參與感知網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)技術(shù)研究.pdf

1、如今，手持設(shè)備的硬件水平逐步提高，多種功能的傳感器都可搭載在智能手機(jī)終端上，這使得以手機(jī)設(shè)備為主的移動(dòng)感知技術(shù)逐漸升溫，進(jìn)而演變出了一種新型的數(shù)據(jù)信息社會(huì)化生產(chǎn)模式——參與感知網(wǎng)絡(luò)（Participatory Sensing Network）。參與感知是個(gè)體或群體使用功能越來越強(qiáng)大的移動(dòng)手機(jī)和云端服務(wù)器來收集和分析語義信息的一個(gè)感知過程，強(qiáng)調(diào)人的作用，通過將任務(wù)部署給移動(dòng)設(shè)備來組建一個(gè)可互動(dòng)的傳感網(wǎng)絡(luò)以方便用戶收集、分析和共享本地知識。

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　　然而，在參與感知網(wǎng)絡(luò)中，完成感知任務(wù)并且將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器需要花費(fèi)一定的時(shí)間和成本開銷，這使得一些用戶不愿意主動(dòng)去參與感知任務(wù)。因此，為了實(shí)現(xiàn)有效和高效的感知活動(dòng)，激勵(lì)機(jī)制是參與感知網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　為了提高參與感知網(wǎng)絡(luò)中用戶參與感知任務(wù)的積極性進(jìn)而保證感知網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，本文提出了一種基于感知效用的動(dòng)態(tài)參與感知激勵(lì)策略（Sensing Utility Based Dynamic Incentive Mec

3、hanism, SUBDIM），旨在保證一定的系統(tǒng)開銷的前提下，最大限度地激勵(lì)用戶去完成感知任務(wù)。SUBDIM應(yīng)用微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的供需原理，用感知效用值來衡量感知點(diǎn)的數(shù)據(jù)價(jià)值，激勵(lì)值會(huì)隨著系統(tǒng)中任務(wù)的完成情況動(dòng)態(tài)變化。同時(shí)，將系統(tǒng)中的用戶劃分為生產(chǎn)者和消費(fèi)者兩種角色，生產(chǎn)者根據(jù)感知效用值及其他因素決定是否參與感知任務(wù)；消費(fèi)者根據(jù)感知效用值為生產(chǎn)者支付報(bào)酬。服務(wù)器在參與感知過程中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)信息和任務(wù)報(bào)酬。章末，對SUBDIM激勵(lì)算法進(jìn)行了

4、實(shí)驗(yàn)?zāi)M，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SUBDIM相較于無激勵(lì)機(jī)制和反向拍賣動(dòng)態(tài)定價(jià)情景，能夠在控制較低的系統(tǒng)開銷前提下充分提高感知活動(dòng)量和用戶的參與度。
　　在 SUBDIM的基礎(chǔ)上，本文還提出了一種激勵(lì)優(yōu)化方法——參與感知任務(wù)定向發(fā)布算法（Sensing Task Directional Distribution, STDD）。在發(fā)布感知任務(wù)之前，確定能夠參加本輪感知活動(dòng)的生產(chǎn)者子集，向其定向組播感知任務(wù)以省去服務(wù)器端不必要的帶寬和能量開銷。