一种社交物联网中协作设备组构建方法技术

本发明专利技术涉及一种社交物联网中协作设备组构建方法，属于物联网领域。该方法是首先构建一个异构社交图、任务集、SIoT对象之间的社交关系以及每个SIoT对象和任务之间的关系；同时根据不同的实际需求，应用不同的约束，构建基于减少通信损失或增加鲁棒性的设备组选择方法。本发明专利技术解决了在SIoT环境中收到服务请求时查询最佳智能设备组的问题，针对不同场景，分别考虑减少通信损失或增加鲁棒性并定制不同的策略，即通过考虑社交物联网中不同设备之间的交互来为某些任务找到最佳的设备组。的交互来为某些任务找到最佳的设备组。的交互来为某些任务找到最佳的设备组。

【技术实现步骤摘要】
一种社交物联网中协作设备组构建方法


[0001]本专利技术属于物联网领域，涉及一种社交物联网中协作设备组构建方法。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的成熟和普及，人们普遍认为物联网代表着下一个范式转变。未来的物联网将由数量巨大的对象组成，这些对象可被控制，同时具有提供有价值的信息的能力。此外，由于这些对象将能够相互交互，它们可以与其他相关对象协作，以便向最终用户提供服务，例如与环境监测、监视、智能家居、医疗保健和产品管理相关的服务。同时，通过将社交网络的概念融入物联网中，有研究人员提出了社交物联网(social Internet of Things,SIoT)的概念，以更有效的方式支持物联网的新应用和网络服务。与传统的传感器数据监控系统相比，SIoT能够增强网络的可扩展性和服务发现能力。此外，社会关系有助于提高资源的发现，可以解决特定的任务。然而，目前的研究通常集中在特定方案下SIoT的体系结构和协议设计。然而，如何有效地利用SIoT的协作能力来完成复杂的任务在很大程度上还未被探索。
[0003]社交网络中的社区搜索是一个较为活跃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种社交物联网中协作设备组构建方法，其特征在于，首先构建一个异构社交图、任务集、SIoT对象之间的社交关系以及每个SIoT对象和任务之间的关系；同时根据不同的实际需求，应用不同的约束，构建基于减少通信损失或增加鲁棒性的设备组选择方法；其中，SIoT表示社交物联网。2.根据权利要求1所述的社交物联网中协作设备组构建方法，其特征在于，该方法具体包括：给定异构图G＝(T,,,)，其中，T是任务集合，即SIoT设备能够实现的任务的集合；S表示SIoT设备的集合；E表示设备之间的社会关系，(,v)∈E表示设备u和设备v能够通信；R是任务精度边集，其中每个精度边缘r＝[t,v]连接一个任务顶点t∈T和一个设备顶点v∈S，即用v执行某个任务t的精度作为边缘权重；给定异构图G和任务查询组以及设备的数量p，拟解决的问题目标是找到恰好个数为p的目标设备组来优化Y中所选任务的精度；约束p表示根据应用场景，计划控制或携带多少个设备；用Y中每个顶点的精度边权重之和来衡量查找出的设备组的解的质量，令I
F
()表示对于任务t∈Y的目标设备组F的任务精度边权重之和，即I
F
()＝∑
v∈F
ω[t,v]；用任务查询组Y到目标设备组F中所有任务t的事件权重之和来表示对应于任务查询组Y到目标设备组F的聚合质量，即目标函数定义为Ω(F)＝∑
t∈Y
I
F
()；优化目标是最大化目标函数Ω(F)；此外，问题中包含一个精度约束τ，精度约束用于确保在最坏情况下目标设备组的性能；同时，根据不同的实际需求，对Y应用不同的约束，以减少通信损失或增加F中所选设备组的鲁棒性。3.根据权利要求2所述的社交物联网中协作设备组构建方法，其特征在于，构建基于减少通信损失的设备组选择方法，具体包括：除优化Y中所选任务的精度外，还考虑不同设备之间的通信损失，即为设备之间的跳跃距离设置一个上限约束；该约束是要求F中每对顶点之间的跳数最多为h，即针对由于两个不同边集E和R的相互作用，即具有最大任务精度的设备组并不总是满足跳数的约束的问题，采用基于通信损失的选择方法，具体步骤如下：首先执行预处理步骤，以保证S中的每个设备的所有任务准确度边缘权重至少为τ；对于在目标设备组F中的设备v，任意设备u∈F必须满足即要为每个设备v∈S构造候选设备集S
v
，其中仅包含h跳内的顶点；对于设备u∈S，α(u)表示为从u链接到Y中的任务精度边权重的总和，即α(u)＝∑
s∈Y
w[u,s]；接着从v的候选集中选择p个具有最大α(u)的顶点，构造v的候选解，重复以上步骤，构造不同的候选解，返回Ω(F)最大的解作为目标设备组F；考虑到如果以某种预定义的顺序查找顶点，某些顶点可能是不需要验证的，制定一种顶点访问排序和查找策略，以避免不必要的搜索。4.根据权利要求3所述的社交物联网中协作设备组构建方法，其特征在于，所述顶点访问排序和查找策略具体包括：按照α(u)的降序访问每个设备即顶点v∈S，能够更好地评估每个候选组中的解质量，以避免冗余检查；具体来说，为每个顶点v∈S关联一个列表L
v
，该列表用于存储S
v
中最大α(
·
)的top
‑
p个顶点；每次检查顶点v并按照α(v)的降序构造对应的S
v
时，同时将v插入到每个顶点u的列表L
u
中，|
u
|＜；接着采用剪枝策略，在为顶点v∈S构造h跳内的顶点集之前，先检查L
v
来确定是否会生成比当前解更优质的解，若不能，则直接跳过。
5.根据权利要求2所述的社交物联网中协作设备组构建方法，其特征在于，构建基于增加鲁棒性的设备组选择方法，具体包括：除了优化Y中所选任务的精度外，还要求F中的每个设备至少有k个相邻的设备才能成功传输消息；即每个设备即顶点也必须在F中至少有k个相邻顶点；根据子图中的边集E将顶点v的内在度表示为它是使得(,v)∈E的顶点u∈H的个数；为了质量和效率之间取得平衡，采用构建部分解S
sub
的方式逐步构建出完全解，具体包括以下步骤：首先应用过滤策略从G中删除不满足精度约束和节点度数约束的设备u∈S；其次根据精度对候选节点排序，在将新节点加入候选解C时，先计算其鲁棒性是否满足条件，若不满足条件则该节点不纳入部分解...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏程，张玉鑫，胡敏，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：