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矢量任务地图:群智感知任务渐进式分发方法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]湖南大学信息科学与工程学院,长沙410082, [2]上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金(61472125); 大学生创新训练SIT项目(201410532097); 赛尔网络下一代互联网技术创新项目(NGII20160323)资助
中文摘要:

伴随着越来越多的传感器被集成到移动终端,群智感知逐渐成为可能.群智感知的第一步是传感任务的分发,由于移动终端具有移动性,且拥有多样化的硬件设备与感知能力,因而群智感知任务分发不同于普通的传感任务分发.考虑到感知任务的位置固定且节点移动往往基于道路,因而将子道路和任务绑定在一起,设计出基于矢量任务地图的任务分发方法.子道路可以是完整道路中无分叉的一小段道路,也可以由某几个坐标点组成,满足不同覆盖范围的任务.节点接收到任务地图后,由位于相同道路并能够测量该道路上所要求传感任务的移动节点组成传感组,彼此协调完成任务测量.交替进行两种方法实现矢量任务地图的渐进式分发:(1)提高地图分辨率;(2)增加子道路上坐标点数目.通过坐标点精度按位增加的方法提高地图分辨率;通过零阈值Douglas-Peucker算法增加子道路上坐标点的数目.同时,设计新增点坐标信息压缩算法节约矢量任务地图的数据量,其利用新增点在前一低分辨率地图中位于已有点连线上、在当前分辨率地图中位于已有点连线外这一特点,推测新增点的坐标信息.在MATLAB中的模拟实验表明,当矢量任务地图分发给与任务数量相同的移动节点时,任务分发的成功率达到60%以上;当分发给任务数量两倍的移动节点时,任务分发的成功率达到85%以上.同时,采用渐进式分发方法比直接分发更节约数据量且道路坐标点数目的增加与分辨率增加相适应.最后与Zoom进行比较,本文设计的矢量任务地图在1024×1024分辨率下错测量接近0%,且数据量比Zoom降低30%.

英文摘要:

With integrated sensors increasing in mobile terminals,terminal users can participate in crowd-sensing as sensing units.The first step towards crowd-sensing is to allocate tasks to terminals.Task allocation in crowd-sensing differs from that in common sensor networks because mobile terminals move disorderly and hardware devices are varied to different terminals.Among the existed methods in crowd-sensing task allocation,sensing server needs to allocate task in real time or makes mobility model of terminals.A new system called Vector Task Map is proposed.This system can work without sensing server.Terminals can be divided into groups and sense environment autonomously after receiving the Vector Task Map.The Vector Task Map combines sub-roads with task information because position of sensing task is fixed and terminal users always move along the road.Most sub-roads are non-furcation part of normal road.Some sub-roads are made by a few of coordinate points if tasks can not combine any real roads.Therefore,Vector Task Map can set tasks over the geographic region in a fine-grained way.Two methods are implemented alternately to allocate Vector Task Map progressively.One is improving mapresolution and the other is increasing the number of points on each sub-road.We allocated more precise point coordinate by bit to improve map resolution.We used ‘ZeroThreshold'DouglasPeucker algorithm to add points.In ‘ZeroThreshold'Douglas-Peucker algorithm,only coordinate point that is out of all existing lines can be added.Meanwhile,we proposed'Add-Point Coordinate Compression'algorithm to save map data.Because of add-point locating out of existing line in current resolution map and within line in previous low resolution,we can speculate the coordinate of add-point.This paper simulated terminals' movement by MATLAB.The allocation effect of the Vector Task Map is measured by the rate of sub-roads that mobile terminals locate in.The success rate of allocation is above 60% when the number of mobile terminals is equal to that

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433