本发明涉及车联网，提出一种基于数字孪生的车联网数据共享系统。
背景技术：
1、dt技术最早在2010年由nasa在中正式提出，当时飞机的孪生体主体是一个真实的物理系统。作为一项新兴技术，dt最有效和最显著的特点是它可以将物理世界中的行为映射到虚拟世界中，并且虚拟世界的计算资源和存储资源没有局限。基于这一特点，研究人员将dt应用于各个领域，建立了dt网络体系。在中作者们提出了一个用于dt赋能物联网的任务卸载框架，他们描述了dt在获取信息方面的优势。在中作者们利用dt技术将边缘缓存系统映射到虚拟空间，并利用dt来提高管理效率。在上述工作中，dt主要用作仿真设计，仅涉及单个dt。我们的工作探索了每个dt上缓存的数据，并利用此功能在不同的dt之间构建了数据共享平台。
2、fl可以充分地利用多个学习代理的计算能力来提高学习效率，同时为数据所有者提供一个更好的隐私解决方案。有几项工作专注于fl在车辆网络中的使用。在中作者们讨论了选择合适的车辆参与fl任务并优化资源分配。在中作者们提出了一个用于车辆网络中资源共享的异步fl方案。在中，fl可以通过隐私保护和高效处理来解决 "数据孤岛 "问题。在中作者们使用联合学习来聚合数据，使智能移动设备在不影响隐私和安全的情况下提供准确的医疗服务。许多研究证明，fl学习可以解决 "数据孤岛 "问题，并在数据共享的过程中保护参与者的隐私。
3、参与者在fl过程中会消耗大量的资源。数据质量、通信资源和计算资源的缺乏将导致fl训练结果的低准确性。因此，需要激励机制来激励拥有高质量资源的客户参与提高fl的性能。近年来，关于fl的激励机制的研究很多。其中很多研究涉及博弈论，包括合作和非合作的博弈。在中作者们设计了一种基于stackelberg博弈的fl激励机制。在中作者们提出了一个质量意识fl，并建立了一个反向拍卖问题的模型，以鼓励高质量的学习用户参与fl，这在不对称的信息场景下是可行的。在中作者们提出了一种基于合约理论和声誉机制的激励机制。上述每个基于博弈论的激励机制都适用于其特定的系统和场景。对于拟议的系统，对应于dt的车辆是高度移动的。因此，dt的资源随着fl轮次的变化而动态变化。因此，我们提出了一种基于动态合同的激励机制，以确保数据共享的发起者获得最大的利益，并最大限度地激励参与者提供更高质量的数据和计算资源。
4、边缘计算架构的出现也促进了车联网的应用，使得海量的车联网数据在云雾中的共享更加便捷，车联网中目前最新的数据共享工作大多基于边缘计算。而对比边缘计算，基于dt的数据共享能够扩大用户的数据共享范围，而不受物理实体之间的距离限制。在远距离的传输过程通过dt进行交流、交易的物理之间仍能保持一个稳定且快速的传输通道。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，提升iov中数据共享的范围，使车辆的数据共享不局限于相邻车辆，实现iov中的隐私性数据共享，避免数据共享系统中惰性参与者的出现，并保证数据共享参与者们的最大利益。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，该系统包括终端车辆和车辆数字模型，所述车辆数字模型构建在云中并于终端车辆数据同步。
4、进一步的，该系统数据共享时只传输模型参数而不直接分享数据本身。
5、进一步的，所述数据共享包括联邦迁移学习，所述联邦迁移学习包括如下步骤：
6、数据请求者将模型分配和聚合fl到服务器上；
7、服务器分发构建的模型给参与fl的数据提供者；
8、数据提供者训练模型，在本地训练结束后上传训练结果给服务器；
9、服务器对数据提供者提供的训练模型进行聚合；
10、重复步骤2-4，直到模型达到最优，服务器对fl结果进行tl以获得符合数据请求者数据特点的模型。
11、进一步的，所述数据共享使用区块链存储每一个数据共享的交易。
12、进一步的，所述区块链为许可区块链，所述许可区块链中有效的参与者需要获得从区块链的授权机构获得授权，并根据椭圆曲线数字签名和非堆叠加密算法获得公钥、私钥和身份证明。
13、进一步的，所述数据共享使用智能合约在交易进行共享的数据交易。
14、进一步的，还包括激励机制，具体包括数据请求者将在fl任务开始前的第一轮开始时设计一系列的合同，并分发给所有数据提供者。
15、本发明有益效果如下：
16、1.克服iov实体（如车辆）之间交流与交易受地域限制的难题，确保iov实体之间能够建立长距离传输通道。
17、2.保护参与者数据隐私，确保交易公平性。
18、3.解决传统交易中的惰性参与者问题，提高数据共享过程的参与率。
1.一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，该系统包括终端车辆和车辆数字模型，其特征在于，所述车辆数字模型构建在云中并于终端车辆数据同步。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，该系统数据共享时只传输模型参数而不直接分享数据本身。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，所述数据共享包括联邦迁移学习，所述联邦迁移学习包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，所述数据共享使用区块链存储每一个数据共享的交易。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，所述区块链为许可区块链，所述许可区块链中有效的参与者需要获得从区块链的授权机构获得授权，并根据椭圆曲线数字签名和非堆叠加密算法获得公钥、私钥和身份证明。
6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，所述数据共享使用智能合约在交易进行共享的数据交易。
7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生的车联网数据共享系统，其特征在于，还包括激励机制，具体包括数据请求者将在fl任务开始前的第一轮开始时设计一系列的合同，并分发给所有数据提供者。
