[发明专利]一种基于区块链和边缘计算的车辆群智感知激励系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链和边缘计算的车辆群智感知激励系统及方法。本系统包括路边单元模块、车辆用户模块、任务分配模块、用户选择模块、质量验证模块、报酬分发模块、区块链存储模块；路边单元模块连接任务分配模块，车辆用户模块连接用户选择模块，任务分配模块连接用户选择模块，用户选择模块连接质量验证模块，质量验证模块连接报酬分发模块，报酬分发模块连接区块链存储模块。方法根据用户过去完成任务情况，设定用户信誉值；将任务划分为子任务；用户选择是否参与任务；根据质量验证模块验证用户任务完成情况；根据报酬分发模型确定用户所得报酬并发放报酬；根据区块链存储模型，将交易记录和信誉值变化打包在区块中，并链接到区块链上。

技术领域

本发明属于智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)领域，其涉及一种基于区块链和边缘计算的车辆群智感知激励系统及方法。

背景技术

日渐发达的交通网络给交通管理带来了严重的负荷。相较智能手机，车辆拥有更丰富的传感器、更强大的存储和通信功能。借助于各种车载传感器和通信设备，车辆与路边单元构成了车载网络，车辆可以发布和接收消息，这些消息可以帮助车辆及时了解交通状况。

群智感知是指人们通过已有的移动设备形成交互式的、参与式的感知网络，并将感知任务发布给网络中的个体或群体来完成，从而帮助专业人员或公众收集数据、分析信息和共享知识。一方面，出于对隐私信息泄露的担忧，群智感知系统中用户节点的参与度不高。另一方面，由于车辆网络的高移动性，相邻的车辆通常是陌生人并且不能彼此完全信任，当网络中存在恶意车辆时，用户隐私信息容易泄露，虚假信息攻击影响实时路况监控，交通管理将变得更加困难。

区块链技术有效地解决了上述群智感知中的问题。区块链是一种分布式的数字账本，可以增强交易的安全性，保证数据的可靠性和不可篡改性。尽管PoW(ProofofWork，PoW)共识机制耗费大量的计算能力，但是引入边缘计算后，可以为区块链提供一定程度的存储和计算资源，分担计算任务，高带宽和低延迟使服务更加高效可靠，并显著降低了运营成本。

发明内容

针对现有群智感知系统中存在的缺陷，为了提高用户的参与度并保证数据质量，本发明的目的是提供一种基于网联汽车协同的群智感知激励相同及方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区块链和边缘计算的车辆群智感知激励策略，系统包括路边单元模块，车辆用户模块，任务分配模块，用户选择模块，质量验证模块，报酬分发模块，区块链存储模块；所述路边单元模块连接任务分配模块，所述车辆用户模块连接用户选择模块，所述任务分配模块连接用户选择模块，所述用户选择模块连接质量验证模块，所述质量验证模块连接报酬分发模块，所述报酬分发模块连接区块链存储模块。优选地，由路边单元(RoadsideUnit， RSU)对所负责的路段区域发布任务，任务划分成子任务后，该区域上的车辆用户会按照信誉度依次收到子任务，车辆用户根据自身消耗情况选择是否参与任务。用户提交任务后，RSU 会对数据进行验证，更新参与任务的用户的信誉值，通过验证的用户将得到报酬，所有的交易记录由区块链保存。

优选地，所述路边单元模块中，每个路边单元仅负责给定位置范围内的任务发布及数据接收，不同位置区域由不同的路边单元负责。

优选地，所述车辆用户模块包括身份信息单元、位置信息单元、消耗系数单元、信誉值单元。

优选地，路边单元模块作为任务发布者，保存路边单元的基本信息，负责任务管理；车辆用户模块用于保存车辆用户的基本信息；任务分配模块，用于根据任务需求将任务单元分割为子任务单元，分配给用户；用户选择模块，用于衡量预估报酬和任务消耗的大小，用户可以选择参与或者放弃任务；质量验证模块，用于计算数据可信度，判断用户能否获得报酬；报酬分发模块，用于确定价格，发放报酬；区块链存储模块，用于将交易记录和信誉值变化打包在区块块中，链接到区块链上。