简便参与物联网环境中的数据质量保证关键机理研究

本项目针对感知城市等物联网典型的实际应用需求，以构建实用、廉价和高保真的物联网系统为目标，以简单易部署、参与传感计算模式下的非确定、高混杂环境为背景，揭示富RFID数据（混杂了RFID数据与传感器数据）的时间、空间复杂关联机理，研究物联网在数据清洗、数据融合、海量信息高效处理等方面的基础理论和关键技术，在物联网实用化过程中面临的数据质量基础研究上取得重要突破。构建简便参与物联网的数据质量保证框架，研究富RFID数据清洗技术，研究多态数据对象融合的方法与相关理论，研究基于感知压缩理论的富RFID数据稀疏变换方法，在实验的基础上，初步建立一个可实用化的物联网数据质量保证原型系统。本项目旨在探索资源受限、移动的实用物联网环境中数据质量保证的机理，为有效提升物联网数据质量、支持精准的时空关联查询、高效集成分布式海量数据源奠定理论和技术基础，使物理信息在质量上能够满足实际应用决策和控制的需要。

本项目以简单易部署技术、参与传感技术、基于传感器网络的超级RFID系统、简便参与物联网的计算模式为背景，主要研究物联网在数据清洗、数据融合、海量信息高效处理等方面的基础理论和关键技术，在物联网实用化过程中面临的数据质量基础研究上取得重要突破。构建简便参与物联网的数据质量保证框架，研究富RFID数据清洗技术，简便参与物联环境中混合了传感信息的富RFID数据清洗的规范化形式描述，分析物理空间和信息空间耦合关联机理；研究简便参与物联网的多态数据对象融合的方法与相关理论，研究基于感知压缩理论的富RFID数据稀疏变换方法，在实验的基础上，研究具有数据质量保证的简便参与物联网框架原型系统结构。.得到的重要结果有：（1）提出以简便感测与参与传感计算模式为核心的简便参与物联网模型，建立结合RFID与传感器网络的简便参与物联网数据质量框架结构，提出建立感知压缩→质量维度评估→应用无关清洗→应用依赖清洗的多级数据质量保证模式，体现从物理空间到信息空间的逐级清洗融合思想。 （2）基于进程代数与半环理论建立数据表示模型及对象行为模型，引进时、空相关特性算子提升数据清洗质量，提出和构建演进追溯方法整合异构网络系统，为分析和解决物联网信息保真和执行忠实问题提供创新的手段。（3）提出适用于容忍延迟移动网络的数据融合机制，基于LIRS算法的移动数据缓存与复制策略，基于分层统一的语义模型，实现物联网混杂信息的高效融合，提出了理论评估、实验测试和应用验证相结合的简便参与物联网数据质量验证体系。.其科学意义是：本项目围绕正确性、一致性、完整性和最小性这四个数据质量测度，针对简便参与模式下的物联网应用环境，研究一种兼具应用独立及应用依赖分析的数据质量框架的构建方法，本项目的研究成果将有力地推动普适计算、传感数据清洗、数据集成等研究领域的发展，可在一定程度上解决物联网技术实用化面临的问题，可以广泛地应用于新一代基于物联网技术的城市管理、工业安全管理、社会群体行为分析、环境保护等应用领域。