一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统

本发明涉及群智感知，尤其涉及一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统。

背景技术：

1、移动群智感知系统已经广泛应用于在环境监测、智能交通等领域。移动群智感知系统的网络架构可以分为集中式和分布式两种。采用集中式架构的群智感知系统面临着难以支持实时、大规模的群智感知任务的问题。通过移动边缘服务器的引入，使得移动边缘计算能够对计算任务进行本地化处理，降低云服务器的工作压力。云边协同的群智感知系统采用分布式架构，可以有效应对集中式架构群智感知系统所面临的问题。

2、然而，现有工作中的群智感知系统很多都采用集中式架构，所有用户都将感知计划、感知数据等上传感知平台，给感知平台带来巨大的工作负担，导致这类群智感知系统在处理大规模的感知任务时具有较高的服务延迟。

3、另外，在市域场景中，由于地形、城市规划等因素的共同作用，用户的地理位置分布并不均匀。群智感知系统必须将这一因素考虑进去，否则，将造成的优胜者分布集中的问题，导致感知数据冗余增加，严重影响感知数据的质量；因此我们提出一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统来解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，以解决上述背景技术中所提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，包括：群智感知平台，所述群智感知平台上连接有客户端，所述群智感知平台包括服务器平台、数据消费者和感知参与者，所述服务器平台包括登录注册模块、gps定位模块、感知数据采集模块和通讯服务模块，所述服务器平台用于接收来自数据用户的服务请求，并将感知任务分配给感知参与者，处理收集到的感知数据，并执行其他管理功能，参与者接收感知任务后，所述感知数据采集模块用于感知数据采集并将采集的数据上传到服务器平台，采集的数据可以为图像信息、地理位置信息、空气质量状况、河流水质数据，服务器平台以环境、交通状况等形式返回给数据消费者，服务器平台根据用户任务的完成情况，向用户支付报酬；

4、所述群智感知平台分为若干个片区，每个片区部署一个基站和一个移动边缘服务器；

5、所述云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统内设置有激励机制。

6、优选的，所述激励机制的步骤如下：

7、s1、令优胜者集合w为空集，对用户集合u按照出价从小到大排序，并删除出价高于p的用户；

8、s2、移动边缘服务器按照用户出价由低到高的顺序检查各个出价低于p的用户，对于用户u，如果存在x∈w满足则继续考察下一个用户，否则，将用户u添加到优胜者集合w中，如果不为空集，则令用户u的报酬为否则，令用户u的报酬为p；从9个用户中选择5个优，简单选择出价低的用户，考虑用户之间的冲突胜者，其中用户1-5的出胜者分布高度集中优胜者分布相对均匀，其中u为所有用户的集合、w为优胜者的集合、p为群智感知平台从一个用户上传的数据中所获收益、b为用户出价、ts为用户期望开始执行感知任务的时间点、te为用户期望结束执行感知任务的时间点；

9、s3、删除用户集u中所有满足下列条件的用户x：x.b>u.b且

10、优选的，所述群智感知平台收集群智感知数据的过程如下：

11、s1、群智感知平台向边缘服务器下发群智感知任务，边缘服务器将群智感知任务发送给自身所在片区的各个用户；

12、s2、用户向边缘服务器上传各自的出价；

13、s3、边缘服务器对自身所在区域中的各个网格，依次利用上述激励机制确定优胜者及优胜者的报酬；

14、s4、边缘服务器向优胜者发送报酬，优胜者将感知数据上传给边缘服务器；

15、s5、各个边缘服务器将收集到的感知数据上传给群智感知平台。

16、优选的，所述登录注册模块用于提供登录功能和注册功能，用户输入用户名和密码进行登录，根据输入信息的完整性与合法性验证判断用户是否登录成功，用户名输入时需检测字符合法性，该用户名是否已被注册，如果未被注册，提示进行注册，输入密码时需校验密码正确性，登录失败需有登录失败提示，登录成功则直接跳转到系统主界面，用户们可以自主选择是否记住密码；

17、若用户第一次使用本系统，需进行账号的注册，用户输入用户名、密码、确认密码后，根据用户输入信息的完整性与合法性验证判断用户是否注册成功，用户名可以采用的方式包括：手机号、邮箱、昵称，密码需要重复输入两次，用户名输入时需检测是否已被注册，若已经被注册，提示该用户名已被占用，注册成功后需有成功提示。

18、优选的，所述gps定位模块包括设置于用户的移动智能设备内的gps传感器，gps传感器可通过移动数据网络和导航卫星定位到当前移动智能设备所在的位置，自动进行地理位置信息的收集，所述gps传感器定位的扫描频率为5000ms。

19、优选的，所述通讯服务模块用于将优胜者选择结果返回给用户，并接收并处理客户端发送的数据，当处理完数据后服务器将处理结果发送到手机客户端。

20、优选的，所述客户端为用户持有的移动智能设备。

21、优选的，所述感知数据采集模块采用移动智能终端进行数据采集。

22、本发明的有益效果在于：

23、1、本发明中，所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，使得群智感知系统能够应对大规模的感知任务，大幅度降低服务延迟，提高服务体验。另外，通过用户冲突机制的引入，还能够保证群智感知系统即使用户地理位置分布相对集中，优胜者分布依然相对均匀，从而显著降低感知数据冗余，提高感知数据质量；

24、2、本发明中，所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，通过设置的激励机制将用户冲突的概念引入到群智感知激励机制当中，这样即使用户分布高度不均匀，激励机制依然可以确保优胜者在地理空间上相对均匀地分布，从而降低感知数据冗余，确保感知数据能够真实反映感知区域情况，提高感知数据的质量；

25、3、本发明中，所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，通过所提出的激励机制能够有效工作在云边协同的分布式群智感知系统中，从而有效降低感知服务延迟，提升感知服务质量。

技术特征：

1.一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，包括：群智感知平台，所述群智感知平台上连接有客户端，所述群智感知平台包括服务器平台、数据消费者和感知参与者，所述服务器平台包括登录注册模块、gps定位模块、感知数据采集模块和通讯服务模块，所述服务器平台用于接收来自数据用户的服务请求，并将感知任务分配给感知参与者，处理收集到的感知数据，并执行其他管理功能，参与者接收感知任务后，所述感知数据采集模块用于感知数据采集并将采集的数据上传到服务器平台，采集的数据可以为图像信息、地理位置信息、空气质量状况、河流水质数据，服务器平台以环境、交通状况等形式返回给数据消费者，服务器平台根据用户任务的完成情况，向用户支付报酬；

2.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述激励机制的步骤如下：

3.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述群智感知平台收集群智感知数据的过程如下：

4.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述登录注册模块用于提供登录功能和注册功能，用户输入用户名和密码进行登录，根据输入信息的完整性与合法性验证判断用户是否登录成功，用户名输入时需检测字符合法性，该用户名是否已被注册，如果未被注册，提示进行注册，输入密码时需校验密码正确性，登录失败需有登录失败提示，登录成功则直接跳转到系统主界面，用户们可以自主选择是否记住密码；

5.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述gps定位模块包括设置于用户的移动智能设备内的gps传感器，gps传感器可通过移动数据网络和导航卫星定位到当前移动智能设备所在的位置，自动进行地理位置信息的收集。

6.根据权利要求3所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述gps传感器定位的扫描频率为5000ms。

7.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述通讯服务模块用于将优胜者选择结果返回给用户，并接收并处理客户端发送的数据，当处理完数据后服务器将处理结果发送到手机客户端。

8.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述客户端为用户持有的移动智能设备。

9.根据权利要求1所述的一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，其特征在于，所述感知数据采集模块采用移动智能终端进行数据采集。

技术总结
本发明公开了一种云边协同下基于用户位置冲突的群智感知系统，属于群智感知技术领域，其包括：群智感知平台，群智感知平台上连接有客户端，群智感知平台包括服务器平台、数据消费者和感知参与者，服务器平台包括登录注册模块、GPS定位模块、感知数据采集模块和通讯服务模块，服务器平台用于接收来自数据用户的服务请求，并将感知任务分配给感知参与者，处理收集到的感知数据。本发明使得群智感知系统能够应对大规模的感知任务，大幅度降低服务延迟，提高服务体验，还能够保证群智感知系统即使用户地理位置分布相对集中，优胜者分布依然相对均匀，并通过设置的激励机制将用户冲突的概念引入到群智感知激励机制当中，提高感知数据的质量。

技术研发人员：李季
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17