移動感知網絡數據收集及激勵機制探討

◆門 寧 張 成 陳 波 趙永輝

（河南省環境監控中心 河南 450000）

0 引言

移動群智感知網絡其實就是以普通用戶的移動端當作感知源頭，利用網絡的協作，完成感知任務分配以及感知數據的整合，進而完成各種感知任務。這種網絡形式為互聯網平臺提供了新型的感知方式，進而提供了一定發展機遇，同時此項網絡資源的改變成為相關領域的研究重點。

1 移動群感知網絡系統結構

常見的移動群智感知網絡主要是由感知平臺與移動角戶兩部分組成，兩種類型的差異性包括：感知平臺是由數據中心的多項感知服務設備構成，移動數據可以使用智能手機所提供的各種傳感器進行數據采集。系統工作主要分為以下幾個環節：感知平臺將整體感知任務分化為很多子任務、利用相關激勵制度引導用戶參與、參與用戶根據對相應傳感器的運用做出感知等，各種移動智感平臺必須對用戶數據做出相對評估，最后利用激勵機制對用戶感知成果進行補充。

2 移動群感知網絡數據收集及其應用

目前，無線傳感器網絡在事物監督、目標跟蹤等方面都得到廣泛應用，無線傳感網絡已經成為人們對物理世界進行充分了解的必要手段，無線傳感器發揮的主要作用就是利用自身節點實現數據收集。無線傳感器可以分化成固定傳感網絡與移動傳感網絡兩種方式，由于對固定無線傳感器分析可知，網絡拓撲主要由固定傳感器節點與匯聚節點形成，并且在進行數據收集時大多采取匯聚節點方式。固定傳感器的網絡執行模式通常采取多項對一項的方式，接近Sink節點的傳感節點必須承受超負荷的通訊量，可能會出現因過多耗損自身能量的問題，導致能量欠缺的情況。為了改變這種局勢，越來越多相關工作人員采取移動網絡手段來完成數據收集工作[1]。

3 移動群感知網絡數據收集的實現

3.1 移動群智感知網絡共性平臺的構建

現階段，相關設計部門以及應用部門對多樣性的移動群智感知應用進行了開發與設計。移動群智感知網絡共享平臺的設計必須嚴格執行以下幾方面標準：第一，要求設計人員利用高級語言來控制感知數據，以防用戶做出重復性的使用感知處理[2]。第二，設計自動匹配用戶信息的傳感器，在輸入對應的感知參數，從而保證用戶所在情境一旦發生變化，做好相應調整以維持感知質量。最后，設計人員在進行設計時，必須設計對應接口，對不同物理層次的傳感器API出現的差距做出屏蔽，有效防止在不同類型的設備上出現重復開發利用的局面。

3.2 移動群智感知數據的前端處理

利用麥克風、攝像頭等傳感采集數據進行作業時經常出現的弊端是噪音大、消耗能量、對原始數據平臺造成影響等。在很多間歇性連接的網絡背景下，先對原始感知數據進行前端處理是非常必要的，接著就可以將所得出的數據傳輸到感知平臺進行深入的處理[3]。前段處理技術通常分為以下兩種：數據質量增強與情景推斷，這兩種技術涉及消除噪音、恢復丟失數據、推斷社交模式與生活環境等內容。對存在差異性的感知情境做出連接與完善，采取較少的數據信息做出更準確的情境推斷，是現階段移動智感知網絡發展方向，進行判定是相關工作人員的重點工作。

3.3 移動群智感知數據的傳輸

我國當下的形式依舊是利用傳統傳輸方式實現移動群智感知的應用，也就是用戶通過移動數據或者WIFI方式與網絡系統進行連接，但是，這種傳輸方式無法滿足網絡覆蓋的要求，甚至有時還會消耗用戶的數據流量。為了有效避免移動設備的依賴性同時減少通訊支出，移動用戶之間通過移動節點之間的聯系做好連接，利用對應的機會傳輸方式實現間歇性連通網絡背景支持下的感知數據傳輸[4]。另外在傳輸過程中，必須結合感知數據的類型與特點進行下一步工作，進一步實現機制數據與網絡數據的銜接。

3.4 移動群智感知數據的分析挖掘

通常情況下，移動群智感數據出自不同的用戶端與傳感器，必須對這些數據做出整理與研究才能有效地保證數據充分的實現價值，完成數據、信息、知識的進化過程。當前，技術人員主要研究的技術類型分為以下幾種：大數據的保存與處理、數據的格式化、數據質量管理、多元化數據發掘等。因為用戶感知方式的多樣性，導致所產生的感知數據會出現不全面、不具體、不及時等問題，因此對不同用戶數據質量做出測評，并且對不同維度的數據信息做出一定的連接，進而幫助感知對象進行全面性掌握。

3.5 移動群智感知網絡資源優化

改變移動節點在計算、能量等方面的資源有限性是移動群智感知網絡變現出實際性的必要手段。當前因為用戶數量以及傳感器的實用性都隨時間的變化而變化，無法正確地對能量以及寬帶的需求做出建模與設計。還應該重點研究怎樣在差異性的感知數據中選擇出一個具有實效性的用戶量集，并且在資源有限的情況下正確整理感知數據。主要的工作在以下幾方面進行調整：首先，正確安排不同類型的傳感器來完成相同的感知任務，準備好工作，促使感知質量能與資源的消耗做到統一。其次，對不同類型的感知數據進行整理，通過不同情境的關聯性做出連續性情境判定，實現感知質量與資源整合的公開化。最后，充分利用感知數據的空間連續性，選擇出合理的用戶集，正確安排感知數據，保證用戶可以共同完成感知工作。

3.6 移動群智感知網絡的安全與隱私

感知數據存在的弊端可能會泄露用戶的隱私信息，因此應該在保護用戶隱私的基礎上實現數據的收集。目前工作方式應該在以下三方面進行考慮，第一，匿名化信息，將自身的身份信息隱藏后再通過感知數據反饋給網絡平臺。第二，提高多位計算機的安全性，也就是利用加密手段將感知數據做出變換再反饋給網絡平臺。第三，避免數據的干擾，對感知數據添加一些干擾數據再上報給網絡平臺，所添加的信息應該全面保護用戶的隱私，并且準確地計算出信息的整合結果。

4 移動感知網絡數據收集的激勵機制

4.1 以平臺為中心的激勵機制

以平臺為中心的方式就是，先由平臺設定出總報酬，接著用戶自己決策是否繼續參與，并且根據自身的能力接受報酬的分配。首先用戶假裝明確感知成本，做好用戶的任務分配計劃，最后利用資源的均衡實現效益的最大化。其次，用戶以及所用平臺雙方都應該掌握所有感知成本的資源分配情況，用戶必須明確自身的感知成本，同時平臺必須在一定條件下提供出相繼發布的函數信息。

4.2 以用戶為中心的激勵機制

以用戶為中心的方式，用戶先向平臺做出反饋，在平臺提供的信息中選取性價比較高的任務進行挑戰，從而支出相應的報酬，接著與以平臺為中心的方式進行對比，用戶需要評價自身的感知成本，但是其他用戶與平臺無法得到任何與此用戶相關的信息。主要實施形式包括以下幾種：拍賣機制的設立，幫助平臺可以根據感知數據的價值分配對等的酬勞。設立對應的逆向拍賣動態價格的激勵機制，用戶能利用對外宣布的價格銷售感知數據給相關的平臺。設立以拍賣為基礎的激勵機制，同時保證此機制必須滿足計算機的切實可行性、盈利性等。

5 結束語

總之，移動群智感網絡在整體體系的實現以及實際環境的影響下逐漸實現轉型，在下一步工作進行之前，應該以一定的理論作為基礎，實現移動智感知應用的驗證，更全面的保證成果發揮作用、完善示范效果。