本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)，具體涉及一種物聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)委派方法。

背景技術(shù)：

1、隨著第四次工業(yè)革命和未來(lái)社會(huì)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)(internet?of?things,iot)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的核心在于通過(guò)傳感器和設(shè)備的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理，從而提供智能化服務(wù)。尤其是在高速公路領(lǐng)域，隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，高速公路設(shè)備種類繁多、接入復(fù)雜以及服務(wù)需求多樣化等問(wèn)題日益顯現(xiàn)。因此，迫切需要一種能夠統(tǒng)一高速公路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)請(qǐng)求及響應(yīng)的方法，以提高異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象間服務(wù)委派的可靠性與有效性。

2、異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)是指由多種不同的無(wú)線通信系統(tǒng)采用不同的接入技術(shù)，或者相同的無(wú)線接入技術(shù)但屬于不同無(wú)線運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)所組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這種背景下，社交物聯(lián)網(wǎng)(social?internet?of?things,siot)作為一種新的服務(wù)范式，將社交化的概念融入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，提高了物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象之間的互操作性，提升了行業(yè)應(yīng)用中的服務(wù)效率。社交物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不僅提高了網(wǎng)絡(luò)的可導(dǎo)航性和可擴(kuò)展性，還增強(qiáng)了業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)和資源獲取的能力。目前，社交物聯(lián)網(wǎng)范式已廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用場(chǎng)景，如車載社交網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)群智感知、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧城市等，可以用于提高高速公路的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平。

3、在社交物聯(lián)網(wǎng)中，每個(gè)對(duì)象(例如，智能傳感器、智能車機(jī)和智駕攝像機(jī))都可以根據(jù)自己的動(dòng)機(jī)成為服務(wù)請(qǐng)求者(service?requester,sr)或服務(wù)提供者(serviceprovider,sp)。服務(wù)請(qǐng)求者將廣播服務(wù)請(qǐng)求，例如收集傳感任務(wù)或高速噪聲數(shù)據(jù)，并向服務(wù)提供者提供一些獎(jiǎng)勵(lì)。另一方面，服務(wù)提供者將提供特定的服務(wù)，例如向服務(wù)請(qǐng)求者共享信息或計(jì)算資源，以從服務(wù)請(qǐng)求者獲得一些獎(jiǎng)勵(lì)。每個(gè)iot對(duì)象都可以自主確定在一組給定的候選對(duì)象中啟動(dòng)哪個(gè)服務(wù)以及委派哪個(gè)對(duì)象，通過(guò)這種方法，服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)交互和服務(wù)執(zhí)行將得到最佳的實(shí)現(xiàn)。

4、盡管社交物聯(lián)網(wǎng)范式將在一定程度上提高服務(wù)質(zhì)量，但由于惡意對(duì)象的存在，也可能會(huì)遭受各種類型的攻擊。一些惡意對(duì)象可能會(huì)發(fā)起攻擊，影響服務(wù)委托的決策過(guò)程。為了解決這個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)的一些工作提出了各種信任模型來(lái)解決社交物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)象之間的信任建立和關(guān)系維護(hù)問(wèn)題。信任在社交物聯(lián)網(wǎng)中是一個(gè)復(fù)雜而全面的概念，具體來(lái)說(shuō)，信任不僅反映了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)層面的安全性和可靠性，還反映了兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象在建立交互關(guān)系時(shí)的協(xié)作程度。信任的建立將促進(jìn)對(duì)象之間的合作，提高服務(wù)過(guò)程中的安全性。

5、然而，目前社交物聯(lián)網(wǎng)中信任模型的研究仍面臨以下幾個(gè)問(wèn)題。首先，大多數(shù)工作都集中在從服務(wù)請(qǐng)求者到服務(wù)提供者的單向信任評(píng)估上，對(duì)服務(wù)請(qǐng)求者可信度的評(píng)估被忽略，可能導(dǎo)致從服務(wù)提供者到服務(wù)請(qǐng)求者方向的信任危機(jī)。如果服務(wù)提供者遭受惡意服務(wù)請(qǐng)求者的偏見(jiàn)對(duì)待，其可能會(huì)逐漸失去完成任務(wù)的意愿。其次，信任模型和服務(wù)委派依賴于上下文或環(huán)境，同一任務(wù)的屬性在不同的上下文或環(huán)境中是不同的。第三，服務(wù)委派的決定不僅應(yīng)考慮服務(wù)提供者的信任，還應(yīng)考慮服務(wù)請(qǐng)求者的效用，但信任和效用之間的相關(guān)性是模糊的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)委派方法，以解決現(xiàn)有大多數(shù)工作都集中在從服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)提供者的單向信任評(píng)估上，對(duì)服務(wù)請(qǐng)求者可信度的評(píng)估被忽略，可能導(dǎo)致從服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)提供者方向的信任危機(jī)，如果服務(wù)提供者遭受惡意服務(wù)請(qǐng)求者的偏見(jiàn)對(duì)待，其可能會(huì)逐漸失去完成任務(wù)的意愿；信任模型和服務(wù)委派依賴于上下文或環(huán)境，同一任務(wù)的屬性在不同的上下文環(huán)境中是不同的；服務(wù)委派的決定不僅應(yīng)考慮服務(wù)提供者的信任，還應(yīng)考慮服務(wù)請(qǐng)求者的效用，但信任和效用之間的相關(guān)性是模糊的問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種物聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)委派方法，包括以下步驟：

4、s100，服務(wù)請(qǐng)求者根據(jù)任務(wù)的目標(biāo)、屬性和上下文環(huán)境構(gòu)建任務(wù)，并發(fā)布任務(wù)請(qǐng)求；

5、s200，構(gòu)建信任模型，通過(guò)信任模型計(jì)算服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者的可信度，并生成從服務(wù)請(qǐng)求者的角度來(lái)看服務(wù)提供者的可信度和從服務(wù)提供者的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者的可信度；

6、s300，根據(jù)從服務(wù)提供者的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者的可信度，服務(wù)提供者決定是否響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求者的任務(wù)請(qǐng)求；

7、s400，根據(jù)從服務(wù)請(qǐng)求者的角度來(lái)看服務(wù)提供者的可信度，服務(wù)請(qǐng)求者確定委派的服務(wù)提供者；

8、s500，服務(wù)提供者接受服務(wù)請(qǐng)求者委托的任務(wù)，并執(zhí)行任務(wù)；

9、s600，服務(wù)提供者執(zhí)行任務(wù)后生成任務(wù)執(zhí)行結(jié)果，并提交任務(wù)執(zhí)行結(jié)果至服務(wù)請(qǐng)求者；

10、s700，服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者之間相互評(píng)價(jià)。

11、進(jìn)一步，所述信任模型包括服務(wù)請(qǐng)求者集u，所述服務(wù)請(qǐng)求者集u表示為：u＝{u1,u2，...，um}，其中，ui表示第i個(gè)服務(wù)請(qǐng)求者；

12、s1oo中，服務(wù)請(qǐng)求者發(fā)布的任務(wù)表示為：

13、

14、式中，為任務(wù)，c為任務(wù)的上下文環(huán)境，表示在上下文環(huán)境c中任務(wù)的屬性，為服務(wù)請(qǐng)求者的發(fā)布任務(wù)的目標(biāo)。

15、進(jìn)一步，所述信任模型還包括服務(wù)提供者集、第一中間對(duì)象集和第二中間對(duì)象集，所述服務(wù)提供者集v表示為：v＝{v1,v2，...，vn}，其中，vj表示為第j個(gè)服務(wù)提供者；

16、所述第一中間對(duì)象集為與服務(wù)請(qǐng)求者有交互的中間對(duì)象集insr，表示為insr＝{r1,r2，...，rn}，其中，rk表示第k個(gè)與服務(wù)請(qǐng)求者有交互的中間對(duì)象；

17、所述第二中間對(duì)象集為與服務(wù)提供者有交互的中間對(duì)象集insp，表示為insp＝{s1,s2，...，sn}，其中，sk表示第k個(gè)與服務(wù)提供者有交互的中間對(duì)象；

18、s200中，從服務(wù)提供者vj的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者ui的可信度表示為：

19、

20、式中，表示從服務(wù)提供者vj的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者ui的直接信任向量，表示從與服務(wù)請(qǐng)求者有交互的中間對(duì)象rk的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者ui的間接信任向量；函數(shù)fct表示來(lái)自不同來(lái)源的建議意見(jiàn)的收斂函數(shù)；

21、從服務(wù)請(qǐng)求者ui的角度來(lái)看服務(wù)提供者vj的可信度表示為：

22、

23、式中，表示從服務(wù)請(qǐng)求者ui的角度來(lái)看服務(wù)提供者vj的直接信任向量，表示從與服務(wù)提供者有交互的中間對(duì)象sk的角度來(lái)看服務(wù)提供者vj的間接信任向量；函數(shù)fct表示來(lái)自不同來(lái)源的建議意見(jiàn)的收斂函數(shù)。

24、進(jìn)一步，s300還包括響應(yīng)決策函數(shù)

25、s300中，根據(jù)從服務(wù)提供者vj的角度來(lái)看服務(wù)請(qǐng)求者ui的可信度，服務(wù)提供者基于響應(yīng)決策函數(shù)來(lái)確定是否響應(yīng)任務(wù)請(qǐng)求，所述響應(yīng)決策函數(shù)表示為：

26、

27、式中，是服務(wù)提供者vj對(duì)于任務(wù)的響應(yīng)閾值；表示服務(wù)請(qǐng)求者ui委派服務(wù)提供者vj執(zhí)行任務(wù)時(shí)，服務(wù)請(qǐng)求者ui需要向服務(wù)提供者vj提供的獎(jiǎng)勵(lì)值；g表示信任計(jì)算函數(shù)，用于評(píng)估服務(wù)請(qǐng)求者ui的可信度。

28、進(jìn)一步，s400還包括服務(wù)委派決策函數(shù)dsp；

29、s400中，根據(jù)從服務(wù)請(qǐng)求者ui的角度來(lái)看服務(wù)提供者vj的可信度，服務(wù)請(qǐng)求者通過(guò)服務(wù)委派決策函數(shù)dsp來(lái)確定委派的服務(wù)提供者，所述服務(wù)委派決策函數(shù)dsp表示為：

30、

31、式中，ftu為計(jì)算服務(wù)委派的索引的函數(shù)，表示為選擇使ftu最大化的服務(wù)提供者進(jìn)行任務(wù)委派，表示任務(wù)成功時(shí)的收益值；

32、約束條件為：

33、

34、式中，s.t.為約束條件，g表示信任計(jì)算函數(shù)，表示從服務(wù)請(qǐng)求者ui的角度來(lái)看服務(wù)提供者vj的可信度，是ui對(duì)于任務(wù)的信任閾值。

35、進(jìn)一步，s700中，服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者之間相互評(píng)價(jià)，并生成第一任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果和第二任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果；

36、所述第一任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果為服務(wù)請(qǐng)求者對(duì)服務(wù)提供者執(zhí)行任務(wù)后的評(píng)價(jià)結(jié)果，所述第二任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果為服務(wù)提供者對(duì)服務(wù)請(qǐng)求者在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程的行為的評(píng)價(jià)結(jié)果；

37、所述第一任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果表示為：所述第二任務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果表示為：其中，為任務(wù)的請(qǐng)求時(shí)間。

38、本發(fā)明的有益效果：

39、1、通過(guò)綜合考慮服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)提供者之間的信任和效用，提出了一種雙向的信任模型，該模型結(jié)合了社會(huì)信任理論和物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)的特征，將信任評(píng)估和服務(wù)委托模型形式化，雙向信任模型不僅考慮了服務(wù)提供者的可信度，還考慮了服務(wù)請(qǐng)求者的可信度，從而實(shí)現(xiàn)了更全面的信任評(píng)估。通過(guò)雙向的信任模型，服務(wù)請(qǐng)求者可以更準(zhǔn)確地評(píng)估服務(wù)提供者可信度，而服務(wù)提供者也可以評(píng)估服務(wù)請(qǐng)求者的可信度，這種雙向評(píng)估機(jī)制有助于建立更穩(wěn)定和可靠的服務(wù)委派關(guān)系。

40、2、通過(guò)服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)提供者之間的雙向評(píng)估和選擇，可以有效防止惡意行為的發(fā)生。服務(wù)請(qǐng)求者可以通過(guò)評(píng)估服務(wù)提供者的信任度，避免選擇不可信的服務(wù)提供者。同樣，服務(wù)提供者也可以評(píng)估服務(wù)請(qǐng)求者的可信度，避免與不可信的服務(wù)請(qǐng)求者合作，雙向評(píng)估和選擇機(jī)制確保了社交物聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)或任務(wù)流程更加安全和可靠。

41、3、通過(guò)綜合考慮在特定上下文環(huán)境中確定任務(wù)內(nèi)容，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)構(gòu)建基于意見(jiàn)和證據(jù)的信任量化，確保了任務(wù)的明確性和具體性，有助于服務(wù)提供者更好地理解任務(wù)要求。

42、4、通過(guò)服務(wù)委派決策函數(shù)dsp，使得服務(wù)請(qǐng)求者能夠在考慮信任和效用的因素下做出最優(yōu)的服務(wù)委派決定，同時(shí)能夠有效的隔離惡意的服務(wù)提供者，具體的，通過(guò)設(shè)置信任閾值只有信任值高于該閾值的服務(wù)提供者才會(huì)被考慮，從而有效地隔離了惡意的服務(wù)提供者。這種機(jī)制不僅提高了任務(wù)的成功率，還降低了任務(wù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和安全性。