介绍
智能城市范式将城市设想为一个智能化、互联的环境,信息技术无处不在,不断监测正在发生的事情,以便了解和处理可能发生的任何事件。如今随处可见的传感器丰富的智能手机的兴起,将公民变成了自己环境的传感器[1],促成了参与式感知[2]和人群感知方案[3]、[4]的诞生。由于这些系统完全依赖用户的贡献来收集上下文信息,因此它们不需要专用的基础设施,因此是收集整个城市数据的廉价替代方案。用户的参与使传感系统灵活且丰富,因为可以考虑不同的视图。因此,应鼓励和简化用户的参与,以最大限度地提高数据收集及其多样性。然而,简单的贡献可能会导致大量信息,这些信息可能是不正确的、不相关的、低质量的[5]或冗余的[6]。
数据质量评估是每个基于基层的方案都会遇到的问题,但在没有中央实体负责处理收集到的信息的系统中,这一问题变得更加复杂。这就是完全临时参与式感知[6]、[7]的情况,用户以分布式方式直接相互通信。这些系统通常旨在向人口密集的城市地区或传统网络受到挑战时的附近用户传播事件警报。如果没有一个过滤实体来决定什么是值得传播的,那么生成的每条消息都会发送给所有用户,无论他们是否感兴趣。因此,多条消息会增加网络负载,但不会带来任何好处。在一个拥挤的场景中,许多用户正在传播某个事件的消息,网络可能会变得拥挤和崩溃。因此,一些用户可能无法收到警报。具有讽刺意味的是,过多的信息可能会妨碍他们获得信息。有基于分层机制的解决方案[8],它减少了问题,同时增加了设置成本,使系统不那么灵活。保持网络平坦的另一种选择是内容软件优先化[6]。然而,此策略只关注冗余信息,不针对与其他消息不同但质量较低的消息。此外,它不会对每条消息进行评估,但仅当网络中已有大量消息时才会触发。因此,它没有彻底解决这个问题。
为了解决特别参与式传感中低质量数据的问题,并防止不必要的传输,我们开发了协作方案,在信息相关性评估中涉及相邻节点。与其他系统不同,评估是以分布式方式执行的,没有任何集中式实体或层次结构。此外,它还包括在传播之前对每个用户生成的消息进行评估。我们的目标是减少通知其他用户特定事件所需的网络负载。我们的目标是通过减少重复和不相关的消息来做到这一点;换句话说,通过提高参与式感知信息的质量。在本文中,我们提出了两种不同的协作机制的设计和评估,这两种机制所需的邻居协作级别不同。其中一个已经在我们之前的工作中简要介绍过了[9]。我们深入研究了参与式感知中的信息评估和机会主义合作问题,并详细介绍了这两种策略的操作。此外,我们还基于真实的城市场景进行了网络模拟,以评估其性能。
本文结构如下。在第2节中,我们首先概述了参与式警报系统,并讨论了如何在该领域处理信息评估和机会主义合作。然后,我们描述了我们的目标场景(第3节),并详细介绍了我们的方法(第4节)。在第5节中,我们描述了第6节中讨论的评估过程。最后,我们概述了我们的结论和未来的工作(第7节)。