移动群智感知中任务分配的研究

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《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》范文

《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》范文

《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》篇一一、引言移动群智感知(Mobile Crowd Sensing,MCS)作为一种新兴的感知技术,通过利用大量移动设备进行协同感知和数据处理,实现了对复杂环境的实时监控和感知。

在双视角下,即用户视角和系统视角,移动群智感知的任务分配机制对系统性能的优化起着至关重要的作用。

特别是当任务依赖位置信息时,如何合理分配任务成为了一个关键问题。

本文旨在探讨双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制,以提高系统效率和用户满意度。

二、用户视角下的任务分配机制从用户视角来看,任务分配机制应充分考虑用户的地理位置、设备能力、个人偏好等因素。

首先,系统需要收集用户的地理位置信息,以便根据任务的地理位置要求进行匹配。

其次,系统应评估用户的设备能力,如计算能力、电池寿命、存储空间等,以确保用户能够完成分配的任务。

此外,个人偏好也是任务分配的重要参考因素,如用户可能更愿意参与某些类型的任务或对某些地点感兴趣。

在双视角下,用户和系统之间需要进行有效的交互和沟通。

系统可以通过激励机制,如任务报酬、奖励机制等,激发用户的参与意愿。

同时,系统需要为用户提供清晰的任务描述和期望结果,以便用户了解任务的难度、要求和可能的回报。

这样有助于用户在众多任务中选择最符合自己需求和能力的任务。

三、系统视角下的任务分配策略从系统视角来看,任务分配策略需关注整体任务完成效率和资源优化。

首先,系统应根据任务的类型、要求和紧急性对任务进行分类。

其次,根据移动设备的地理位置、设备能力和剩余资源等动态信息进行实时匹配。

这样可以通过动态调度和资源优化来确保任务能够及时完成并最大化利用系统资源。

此外,系统应考虑任务的地理分布性。

对于某些需要大规模地理覆盖的任务,系统可以通过多路径路由和分布式计算来提高任务的完成效率。

同时,为了降低通信开销和提高数据传输效率,系统可以设计高效的数据传输协议和压缩算法。

四、位置信息的利用与隐私保护在双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制中,位置信息的利用至关重要。

移动群智感知网络技术的研究与应用

移动群智感知网络技术的研究与应用

移动群智感知网络技术的研究与应用随着信息技术和互联网的快速发展,人们也对于信息获取和处理的需求越来越多。

传统的传感器网络虽然可以满足一部分需求,但是其种类和数量有限,覆盖范围有限,而且采集到的数据也不一定准确。

因此,移动群智感知网络技术应运而生。

移动群智感知网络(Mobile Crowdsensing Network)简称MCSN,是一种基于移动终端的感知网络,能够动态地组织社区中的移动设备完成感知任务。

MCSN的核心思想是将移动设备作为感知节点,利用其自身的计算、存储和通信资源,组织形成一种分布式感知网络,将感知数据上传到云端进行处理和分析。

MCSN的优势在于可以快速地完成大规模感知任务,提高感知数据的准确度和实时性,同时降低了感知的成本和覆盖范围,增加了感知数据的多样性和丰富度。

MCSN在环境感知、交通监测、健康监护、社交娱乐等方面都有着广泛的应用前景。

MCSN的具体实现需要解决一系列技术难题,包括感知任务的发布、节点的组织与调度、感知数据的处理与分析等环节。

以下是MCSN中一些比较重要的技术点:1、感知任务发布与管理。

感知任务的发布需要考虑到任务的类型、时间、地点、感知内容等因素。

同时,也需要考虑到节点的数量和分布情况,进行任务调度和节点分组。

需要使用一些高效的算法来确保任务的分配和完成。

2、节点的组织与调度。

节点的选择和组织需要考虑到节点的可靠性、能耗和通信质量等因素。

同时,节点的调度和位置估计也需要采用一些优化算法来进行优化。

3、感知数据的处理与分析。

感知数据的处理和分析是MCSN中最关键的环节之一。

需要根据不同的应用场景和任务需求,进行数据预处理、特征提取、数据分类等工作,同时也需要进行数据的可视化和结果评估。

MCSN的应用场景非常广泛,下面列举几个比较有代表性的应用:1、智慧城市环境感知。

通过MCSN可以监测城市的空气质量、噪声、温度、湿度等环境参数,同时可以监控交通流量、车辆拥堵情况等,为城市管理和规划提供数据支持。

移动群智感知中的空间任务分配机制

移动群智感知中的空间任务分配机制

收稿日期:2018 09 09;修回日期:2018 10 24作者简介:邢倩(1993 ),女,硕士研究生,主要研究方向为无线传感器网络、移动群智感知等(13502196367@163.com);孙学梅,女,副教授,硕导,博士,主要研究方向为无线网络;苑春苗,女,副教授,主要研究方向为计算机网络、网络多媒体.移动群智感知中的空间任务分配机制邢 倩,孙学梅,苑春苗(天津工业大学计算机科学与软件学院,天津300387)摘 要:在移动群智感知的空间任务分配问题中用户与任务的空间距离直接影响完成任务所需的成本,而现有的研究在这方面却考虑不足,因此以最小化感知成本为目标设计了移动群智感知中的空间任务分配机制。

首先,以感知成本最小为目标,基于遗传算法和贪心算法设计了一种高效的任务分配方法;其次,针对用户感知质量的随机性,基于用户的历史感知情况和当前任务的执行情况设计了用户感知质量的更新机制。

为验证所提机制的效果,通过仿真实验与两种基准的任务分配方法作比较。

实验结果表明,所提机制在感知总成本和用户执行任务所移动的总距离等方面均有更好的效果。

关键词:移动群智感知;空间任务;任务分配;成本最小中图分类号:TP393.06 文献标志码:A 文章编号:1001 3695(2020)03 050 0868 04doi:10.19734/j.issn.1001 3695.2018.09.0644AssignmentmechanismforspatialtasksinmobilecrowdsensingXingQian,SunXuemei,YuanChunmiao(SchoolofComputerScience&SoftwareEngineering,TiangongUniversity,Tianjin300387,China)Abstract:Fortheallocationofspatialtasksinmobilecrowdsensing,thespatialdistancebetweenusersandtasksdirectlyaf fectsthecostrequiredtocompletethetasks,whiletheexistingresearchaboutthisisconsideredinadequate.Inordertominimizecost,thepaperproposedaspatialtaskallocationmechanism.Firstly,basedongeneticalgorithmandgreedyalgorithm,itdesignedanefficienttaskallocationmethodtominimizethecostrequiredtocompletethetasks.Secondly,consideringtheran domnessofusersensingquality,itdesignedamechanismofusersensingqualityupdatingbasedonthehistoricalqualityandthequalityofthecurrenttask.Toverifytheeffectivenessoftheproposedmechanism,itconductedsimulationscomparedwiththetwobenchmarks.Theresultsshowthatforspatialtaskallocationtheproposedmechanismhasbetterresultsintermsoftotalcostandspatialdistancethattheuserneedstomovetoperformthetask.Keywords:mobilecrowdsensing;spatialtasks;taskallocation;minimizecost 如今,智能手机逐渐成为移动通信设备的主流,这些智能手机通常配有功能强大的传感器[1],如GPS、相机和数字式罗盘等。

《群智感知中面向响应时间优化的任务分配机制研究》范文

《群智感知中面向响应时间优化的任务分配机制研究》范文

《群智感知中面向响应时间优化的任务分配机制研究》篇一一、引言随着物联网(IoT)技术的飞速发展,群智感知作为一种新型的智能计算模式,正逐渐成为研究热点。

群智感知利用大量分散的、具有感知能力的设备,通过协同合作的方式完成复杂的任务。

然而,在群智感知系统中,任务分配机制对于响应时间、系统效率和用户体验至关重要。

因此,本文针对群智感知中面向响应时间优化的任务分配机制进行研究,旨在提高系统性能和用户满意度。

二、群智感知任务分配的背景与挑战群智感知系统中,任务分配是指将待处理的任务分配给合适的设备进行执行。

由于设备的能力、地理位置、网络状况等因素存在差异,如何实现高效的任务分配成为了一个重要问题。

此外,响应时间作为衡量系统性能的关键指标之一,对用户体验和系统效率具有重要影响。

在群智感知系统中,任务分配面临以下挑战:1. 设备异构性:设备的计算能力、存储空间、能量供应等方面存在差异。

2. 网络不确定性:网络延迟、数据传输速率等因素会影响任务的执行过程。

3. 用户需求多样性:不同的用户对任务的响应时间、精度等有不同要求。

三、面向响应时间优化的任务分配机制为了解决上述问题,本文提出了一种面向响应时间优化的任务分配机制。

该机制主要从以下几个方面进行优化:1. 设备能力评估:对参与群智感知的设备进行能力评估,包括计算能力、存储空间、能量供应等方面。

根据设备的能力,将其划分为不同的等级,以便更好地进行任务分配。

2. 任务分类与优先级设置:根据任务的性质和紧急程度,将任务分为不同的类别,并设置相应的优先级。

高优先级的任务将优先分配给具有较高能力的设备执行。

3. 动态任务调度:根据设备的实时状态和网络状况,动态调整任务分配策略。

当某个设备的状态发生变化时,如计算能力提升或网络延迟减小,该机制将自动调整任务分配,以优化响应时间。

4. 反馈与学习:通过收集任务的执行数据和用户的反馈信息,对任务分配机制进行持续优化。

利用机器学习等技术,不断改进设备能力评估模型和任务分配策略。

移动群智感知中的任务分配算法研究

移动群智感知中的任务分配算法研究

移动群智感知中的任务分配算法研究随着移动互联网、物联网技术的快速发展,移动群智感知逐渐成为数据采集的一种新兴方式。

移动群智感知是利用手机、智能设备等移动终端设备集成的各类传感器(如相机、麦克风、GPS、陀螺仪等)共同完成数据采集、处理和分析的一种技术。

在移动群智感知中,任务分配算法是关键之一,它负责将任务分配给合适的感知设备或志愿者,以实现数据的高效采集。

任务分配算法需要考虑多个因素,包括感知设备或志愿者的空闲时间、位置信息、数据处理能力和网络带宽等。

在实际应用场景中,任务分配算法需要根据具体情况做出优化和调整,以保证整个系统的效率、可靠性和可扩展性。

针对任务分配算法的研究,需要进行对感知设备或志愿者的特征、约束条件的分析,了解任务的类型、紧急程度等因素,研究最优的任务分配策略。

下面将从几个方面介绍移动群智感知中的任务分配算法研究。

一、任务分配算法的基本原理任务分配算法是一种优化问题,它需要在多个约束条件下,寻找到满足任务需求的最优解。

在移动群智感知中,任务分配算法面临着多维约束条件,例如任务之间的优先级关系、感知设备或志愿者之间的空闲时间和位置信息等。

基于这些约束条件,任务分配算法需要将整个系统分为多个区域,利用贪心、动态规划、遗传算法等方法求解最优解。

贪心算法是一种常见的任务分配算法,它的核心思想是每次在可行解的区域选择当前最优的任务分配,从而逐渐求解整个优化问题。

贪心算法的优点在于简单、高效,但是可能会存在局部最优解问题。

动态规划算法是一种效率更高的任务分配算法,在搜索策略上更加灵活。

动态规划算法能够在多个状态之间转移,并利用分治的思想最终求解得到最优解。

但是动态规划算法的实现过程相对较为复杂。

遗传算法是一种生物进化算法,它能够模拟生物进化的过程,通过种群遗传的方式逐渐求解最优解。

遗传算法有很好的全局搜索性能,但是也需要高效的编码、交叉、变异等操作,需要针对具体问题做出调整和优化。

二、任务分配算法的应用场景任务分配算法的应用广泛,特别是在社交网络、物联网、移动互联网等领域都有着广泛的应用。

《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》范文

《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》范文

《双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制》篇一一、引言随着移动互联网的飞速发展,移动群智感知已成为智能城市和物联网领域中不可或缺的组成部分。

在这个系统中,依赖位置的任务分配机制尤为重要,它决定了感知任务如何被高效、准确地分配给移动设备,从而确保数据的实时性和准确性。

本文将探讨双视角下移动群智感知中依赖位置的任务分配机制,分析其重要性、应用场景及面临的挑战,并提出一种新型的分配策略。

二、背景与重要性移动群智感知系统是指通过利用大量的移动设备(如手机、传感器等)组成网络来获取周围环境的感知信息。

而任务分配机制是确保整个系统运行的关键。

特别是在依赖位置的任务中,如何准确地将任务分配给最近的设备是保证数据实时性和准确性的关键。

双视角下则意味着我们不仅要考虑任务与设备之间的空间关系,还要考虑设备之间的协作关系以及任务本身的复杂度。

三、应用场景与挑战在智能城市中,移动群智感知的应用场景广泛,如环境监测、交通管理、灾害预警等。

在这些场景中,依赖位置的任务分配机制尤为重要。

然而,在实际应用中,我们面临着诸多挑战。

首先,设备的异构性导致不同设备在处理同一任务时可能存在差异。

其次,任务与设备之间的空间关系复杂,需要综合考虑设备的位置、可用性以及剩余资源等因素。

此外,任务分配的实时性也是一大挑战,特别是在高并发的情况下。

四、新型任务分配策略针对上述挑战,本文提出一种新型的依赖位置的任务分配机制。

该机制从双视角出发,即考虑任务与设备之间的空间关系以及设备之间的协作关系。

具体而言,我们首先利用地理信息系统(GIS)和空间聚类算法来分析任务与设备之间的空间关系,确保任务被分配给最近的可用设备。

其次,我们考虑设备之间的协作关系,通过建立设备间的通信网络和协作模型来提高任务的执行效率。

最后,我们根据任务的复杂度和设备的剩余资源来动态调整任务的优先级和分配策略。

五、实验与分析为了验证所提策略的有效性,我们在模拟环境中进行了大量实验。

移动群智感知中任务调度与数据融合研究

移动群智感知中任务调度与数据融合研究

移动群智感知中任务调度与数据融合研究移动群智感知(Mobile Crowdsensing,MCS)是一种新兴的数据采集方法,它利用智能手机和移动传感器,通过感知者的无意识参与,收集、处理和分析环境中的物理和社交信息。

在移动群智感知中,任务调度与数据融合是两个核心问题,它们直接影响到群智感知系统的效率和数据质量。

本文将探讨移动群智感知中任务调度与数据融合的研究进展和挑战,并提出可能的解决方案。

任务调度在移动群智感知中起着至关重要的作用。

在一个典型的群智感知系统中,感知者的数量庞大而且分布广泛,如何合理地分配任务以达到最佳的感知效果是一个复杂的问题。

任务调度需要考虑到感知者的位置、能力和资源等因素,并在保证系统性能的同时尽可能地提高感知效率。

近年来,研究人员通过设计异构感知者选择、多目标优化算法和动态路径规划等技术,取得了一定的研究成果。

首先,研究人员提出了一种基于异构感知者选择的任务调度算法。

在这种算法中,感知者根据其位置、能力和任务类型等因素进行分类,然后根据任务需求选择适合的感知者执行任务。

通过将任务分配给最适合的感知者,可以提高感知质量和效率,减少不必要的资源浪费。

其次,针对多目标优化问题,研究人员提出了基于进化算法的任务调度方法。

通过考虑任务完成时间、能耗和通信开销等因素,建立了一个多目标优化模型,并利用进化算法寻找最优的任务分配方案。

该方法能够同时考虑多个因素,实现任务调度的全局优化,提高系统整体性能。

此外,动态路径规划也是解决任务调度问题的重要方法。

在移动群智感知中,感知者的位置和移动速度是不断变化的,任务调度需要实时地根据感知者的位置调整任务分配。

研究人员通过设计适应性路径规划算法和实时数据流调度方法,实现了对感知者的动态调度和任务分配,提高了任务完成效率。

在移动群智感知中,数据融合是指将多个感知者采集的数据进行整合和分析,以获得更准确和完整的信息。

数据融合涉及到数据传输、数据处理和数据分析等多个环节,其中数据传输是关键。

高效的移动群智感知数据处理算法研究

高效的移动群智感知数据处理算法研究

高效的移动群智感知数据处理算法研究在当今智能手机和移动设备的普及背景下,移动群智感知(Mobile Crowdsensing)逐渐成为一个重要的研究领域。

移动群智感知通过利用大量用户智能手机中的传感器和计算能力,收集和分析环境数据,以解决一系列实际问题。

然而,由于参与感知任务的用户数量庞大,数据规模巨大,并且参与者和感知任务的动态性不确定,如何高效地处理这些数据成为一项重要的研究方向。

本文将重点讨论高效的移动群智感知数据处理算法的研究,并介绍一种基于任务调度和数据压缩的算法,以提高数据处理的效率和准确性。

首先,任务调度是移动群智感知数据处理的关键。

通过合理地将感知任务分配给参与者,可以最大程度地利用参与者的传感器和计算能力。

在任务调度过程中,要考虑到参与者的位置、传感器类型和性能,以及任务的时间限制和数据需求。

一种常用的任务调度算法是基于预测模型的任务分发,通过分析历史数据和参与者的行为模式,预测未来的参与者可用性和任务完成时间,从而合理地分配任务。

此外,还可以采用博弈论和机器学习等方法进行任务调度的研究。

其次,数据压缩是提高移动群智感知数据处理效率的重要手段。

由于用户生成的感知数据通常具有高维度和大规模的特点,传输和存储这些数据将消耗大量的带宽和存储空间。

因此,如何在保证数据准确性的前提下,尽可能减少数据的传输和存储成为一项重要的挑战。

一种常见的数据压缩方法是基于数据模型的压缩,通过对数据进行建模和预测,并在传输前进行压缩。

此外,还可以采用数据聚合和数据隐私保护等技术,对数据进行合并和加密,以降低数据传输和存储的开销。

在实际应用中,高效的移动群智感知数据处理算法可以广泛应用于城市交通监测、环境污染检测、社交网络分析等领域。

以城市交通监测为例,通过感知车辆和行人的移动轨迹、速度和密度等数据,可以及时分析路况,调整交通信号,优化交通流,从而减少拥堵和事故。

在环境污染检测方面,通过感知空气质量、噪音水平和绿化覆盖率等数据,可以监测和预测环境的污染程度,采取相应的环境保护措施。

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第 35卷第 11期 2018年 11月
计算机应用研究 ApplicationResearchofComputers
Vol.35No.11 Nov.2018
移动群智感知中任务分配的研究
方文凤1,周朝荣1,2,孙三山1,3
(1.四川师范大学 物理与电子工程学院,成都 610101;2.成都信息工程大学 气象信息与信号处理四川省高校 重点实验室,成都 610225;3.电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室,成都 611731)
引言
近年来,随着移动智能终端数量的迅猛增长以及 GPS、加 速度传感器、陀螺仪等内置传感器功能的显著提升[1],移动终 端的感知手段日益丰富、感知维度不断增加,新兴的移动群智 感知技术逐渐成为实时感知与收集周围环境信息的有效方式。 不同于传统的静态传感器网络需预先部署大量传感器节点,移 动群智感知将普通用户随身携带的移动智能终端作为基本的 感知单元,利用移动终端的感知、计算、存储以及通信功能,随 时随地感知周围环境信息,并通过无线网络(如 WiFi、3G、4G 等)进行协作转 发,实 现 感 知 任 务 的 分 发 与 感 知 数 据 的 收 集。 无论是感知的广度与深度,还是构建的成本与速度,移动群智 感知都是传统感知方式无法比拟的,可以在没有显著成本的情 况下完成大规模、复杂化的感知任务[2,3]。
随着移动群智感知技术的发展,也涌现出了一系列的相关 应用。现有应用 根 据 任 务 特 点 可 以 分 为 三 类,即 基 础 设 施 应 用、环境应用以及社会应用[4]。基础设施应用方面,移动群智 感知可用于交通拥堵情况监测[5]、公共交通舒适度检测[6]等, 以实现智慧城市交通[7]与维护公共设施的目的。ParkSense系
摘 要:随着内置高性能传感器的移动智能终端的广泛应用,新兴的移动群智感知技术逐渐成为实时感知与收 集环境信息的有效方式。为协调与鼓励用户参与感知任务,并最大限度地保证感知数据的有效性与可靠性,针 对移动群智感知相关研究中的关键问题———任务分配进行了研究。首先介绍移动群智感知的相关背景;其次根 据感知任务的要求对任务分配的约束条件进行分类;然后讨论与分析了任务分配的研究现状,包括平台为中心 的优化算法设计以及用户为中心的激励机制设计;最后指出现有研究工作中的不足,展望了未来的研究方向。 关键词:移动群智感知;任务分配;优化算法;激励机制 中图分类号:TP393.07 文献标志码:A 文章编号:10013695(2018)11320607 doi:10.3969/j.issn.10013695.2018.11.002
Abstract:Withthewidespreadadoptionofsmartmobileterminalswithbuiltinhighperformancesensors,theemergingmo bilecrowdsensingtechniquehasgraduallybecomeaneffectivewaytosenseandcollectenvironmentalinformationinrealtime. Inordertocoordinateandencourageuserstoparticipateinsensingtasksaswellasguaranteethevalidityandreliabilityof senseddatatotheutmost,thispaperstudiedthekeyissueintherelatedresearchesofmobilecrowdsensing,i.e.thetaskas signment.Firstly,itintroducedtherelevantbackgroundofmobilecrowdsensing.Secondly,itclassifiedtheconstraintsoftask assignmentaccordingtotherequirementsofsensingtasks.Then,itdiscussedandanalyzedtheresearchsituationsoftaskas signment,includingplatformcentricoptimizationalgorithmdesignsandusercentricincentivemechanismdesigns.Finalngworkandprospectedthefutureresearchdirection. Keywords:mobilecrowdsensing;taskassignment;optimizationalgorithm;incentivemechanism
Researchontaskassignmentformobilecrowdsensing
FangWenfeng1,ZhouZhaorong1,2,SunSanshan1,3
(1.SchoolofPhysics&ElectronicEngineering,SichuanNormalUniversity,Chengdu610101,China;2.MeteorologicalInformation& Signal ProcessingKeyLaboratoryofSichuanHigherEducationInstitutes,ChengduUniversityofInformationTechnology,Chengdu610225,China; 3.NationalKeyLaboratoryofScience& TechnologyonCommunications,UniversityofElectronicScience& TechnologyofChina,Chengdu 611731,China)
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