23、移动设备网络中的隐私保护环境监测

移动设备网络中的隐私保护环境监测

在当今数字化时代，移动设备的普及为环境监测带来了新的机遇。通过用户携带的小型便携式设备的积极合作，可以获取有用的信息。然而，在利用这些信息的同时，保障用户隐私成为了一个关键问题。本文将探讨一种隐私保护的分布式技术，用于估计给定区域内不同移动用户的数量。

1. 背景与动机

IBM 的一份报告指出，智能手机作为移动传感器将成为未来五年改变我们生活的五大创新之一。麻省理工学院的一些项目，如 Reality Mining、Senseable City 和 Human Dynamics Laboratory，已经在利用这些技术来更好地理解用户在环境中的行为模式。这种方法提供了前所未有的高质量数据，有助于更好地理解用户的社会行为和他们对空间的“使用”。然而，由于涉及个人信息管理，安全和隐私支持成为了当前系统中常被忽视的首要问题。

2. 相关工作

• 传感器网络中的聚合技术 ：传感器网络在科学、安全、工业和商业等广泛领域都有应用，如气候和环境监测、交通监测、智能家居等。在这些场景中，用户更关注从大量观测数据中快速提取简洁有用的摘要信息。传统方法是计算统计聚合值，如最大值、最小值、平均值等，以紧凑地概括底层数据的分布。同时，为了高效地合并和更新部分信息，需要开发网络内聚合方案。
• 流算法 ：由于数据生成速率与处理资源之间的差距不断增大，流算法近年来受到了广泛关注。在集中式环境中，有大量工作致力于为常见的聚合统计计算提供准确且资源高效的启发式方法。其中，维护数据流中不同项的数量是一个早期受到关注的统计量，本文使用的基本工具是计数草图（