低了感知能量消耗。 (3)采用數(shù)據(jù)融合的協(xié)作機(jī)會(huì)傳輸�，F(xiàn)有的機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制僅僅關(guān)注于用戶(hù)個(gè)體感興趣數(shù)據(jù)的共享和分發(fā),而沒(méi)有考慮感知數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性特點(diǎn)。我們?cè)O(shè)計(jì)了協(xié)作機(jī)會(huì)傳輸架構(gòu),通過(guò)將機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制與數(shù)據(jù)融合相結(jié)合來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)傳輸性能�；谠摷軜�(gòu),提出了采用數(shù)據(jù)融合的傳染路由機(jī)制(ERF)和采用數(shù)據(jù)融合的二分噴射等待機(jī)制(BSWF),推導(dǎo)了相關(guān)性數(shù)據(jù)包的擴(kuò)散規(guī)律,設(shè)計(jì)了新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。實(shí)驗(yàn)分析表明所提出的機(jī)制保證了數(shù)據(jù)收集質(zhì)量,降低了傳輸能量消耗。 (4)用戶(hù)參與在線(xiàn)激勵(lì)機(jī)制。現(xiàn)有的激勵(lì)機(jī)制大多是離線(xiàn)的,即所有感興趣用戶(hù)事先報(bào)告他們的屬性信息給任務(wù)發(fā)起者,而現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的用戶(hù)總是在不同時(shí)間以隨機(jī)順序逐一在線(xiàn)到達(dá)。我們研究在線(xiàn)激勵(lì)機(jī)制,在預(yù)算限制下使任務(wù)發(fā)起者在指定的截止時(shí)間之前選擇一個(gè)用戶(hù)集來(lái)執(zhí)行感知任務(wù)使其獲得的價(jià)值最大化。考慮不同用戶(hù)的特點(diǎn),調(diào)查了選擇用戶(hù)集的價(jià)值函數(shù)是一個(gè)非負(fù)單調(diào)子模函數(shù)的情況,可用于許多現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景。我們將問(wèn)題構(gòu)建為在線(xiàn)拍賣(mài)模型,提出了兩個(gè)在線(xiàn)激勵(lì)機(jī)制,即OMZ機(jī)制和OMG機(jī)制,分別適用于零“到達(dá)-離開(kāi)”間隔模型和一般間隔模型,并證明了它們可以滿(mǎn)足計(jì)算有效性、個(gè)人合理性、預(yù)算可行性、真實(shí)性、消費(fèi)者主權(quán)性和常數(shù)競(jìng)爭(zhēng)性六個(gè)重要特性。 綜上,本文從數(shù)據(jù)收集和激勵(lì)機(jī)制兩個(gè)方面提出一系列的模型和方法,通過(guò)理論分析及大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它們的有效性,為移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用提供重要的理論和技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 梁俊斌;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中低能耗數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D];中南大學(xué);2010年

2 奎曉燕;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中高效數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D];中南大學(xué);2012年

3 趙東;移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集與激勵(lì)機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

4 徐建波;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式分簇和節(jié)能的數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D];湖南大學(xué);2008年

5 周四望;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)收集算法研究[D];湖南大學(xué);2007年

6 徐宏力;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)有效的數(shù)據(jù)收集問(wèn)題研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

7 吳宣夠;基于壓縮感知的大規(guī)模無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)數(shù)據(jù)收集研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 宋曉霞;低冗余CS觀(guān)測(cè)方法及其在WSNs數(shù)據(jù)收集中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張劍峰;用于手機(jī)銷(xiāo)售渠道數(shù)據(jù)收集的多渠道泛數(shù)據(jù)收集展現(xiàn)系統(tǒng)的研究[D];北京郵電大學(xué);2006年

2 劉瑞超;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2014年

3 張?chǎng)?網(wǎng)絡(luò)表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器的研究與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2009年

4 付磊;大規(guī)模無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集機(jī)制研究[D];河南科技大學(xué);2014年

5 劉斌;車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集協(xié)議及其應(yīng)用的研究[D];電子科技大學(xué);2011年

6 仇雷杰;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中有效數(shù)據(jù)收集技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 馮亞超;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集協(xié)議的建模與分析[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

8 李春良;基于增量碼的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

9 李和沛;能量采集傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2014年

10 陳麗萍;校園BBS輿情數(shù)據(jù)收集與提取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集與激勵(lì)機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：131494