唐裕彪

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)重慶有限公司，重慶 401121）

0 引言

5G窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣與普及，移動(dòng)群智感知技術(shù)作為一種新的大規(guī)模感知模式，逐步成為研究熱點(diǎn)。移動(dòng)群智感知技術(shù)由眾包、參與感知等相關(guān)概念發(fā)展而來[1]。它是一種新的大規(guī)模感知模式，它利用隨身攜帶的智能移動(dòng)終端（智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等）形成大規(guī)模、隨時(shí)隨地且與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的感知系統(tǒng)。通過廣大用戶參與，獲取具有多模態(tài)、富內(nèi)容、時(shí)空性等特征的感知數(shù)據(jù)[2]。

1 移動(dòng)群智感知架構(gòu)

移動(dòng)群智感知的結(jié)構(gòu)分為四層：頂層是應(yīng)用層，涉及高級(jí)功能，如用戶招聘和任務(wù)分配；第二層是數(shù)據(jù)層，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、分析和處理收集到的信息；第三層是通信層，包括用于傳送感知數(shù)據(jù)的通信協(xié)議；第四層是傳感層，主要是傳感設(shè)備。

移動(dòng)群智感知的任務(wù)執(zhí)行可分為四個(gè)階段[3]。

（1）任務(wù)創(chuàng)建：移動(dòng)群智感知管理器通過向工作人員提供相應(yīng)的移動(dòng)電話應(yīng)用程序來創(chuàng)建移動(dòng)群智感知任務(wù)。

（2）任務(wù)分配：組織者創(chuàng)建一個(gè)移動(dòng)群智感知任務(wù)后，下一個(gè)階段是任務(wù)分配，應(yīng)用程序或公共平臺(tái)招募員工，給他們分配感知任務(wù)。

（3）任務(wù)執(zhí)行：工作人員收到分配的感知任務(wù)后，在預(yù)定的時(shí)空尺度（即時(shí)間長度和目標(biāo)區(qū)域）內(nèi)完成任務(wù)。包括感知、計(jì)算和數(shù)據(jù)上傳。如何節(jié)約能源消耗是這一階段的主要研究問題。

（4）數(shù)據(jù)聚合：該階段根據(jù)任務(wù)組織者的要求，對(duì)參與者上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。這一階段的關(guān)鍵問題是如何推斷缺失的數(shù)據(jù)，并提供感知目標(biāo)的完整時(shí)空?qǐng)D景。

2 移動(dòng)群智感知的特點(diǎn)

2.1 開放性

移動(dòng)群智感知是一個(gè)依賴移動(dòng)設(shè)備參與數(shù)據(jù)傳感或計(jì)算的開放系統(tǒng)。任何移動(dòng)設(shè)備都可以作為員工參與，它們不需要屬于任何移動(dòng)群智感知平臺(tái)，也不需要屬于任何服務(wù)提供商。因此，惡意員工不會(huì)被阻止加入任何移動(dòng)群智感知任務(wù)。他們可能會(huì)實(shí)施攻擊，損害服務(wù)提供商，影響用戶和其他員工的隱私和安全。此外，不可靠或惡意的員工可能會(huì)插入不可信的數(shù)據(jù)或虛假數(shù)據(jù)。因此，對(duì)員工和收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的信任評(píng)估變得至關(guān)重要。

2.2 移動(dòng)性和動(dòng)態(tài)拓?fù)?/h3>

移動(dòng)群智感知中的員工本質(zhì)上是移動(dòng)的，在完全分布式的移動(dòng)群智感知架構(gòu)中，服務(wù)提供商也由移動(dòng)設(shè)備提供服務(wù)。在這種情況下，移動(dòng)群智感知的拓?fù)渥兊脴O其復(fù)雜。移動(dòng)性和動(dòng)態(tài)拓?fù)涫箚T工管理極具挑戰(zhàn)性。

2.3 網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性

移動(dòng)群智感知中的數(shù)據(jù)可以通過3G/4G/5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、藍(lán)牙等多種網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)提供商。雖然此功能為移動(dòng)設(shè)備提供了多種連接到移動(dòng)群智感知中的服務(wù)提供商的機(jī)會(huì)，但它也增加了安全、隱私和信任的風(fēng)險(xiǎn)。首先，惡意節(jié)點(diǎn)可以在某些類型的網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行多個(gè)安全攻擊。例如，在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中更容易實(shí)施干擾攻擊。其次，由于通過不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)受到不同干擾，增加了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信任評(píng)估的難度。最后，安全協(xié)議在不同的網(wǎng)絡(luò)中有所不同。當(dāng)?shù)讓泳W(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)，需要解決不同協(xié)議帶來的問題。

3 移動(dòng)群智感知中隱私保護(hù)研究熱點(diǎn)[4]

3.1 隱私權(quán)保護(hù)下的真值發(fā)現(xiàn)

移動(dòng)群智感知收集的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都與用戶的隱私有關(guān)，并且服務(wù)提供商通常并非完全可信。目前，雖然基于多種方法提出了許多真值發(fā)現(xiàn)方案，但大多數(shù)方案都沒有考慮隱私保護(hù)問題。

3.2 分布式結(jié)構(gòu)下的感知方法

分布式移動(dòng)群智感知結(jié)構(gòu)中服務(wù)提供商由單個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，隨著移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)的普及，移動(dòng)終端用戶可能會(huì)利用其社交連接向分布式服務(wù)提供商尋求幫助。因此，分布式架構(gòu)下的用戶認(rèn)證、信任管理、數(shù)據(jù)聚合、數(shù)據(jù)融合等相關(guān)方法亟需研究。

3.3 可信數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合有助于數(shù)據(jù)分析和真值發(fā)現(xiàn)。然而，移動(dòng)群智感知采集的數(shù)據(jù)在信任度、質(zhì)量和可靠性方面具有較大的差異性，這增加了數(shù)據(jù)融合的難度。因此，數(shù)據(jù)融合在移動(dòng)群智感知中變得更具有挑戰(zhàn)性，應(yīng)能處理工作端和服務(wù)提供商端的數(shù)據(jù)多樣性、數(shù)據(jù)重復(fù)、無用數(shù)據(jù)和敏感信息。如何支持可信數(shù)據(jù)融合以保證融合后的數(shù)據(jù)集質(zhì)量，以及在數(shù)據(jù)融合過程中如何保護(hù)敏感數(shù)據(jù)將是未來研究的熱點(diǎn)。

3.4 數(shù)據(jù)來源可信認(rèn)證

來源認(rèn)證有助于驗(yàn)證數(shù)據(jù)報(bào)告的有效性和可靠性，從而幫助服務(wù)提供商選擇數(shù)據(jù)?？紤]到移動(dòng)群智感知中的隱私問題，通過同時(shí)保護(hù)參與者的隱私來提供數(shù)據(jù)來源認(rèn)證至關(guān)重要。

4 結(jié)束語

NB-IoT技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的推廣與普及，移動(dòng)群智感知技術(shù)作為一種新的大規(guī)模感知模式正逐步走進(jìn)研究人員視野。本文對(duì)移動(dòng)群智感知技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行了闡述，總結(jié)了其技術(shù)特點(diǎn)，并詳細(xì)論述了內(nèi)在的安全問題研究熱點(diǎn)。