探讨移动群智感知应用

2019-12-24薄文彦

网络安全技术与应用 2019年1期

◆薄文彦

探讨移动群智感知应用

◆薄文彦

（山西大同大学山西 037009）

移动群智感知是一种新的感知模式，主要是借助智能移动终端，形成大规模和人们生活有着密切关系的感知系统。众多用户的参与，其感知数据具有多模态性、时空性和人文性的特征。随着智能终端的发展，更多内置传感器的应用，对其移动终端传感器进行分析，为用户提供更加个性化和人性化的服务。本文分析了移动群智感知的架构和数据获取，对其应用的现状进行了深入分析，以供读者参考。

移动群智感知；架构；数据获取

0 前言

随着无线传感网络、物联网技术以及移动终端设备的发展，普适智能系统集成感知、计算和通信等内容，被普遍地应用，并且融入到人们的生活和工作中。在这样的背景下，城市以及社会感知成为重要的研究内容，通过社会情境、交互模式、大规模的人类活动以及城市的动态发展规律，获取更多的智能化信息应用到创新服务中。移动智能感知在环境感知、公共基础感知和社会感知方面取得比较大的成就，因此需要对其进行深入的探究和分析，促进其进一步的发展。

1 移动群智感知的重要基础

（1）传感器技术。随着微电子和嵌入式技术的快速发展，传感器技术和产品得到发展，传感器价格更低，能耗更小，并且种类比较丰富，推动了移动群智感知的发展。例如，在手机中常见的传感器主要有加速度计、指南针、GPS、麦克风、摄像头等。随着传感器成本的降低，更多的传感器在移动智能终端中使用。

（2）智能手机的普及。移动群智感知需要普通用户的参与，以用户数量的规模作为前提。随着智能手机的发展和普及，为用户的参与奠定基础。同时智能手机的计算、存储、通信以及感知能力等不断提升，为感知应用的运动提供条件。同时智能手机开发更多便利的接口，为其程序的开发更加方便，大量手机软件得到应用。

（3）高处理和高存储能力计算中心。随着计算机技术的发展，计算机计算和存储能力增强，云计算和云存储技术的开发和发展，在各个行业普遍应用。移动群智感知中，用户数量比较多，并且感知数据更加复杂，云计算和云存储为移动群智感知的发展提供保障。

2 移动群智感知的架构

群智感知通过对个体信息的感知，发掘群体信息并且对个体或者群体产生反作用。实现个体和群体的共赢。根据数据的感知、传输和应用流程，可以将移动群智感知分成感知层、传输层以及应用层三个层次。

（1）感知层。群智感知结构中，感知层是各种数据信息获取的核心层次，主要是利用智能手机等移动设备中的传感器装置，对物质性、环境、行为以及状态等各种类型的信心进行感知。例如，通过加速度传感器可以感知物体运动的速度，了解城市道路的平坦情况。借助麦克风可以了解城市噪声情况等等。

（2）传输层。移动群智感知结构中，传输层具有桥梁作用，将感知层的数据传输到相应的服务器中，借助相应的网络设施开展数据传输工作。用户非常的多并且复杂，不同的用户采用的移动设备不同，连接的网络存在差异，因此，传输层包含着众多的网络内容。互联网是移动群智感知传输层的核心网络，无线网络被普遍的使用。无线广域网是一种重要的数据传输方式。同时WiFi的布置和使用，为用户提供相应的通信网络，实现各种数据信息的传输。

（3）应用层。通过感知数据的采集和传输，传输到中心服务器。应用层中的云中心处理器对感知数据进行相应的存储和处理，完成各种应用任务。在群智感知中，不少的用户没有经过相应的训练，感知数据不够准确和完整，存在不一致和不及时的情况。同时，用户移动感知设备的不同，使得感知数据的质量不同。在应用环节需要对感知数据进行筛选，去伪存真、纠正错误等是重要的环节。

3 群智感知的数据采集

移动群智感知在信息数据采集的过程中，不仅仅局限于位置，移动设备通过其附带的各种类型的传感器实现信息数据的采集。例如，用户可以通过手机的麦克风采集有关环境声音的相关信息，借助手机的GPS和摄像头记录旅游内容，并且对分析其旅游攻略。借助车辆上的加速度传感器可以了解地面的坑洼情况，给相关管理部门提供有效的数据信息。根据智能手机采集数据的方式，感知可以分成参与式感知和机会型感知。参与式感知是用户主动参与，数据更加精确，但是很容易说到用户自我意识的影响。机会感知通过直接或者间接的方式，感知用户的行为，对用户产生比较小的干扰，感知计算方式和应用环境对数据精度有着较大的影响，并且机会感知需要比较高的隐私保护制度。

4 移动群智感知的应用

（1）环境方面的应用

利用移动群智感知可以进行人们日常生活环境的感知，更加有利于人们了解环境污染的情况。利用移动群智感知控制空气环境的质量。在Common Sense的系统中，利用和手机相连接的手持空气质量传感器收集空气污染相关数据，对其进行分析和可视化处理之后进行公布。同时用户在经过河流的时候，可以使用几秒钟的时间对水质数据进行感知，如水的流量、流速以及垃圾数量等，后台服务器可以通过数据汇总进行发布。首先，需要对参与的普通用户、专家和管理部门进行调查，设计数据收集的原则和框架，之后设计以用户作为中心的空气质量感知数据。所如，利用汽车的空气质量感知设备实现城市空气质量检测网，利用移动群智感知实现城市噪声污染程度的感知，借助移动智能设备中的麦克风和GPS传感装置构建城市噪声分布图，对城市的造成污染情况进行控制，实时了解城市噪声的情况。根据噪声计算陌生，利用数字过滤装置，利用手机麦克风感应装置，对噪声水平进行计算。感知用户存在不可控制和不可靠的特点，数据信息不够完整，应当利用噪声感知装置的相连性，根据稀疏的感知数据恢复完整的噪声地图。

（2）公共设施方面的应用

移动群智感知可以对城市公共设施进行感知和控制，例如城市的交通和停车位等。在城市道路交通监控的过程中，可以利用汽车设备的感知装置进行道路情况的感知，如道路交通、周围情况等。在整个系统中，汽车利用其传感器和计算机设备开展数据的感知和采集，通过相应的网络传输到相应的数据库，开展相应的分析和可视化，为交通出行提供实时查询服务。利用移动智能设备中的加速传感器，感知数据方向，根据简单的阈值检测道路的颠簸情况。借助手机中的麦克风感知装置识别喇叭声音，进行粗略定位。为了能够进一步的节约能源，借助相应的触发感应技术，利用低能耗传感器进行感知，有效减少高能耗传感器的感知频率。针对地图更新不及时的问题，利用城市智能手机的普遍使用和汽车的GPS定位设置，构建实时更新的城市道路地图。利用群智感知能够实时预测城市公交车到达时间，利用公交车上的乘客手机用户上传实时信息到服务器，从而预测公交车到达的准确时间。城市停车位的监控中，利用汽车上的GPS传感器，对停车位是否空闲进行监控，将感知数据上传到相应的服务器，构建完成的城市停车位监控洗头膏。在相关的系统中，驾驶员可以借助其手机对停车位进行实时和自动监控，有效将其系统成本，减少手机感知的能耗。

另外，社会方面的应用。智能手机随时随地待在人们身边，对人们的行为进行记录。因此，移动群智感知是进行人类社会行为研究的一种新的方式和途径，利用人们随身携带的智能手机用户的社会行为等进行感知，如社会特征和社会关系等。此种类型的感知方式，更加的准确、客观和人性，根据感知数据分析社会属性和活跃程度，为用户提供良好的社交建议。