CN105052203A - 自适应通信模式切换 - Google Patents

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Abstract

本发明提供数据传输系统、方法及装置。其中，所述数据传输方法包括：提供多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法来传输数据；在所述多个通信模块与一个远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路；根据一个切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个用于传输数据；以及根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路进行数据传输。

Description

自适应通信模式切换
背景技术
无人驾驶运载工具(Unmannedvehicles，简称无人驾驶载具)，例如，地面交通工具、空中飞行器、水上船只、水下交通工具、太空飞船已经大范围地应用于监视、搜索及营救作业、勘察以及其他领域。在一些例子中，无人驾驶载具可装配有传感器，该传感器用于采集周围环境数据。例如，无人飞行器(unmannedaerialvehicles，UAV)通常配备有用于航拍的摄像机。
无人驾驶载具采集的感测数据能够实时地传输到一个远程用户终端。然而，目前无人驾驶载具传输数据的方式还不够理想。在一些例子中，数据传输以及其他与无人驾驶载具通信的范围受到视距(lineofsight)的限制。
发明内容
有必要提供一种改进型的能够与可移动物体(例如无人驾驶载具)进行通信的方式。本发明提供一种用于与可移动物体进行通信的系统、方法及装置。在一些实施例中，所述系统、方法及装置提供一种根据预先定义的切换规则下的多个通信模式之间的自适应切换模式，其优点是，所述自适应通信模式切换能够扩大可移动物体传输数据的距离范围以及增加可移动物体传输数据的强度。
本发明一方面提供一种数据传输方法，该方法包括：提供多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法来传输数据；在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路；计算每一个对应于各自通信模块的同步通信链路的一个或多个特性是否满足切换规则；根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个用于传输数据；以及通过根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路进行数据传输。
在一些实施例中，所述多个通信模块安装在一个可移动物体上，该可移动物体可以是无人飞行器。
在一些实施例中，每一个对应于各自通信模块的同步通信链路在多个通信模块中的一个与所述远程终端的多个对应的通信模块中的一个之间建立。在一些实施例中，所述不同通信方法中至少有一种通信方法的最大通信距离范围介于0.5千米与20千米之间。
在一些实施例中，所述不同通信方法中至少有一种通信方法无需在可视范围内操作。
在一些实施例中，所述不同通信方法中至少有一种通信方法包括直接通信方法，该直接通信方法可以是一种WiFi通信方法、WiMAX通信方法、或者编码正交频分复用(COFDM)通信方法。所述不同通信方法中至少有一种通信方法包括间接通信方法，该间接通信方法可通过移动电话网络进行通信，该移动电话网络可以是3G网络或4G网络，该间接通信方法可以使用前向纠错方法进行通信。
在一些实施例中，所述切换规则以至少一个通信模块所接收信号的强度为依据。
在一些实施例中，所述切换规则以至少一个通信模块所接收信号的质量为依据。
本发明另一方面提供一种数据传输装置，该装置包括：多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法传输数据至远程终端，其中，在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的的同步通信链路；一个或多个处理器，用于(i)根据同步通信链路的一个或多个特征来判断每个所述对应于各自通信模块的同步通信链路是否满足切换规则；以及(ii)根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个来传输数据；以及一个控制器，用于输出控制信号来控制根据切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路上的数据传输。
本发明另一方面提供一种可移动物体发送图像的方法，该方法包括：提供包括第一通信模块和第二通信模块的可移动物体，所述第一通信模块使用第一通信方法发送图像数据，所述第二通信模块使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送图像数据；通过所述可移动物体获取图像数据；根据切换规则执行计算以选择第一通信模块与第二通信模块中的至少一个来发送图像数据；以及使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述图像数据。
本发明另一方面提供一种使用终端控制可移动物体的方法，该方法包括：提供终端，该终端包括使用第一通信方法发送控制数据到可移动物体的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送控制数据到可移动物体的第二通信模块；产生用于控制所述可移动物体状态的控制数据；根据切换规则执行计算以选择第一通信模块与第二通信模块中的至少一个来发送控制数据；以及使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述控制数据。
在一些实施例中，所述可移动物体是无人飞行器。
在一些实施例中，所述第一通信方法或第二通信方法中的至少一个通信方法不需要在视线范围内运作。
在一些实施例中，所述第一通信方法的最大通信距离小于第二通信方法的最大通信距离。
在一些实施例中，所述第一通信方法可包括直接通信方法，该直接通信方法是一种WiFi通信方法、WiMAX通信方法、或者编码正交频分复用(COFDM)通信方法。所述第二通信方法包括间接通信方法，该间接通信方法包括通过移动电话网络进行的通信，该移动电话网络是3G网络或4G网络，所述间接通信方法可以使用前向纠错方法进行通信。
在一些实施例中，所述切换规则以所述第一通信模块或第二通信模块中的至少一个通信模块所接收信号的强度为依据。
在一些实施例中，所述切换规则以所述第一通信模块或第二通信模块中的至少一个通信模块所接收信号的质量为依据。
在一些实施例中，所述图像数据从所述可移动物体远程传输至终端。
在一些实施例中，所述可移动物体包括一个或多个图像传感器，所述图像数据由所述一个或多个图像传感器产生。
在一些实施例中，所述图像数据可以由独立于所述可移动物体提供的一个或多个图像传感器来产生。
在一些实施例中，所述控制数据包括用于控制可移动物体的高度、纬度或经度中一个或多个的指令。
在一些实施例中，所述控制数据包括用于控制可移动物体的滚转角度、俯仰角或偏航角度中一个或多个的指令。
在一些实施例中，所述控制数据可以根据用户的输入来产生。
本发明另一方面提供一种数据传输的可移动物体，该可移动物体包括：使用第一通信方法传输图像数据的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法传输图像数据的第二通信模块；一个或多个处理器，用于根据一种切换规则执行计算以选择第一通信模块与第二通信模块中的至少一个来传输图像数据；以及控制器，用于输出控制信号，所述控制信号用于控制根据所述切换规则所选择的第一通信模块或第二通信模块的至少一个来传输图像数据。
本发明另一方面提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有用于传输数据至可移动物体的程序指令。该计算机可读介质包括：终端的程序指令，该终端包括使用第一通信方法传输控制数据到可移动物体的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法传输控制数据到可移动物体的第二通信模块，其中，所述终端的程序指令能够使终端执行如下操作：产生用于控制所述移动物体状态的控制数据；根据一种切换规则来执行计算以选择第一通信模块与第二通信模块中的至少一个来传输控制数据；以及使用根据所述切换规则所选择的所述第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来传输所述控制数据。
可以理解的是，本发明不同方面的实施例能够独立存在、共同存在、或者相互结合。本发明的各种实施例适合以下任何特殊的应用或者任何类型的可移动物体。本发明中任何有关无人飞行载具的描述可适用于任何移动物体，例如任何无人驾驶交通工具。另外，本发明描述的用于航空飞行动作的系统、设备和方法也适合其它类型的动作，例如地面运动、水上运动、水下运动、或太空飞行等动作。
本发明其它目的及技术特征将在如下说明书、权利要求和附图作详细阐述。
参考文献
本案说明书所提到的任何出版物、专利、专利申请都全文列入本文作为参考。
附图说明
为了更好地了解本发明的特征及有益效果，以下参照附图对本发明的各个实施例进行详细描述，该描述并非限制性的，其中，所述附图中：
图1为本发明实施例中的可移动物体与远程终端进行通信的示意图。
图2为本发明另一实施例的可移动物体与远程终端进行通信的示意图。
图3为本发明实施例中自适应通信模式切换方法的示意方块图。
图4为本发明实施例中用于自适应通信模式切换的可移动物体的示意图。
图5为本发明实施例中用于自适应通信模式切换的可移动物体的图像数据传输的示意图。
图6是本发明实施例中自适应通信模式切换方法的图像数据传输的流程图。
图7是本发明实施例中数据传输的前向纠错(FEC)方法的流程图。
图8是本发明实施例中无人飞行器的示意图。
图9是本发明实施例中可移动物体的示意图。
图10为本发明实施例的一种可移动物体控制系统的方块图。
具体实施方式
本发明的系统、方法和装置提供一种改进型的能够与可移动物体进行的通信方式，例如，一种自力推进的可移动物体(例如，无人飞行器(unmannedaerialvehicle,UAV))。在一些实施例中，所述可移动物体使用多种不同通信方法来传输数据至远程终端。本发明所提供的系统、方法和装置能够根据预先定义的切换规则在不同的通信方法之间进行自适应切换，来优化通信的速度、延迟时间、通信带宽、信号质量、和\或数据传输范围。应当可以理解，本发明不同方面的实施例能够独立存在、共同存在、或者相互结合。本发明描述的各种实施例可以适用于任何一些提及的特殊应用或者适用于任何类型的可移动物体。
例如，本发明可用于用于航拍的无人飞行器上。所述无人飞行器安装有一个图像传感器(例如摄像机)，用于获取图像数据。为了提供实时空中监控、视觉导航或者其它合适的应用，所述图像数据需要从无人飞行器传输至远程终端。现有的从无人飞行器发送图像数据的方法通常是使用直接或者点对点通信链路，其受限于相对较短距离的通信范围和视线要求。本发明提供的系统、方法和装置能够在多个通信链路之间相互切换来进行图像数据传输，所述通信链路包括直接通信链路和间接通信链路。所述间接通信链路比直接通信链路具有更长的通信距离，并且可在非视线范围内适用。因此，通过在不同的通信链路之间作自适应切换，即使在较长的通信距离或者视线受到干扰时都能够持续传输图像数据。
在一方面，本发明提供一种数据传输方法，包括如下一个或多个步骤。在本实施例中，所述数据传输方法包括：提供多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法来传输数据；在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路；计算每个所述对应于各自通信模块的同步通信链路的一个或多个特性是否满足切换规则；根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个用于传输数据；以及通过根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路进行数据传输。
本发明所述通信模块能够搭载在可移动物体上，所述可移动物体能够与远程终端进行通信。例如，远程终端可以将控制数据传送到可移动物体上，而可移动物体收集的数据(例如监视数据)可以回传至所述远程终端。可移动物体中的每一个通信模块可以通过对应的通信链路与远程终端中一个对应的通信模块进行通信，每一个通信模块使用不同的通信方法进行通信。在一些实施例中，所述通信方法比其它数据传输具有更优化的通信性能，例如传输速度、通信带宽、通信延迟、通信范围、通信质量、通信成本以及其它特性。因此，当几个通信链路同时可用时，可以通过合适的切换规则选择一个或多个通信链路来提供最优化的数据传输。例如，执行计算来判断每一个同步通信链路的特性是否符合所述切换规则设置的数据传输标准。在一些例子中，所述通信方法不再适用当前的数据通信时，所述合适的切换规则可以用于侦测这种情况，以便选择另外一条通信链路。通过在多个通信链路之间做自适应切换，本发明能够提供无缝的数据传输来提高通信质量和通信稳定性。
在另外一个实施例中，本发明提供一种从可移动物体发送图像的方法，该方法包括：提供一个包括第一通信模块和第二通信模块的可移动物体，所述第一通信模块使用第一通信方法发送图像数据，所述第二通信模块使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送图像数据；通过所述可移动物体获取图像数据；根据切换规则执行计算以选择第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送图像数据；使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述图像数据。
在本实施例中，所述可移动物体具有如前述所述多个通信模块。根据需要，所述可移动物体可以包括一个或多个图像传感器(例如摄像机)。所述图像传感器用于产生图像数据，该图像数据包括可移动物体周围环境的照片或者视频。优选地，所述图像数据由独立于可移动物体提供的图像传感器(例如一个能够与可移动物体进行通信的图像设备中的图像传感器)来产生。所述可移动物体可以通过根据切换规则所选择的通信模块将图像数据传输到远程终端。因此，这种方法能够实现将可移动物体收集的图像数据进行无缝传输。
在另外一个实施例中，本发明提供了一种使用终端控制可移动物体的方法。该方法包括：提供终端，包括使用第一通信方法发送控制数据到可移动物体的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送控制数据到可移动物体的第二通信模块；产生用于控制所述移动物体状态的控制数据；执行计算来根据切换规则以选择第一通信模块或第二通信模块中的至少一个用于发送控制数据；以及使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述控制数据。
所述终端和可移动物体已经如上所描述可适用于这个实施例。根据需要，所述终端可包括多个用于传输控制数据到可移动物体的通信模块。所述控制数据用于控制可移动物体的状态，例如可移动物体向上倾斜3角度时的位置，或者可移动物体向上倾斜3角度时的方向。正如前述实施例描述，根据切换规则选择执行计算来确定哪一个通信模块适合传输控制数据到可移动物体。因此，这种方法在使用远程控制设备例如终端控制可移动物体时具有更大的灵活性和适用范围。
在另外一个实施例中，本发明提供一种数据传输装置，其具有如下所述一个或多个独立特征。在本实施例中，所述数据传输装置包括：多个通信模块，每一个通信模块用于使用不同的通信方法传输数据至一个远程终端，其中，在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路。该装置还包括一个或多个处理器，用于：(i)计算每个所述对应于各自通信模块的同步通信链路的一个或多个特性是否满足切换规则；以及(ii)根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个用于传输数据。该装置还包括一个控制器，用于输出控制信号来控制根据切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路上的数据传输。
如前所述，所述可移动物体、远程终端以及通信模块也同样可适用于本实施例。在一些例子中，适合的控制器可以用于提供使通信模块建立通信链路和传输数据的控制信号。所述一个或多个处理器根据切换规则执行计算为数据传输选择一个最佳的通信链路。所述数据传输装置能够增强可移动物体进行通信的稳定性。
在另外一个实施例中，本发明提供一种数据传输的可移动物体，该可移动物体包括：使用第一通信方法发送图像的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送图像的第二通信模块；一个或多个处理器，用于根据切换规则执行计算以选择第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送图像数据；控制器，用于输出控制信号来控制根据切换规则所选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送图像数据。
所述可移动物体具有如前所描述的多个通信模块和图像传感器也同样可适用于这个实施例。根据需要，该可移动物体可包括一个或多个处理器，用于根据一个切换规则执行计算来选择最优化的通信模块用于发送图像数据。该可移动物体还可包括控制器，用于控制所选择的通信模块来发送图像数据。如前所述，本系统能够提供增强型的图像数据的无缝传输。
在另外一个实施例中，本发明提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有用于发送数据至可移动物体的程序指令。在本实施例中，所述计算机可读介质包括：终端的程序指令，该终端包括使用第一通信方法发送控制数据到可移动物体的第一通信模块和使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送控制数据到可移动物体的第二通信模块。该程序指令能够使终端：产生用于控制所述移动物体状态的控制数据；所述终端的程序指令能够使终端执行如下操作：产生用于控制所述移动物体状态的控制数据；根据一个切换规则执行计算以选择第一通信模块或第二通信模块中的至少一个发送控制数据；以及使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述控制数据到可移动物体。
所述终端具有如前所描述的用于发送控制数据的多个通信模块也同样可适用于这个实施例。所述计算机可读介质可包括程序指令、代码、或者适合的逻辑程序，用于使终端产生控制移动物体状态的控制数据。所述计算机可读介质还可包括程序指令，用于根据切换规则执行计算来选择一个通信模块来发送控制数据。因此，本实施例中能够通过计算机可读介质的程序指令将控制数据从远程终端持续地发送到可移动物体中。
参考附图1所示，是本发明实施例中可移动物体100与远程终端102进行通信的示意图。本实施例有关可移动物体100与远程终端102通信的任何描述都适合任何终端或者其它合适的远程设备。此外，远程终端102与可移动物体100的通信也可适合任何其它合适的可移动物体的通信。
所述可移动物体100可以在各种环境下移动，例如空中、水上、地面或者太空。在一些实施例中，所述可移动物体100可以为交通工具，例如空中飞行器、水上轮船、地面车辆、或者太空飞船。可选择地，所述可移动物体100能够执行一个或多个功能，例如，该可移动物体100可以为无人飞行器(UAV)，其配备有具有空中摄影功能的摄像机。然而，如前所述，任何有关空中飞行器例如无人飞行器的描述都适用于任何型号的可移动物体。本发明有关可移动物体更加详细的例子将在如下描述。
所述远程终端102可以是一种远离可移动物体100的远程控制器，该远程终端102用于控制可移动物体100的任何状态。例如，该远程终端102可以使用发送至可移动物体100的指令或者控制数据来控制可移动物体100的方位(例如、具体位置和方向)。所述远程终端102包括一个用于观看可移动物体100信息的显示单元。例如，该远程终端102能够显示可移动物体100的信息，包括方位、平移速度、平移加速度、方向、角速度、角加速度及其组合。在一些实施例中，远程终端102能够显示可移动物体100采集的信息，例如可移动物体100中摄像机所采集的图像数据。
所述可移动物体100包括第一通信模块104和第二通信模块106，所述远程终端102包括对应的第一通信模块108和对应的第二第通信模块110。可移动物体100的通信模块的任何描述都适合于远程终端102的通信模块，反之亦然。例如，所述通信模块都可以安装在可移动物体、远程终端或者安装在与可移动物体、远程终端通信的其它实体中。所述通信模块包括用于发送数据的发射机器和/或接收数据的接收器。例如，通信模块包括收发器集成有一个或多个发射器和一个或多个接收器。所述收发器的发射器和接收器集成在收发器的一个元件中，或者分布在收发器的多个元件。任何有关发射器和接收器的描述也各自适用于收发器的发射器和接收器。在一些例子中，发射器用于在特定的信号强度下发送数据，接收器可以和接收器灵敏度有关，该接收器灵敏度可以是具有数据传输的最小信号强度特性，进而使接收器能够接收所有的数据。
所述可移动物体和远程终端的第一通信模块104、108和可移动物体和远程终端的第二通信模块106、110可以通过各自的通信链路112、114进行相互通信。任何数量的通信模块(例如2个、3个、4个、5个、6个或更多)可以建立对应数量的不同通信链路。在一些例子中，一个或多个通信链路可同时可用。优选地，所有通信链路可同时可用。可用的通信链路是指通信链路是没有断开的、不会造成通信数据损坏的或者通信数据无效的通信链路。在可移动物体和远程终端可以提供双模式通信，其包括多条同步通信链路(例如两条或更多、三条或更多、四条或更多、五条或更多、或者六条或更多的同步通信链路)。
在一些实施例中，所述通信链路可以为双向通信链路，如此，可移动物体100和远程终端102能够通过该通信链路进行数据接收和数据发送。优选地，一条或多条通信链路可是一种用于单方向传输数据的单通道通信链路，例如从可移动物体100到远程终端102，或者相反，从远程终端102到可移动物体100。举例子说，当数据传输链路仅仅用于从远程终端102到可移动物体100传输控制数据(例如，根据用户输入)时，可移动物体100可以将收集的感测数据(例如，GPS传感器采集的位置数据或方向传感器采集的方向数据、以及摄像机获取的图像数据)通过该条数据传输链路传输到远程终端102。
在一些实施例中，每一个通信模块可以使用不同的通信方法进行通信。优选地，一个或多个通信模块可以使用同一种通信方法。在一些例子中，通信方法可需要在视线(lineofsight)范围内运作。可选择地，通信方法可在非视线范围内运作。一些通信方法可相互依赖于其他可以独立运行的通信方法。所述通信方法可以为有线通信方法、无线通信方法或者两种通信方法相互结合。有线通信方法可以使用电线、电缆、光纤、载波或者其它合适的物理连接来传输数据。无线通信方法可以使用无线电波、射线、声波或者光波来传输数据。在一些例子中，有线和/或无线通信方法包括在电信网络、蜂窝移动网络或者数据网络进行数据传输，这些网络包括局域网((LAN)或者广域网(WAN)。所述网络可以是因特网(Internet)或者基于因特网(Internet-based)的网络，例如云通信网络。某些网络可是公有网络，而有些网络可是私有网络。数据可以在可移动物体100和远程终端102之间直接传输，例如直接通信(directcommunication)，也称为点对点(point-to-point)通信。可选择地，数据可以在可移动物体100和远程终端102之间通过一个或多个中间网络节点进行传输，例如间接通信(indirectcommunication)。相反地，网络节点可以为可移动节点，例如位于可移动物体(例如卫星)上的节点。举例来说，一些合适的通信方法包括WiFi通信方法、WiMAX通信方法、编码正交频分复用(COFDM)通信方法、或蜂窝移动网络(例如3G或4G网络)。
举例子说，所述第一通信模块104、108可以利用直接通信方法，所述第二通信模块106、110可以利用间接通信方法。因此，第一通信链路112是直接通信链路，而第二通信链路114是间接通信链路。直接通信链路112可在视线范围内运作，而间接通信链路114可在非视线范围内运作。在一些例子中，所述直接通信方法可使用WiFi网络、WiMAX网络或者编码正交频分复用(COFDM)网络，而间接通信方法可使用移动电话网络。所述直接和间接通信链路112、114可以同步运作，如此数据可以沿着其中之一条或两条通信链路112、114进行传输。例如当其中之一条链路断开时，数据传输可在通信链路112、114之间进行切换，如下面进行详细描述。
参考图2所示，是可移动物体200与终端202通过第一和第二通信链路204、206进行通信的示意图。与图1描述的实施例相似，第一通信链路204可为点对点通信链路或者是直接通信链路，如此数据可以直接在可移动物体200和终端202之间不受任何网络节点干扰而进行数据传输。第二通信链路206可为间接通信链路，如此数据可以通过一系列中间网络节点在可移动物体200和终端202之间进行数据传输。在一些实施例中，所述直接网络连接204可以为WiFi连接、WiMAX连接或者COFDM连接，所述间接网络连接206可以是移动电话网络连接，例如3G或4G网络连接。如图2所示，间接通信链路206的网络节点可以为移动基站208和网络交换器210。移动基站208与网络交换器210通过电缆212通信，而可移动物体200与终端202通过无线连接进行通信。然而，应该理解的是，所述间接通信链路206包括任何数量和类型的网络节点，所述每一个网络节点可以使用如前所述任何类型的通信方法各自进行内部连接。
在一些实施例中，直接通信链路204需要在可移动物体200和终端202在视线范围内工作，而间接通信链路206不需要在可移动物体200和终端202在视线范围内工作。明显地，这种物理结构可造成直接通信链路堵塞，而不会造成间接通信链路堵塞。在某些情况下，间接通信链路比直接通信链路具有更大的地理覆盖范围。可选择地，间接通信链路比直接通信链路更加可靠(例如更少的网络吞吐量)。在一些例子中，直接通信链路比间接通信链路具有更高的数据传输速度。
在一些实施例中，通信模式可以使用数据传输的通信链路、及其相应的通信模块、和/或相应的通信方法。所述通信模式可具有一个或多个特性，例如数据传输的信号强度、传输速度、延迟、带宽、质量、传输范围或者传输成本。这些特性依赖于通信模式的通信模块、通信链路、和/或通信方法的特性。任何有关通信模式的描述都适用于任何被通信模式使用的通信链路、通信模块、和/或通信方法，反之亦然。例如，通信模式可以使用高速度的通信方法或者低速度的通信方法。高速度和低速度是根据最大数据传输速度、最大数据吞吐量、平均数据传输速度、或者平均数据吞吐量来定义。低速通信方法的最大数据传输速度、最大数据吞吐量、平均数据传输速度、或者平均数据吞吐量可小于或等于10Kbps、50Kbps、100Kbps、500Kbps、1Mbps、5Mbps、10Mbps、50Mbps、100Mbps、500Mbps、1Gbps、5Gbps或者10Gbps。相反地，高速通信方法的最大数据传输速度、最大数据吞吐量、平均数据传输速度、或者平均数据吞吐量可大于或等于10Kbps、50Kbps、100Kbps、500Kbps、1Mbps、5Mbps、10Mbps、50Mbps、100Mbps、500Mbps、1Gbps、5Gbps或者10Gbps。优选地，高速度和低速通信方法可以彼此相互重叠定义，而并不是根据一个绝对的数值。例如，低速通信方法的最大数据传输速度、最大数据吞吐量、平均数据传输速度、或者平均数据吞吐量可小于高速通信方法的最大数据传输速度、最大数据吞吐量、平均数据传输速度、或者平均数据吞吐量。在一些实施例中，一些通信模式可以使用低速通信方法，而一些通信模式可以使用高速通信方法。优选地，所有通信模式既可以使用低速通信方法，也可以使用高速通信方法。
同样地，通信模式可以使用长距离通信方法，也可以选择短距离通信方法。长距离通信方法和短距离通信方法是根据通信模块之间进行通信的最大通信距离来定义的(例如具有足够的信号强度用于传输数据)。所述短距离通信方法的最大通信距离可小于或等于10m、50m、100m、500m、1km、10km、50km、100km、500km、1000km或者5000km。相反地，所述长距离通信方法的最大通信距离可大于或等于10m、50m、100m、500m、1km、10km、50km、100km、500km、1000km或者5000km。可选择地，所述短距离通信方法的最大通信距离可以在一个距离范围内，大约从10m到50m、从10m到100m、从50m到500m、从100m到1km、从100m到10km、从1km到10km、从1km到100km、从1km到1000km、从100km到1000km、从500km到5000km、或者从1000km到5000km等距离范围。优选地，长距离通信方法和短距离通信方法的最大通信距离可以彼此相互重叠定义，而并不是以一个绝对的数值为依据。例如，所述短距离通信方法的最大通信距离可小于长距离通信方法的最大通信距离。在一些实施例中，一些通信模式可使用短距离通信方法，而一些通信模式可使用长距离通信方法。优选地，所有通信模式既可以使用短距离通信方法，也可以使用长距离通信方法。
所述通信模式的特性可以根据可移动物体和/或终端的状态(例如位置，方向，或者数据是否正在传输，或者是传输数据的类型)的变化而发生改变。优选地，所述特性取决于可移动物体和终端的状态，例如可移动物体和终端之间的距离，可移动物体和终端是否在可视范围内，或者可移动物体和终端之间的数据传输方向。此外，例如天气、传输数据的类型、可移动物体和终端之间的网络堵塞情况等额外的因素也影响通信模式。例如，通信模块接收的信号强度可随着移动物体和终端的相互靠近而增加，随着移动物体和终端的相互远离而减少，反之亦然。同样地，通信模块接收的信号质量可随着移动物体和终端的相互靠近而增加，随着移动物体和终端的相互远离而降低，反之亦然。
在一些实施例中，根据这里描述的一个或多个通信模式的特性，某些通信模式比其他通信模式在传输数据上更优。最优的通信模式是指比其它通信模式更好，或者比所有通信模式更好，或该通信模式符合或超过一些指定的特殊通信标准。最优的通信模式是指该通信模式具有更好的数据传输性能，例如信号强度、传输速度、数据延迟、通信带宽、信号质量、传输范围、网络成本或其它备用指定的特性。这些特性决定最优的通信模式，并且可随着可移动物体或终端的状态的改变而发生变化。例如，当可移动物体和终端相互较近时或者在彼此视线范围内，点对点通信模式(例如WiFi通信模式、WiMAX通信模式或者COFDM通信模式)由于其具有相对较高的数据传输速度和带宽、以及相对较低的网络延迟和网络成本而更优，。相反地，当可移动物体和终端相互较远时或者不在彼此视线范围内，间接通信模式(例如移动电话网络)由于其具有相对较长的数据传输距离而更优。
因此，在有些实施中，为了持续优化可移动物体和终端之间的数据传输，需要提供多个通信模式之间自适应切换。即使在通信模式的特性、可移动物体的状态和/或终端的状态发生变化时，自适应通信模式切换也能够增强数据传输的稳定性。此外，这种自适应通信模式切换可以结合单个通信方法的优点来减少一些通信方法自身的缺点。例如，在高速度通信模式、短距离通信模式、长距离通信模式之间进行自适应切换能够提供在短距离通信范围内的较高数据传输速度，而保持长距离通信范围内的无缝数据通信。
参考图3所示，是本发明实施例中自适应通信模式切换方法300的方块图。在本实施例中，任何合适的设备和系统均能实现方法300。该方法300的步骤能够由安装在可移动物体和/或终端的装置或系统来实现。步骤310，可移动物体和/或终端连接多个通信模式。在一些实施例中，可移动物体的多个通信模块能够与远程终端建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路，反之亦然。控制器或控制系统通过控制信号控制通信模块建立通信链路，其将在下文作进一步描述。建立通信链路包括每一对通信模块从其它通信模块接收信号，例如在指定的信号强度和/或指定的信号质量。所述指定的信号强度是大于或等于一个用于数据传输的信号强度阈值。在一些实施例中，信号强度阈值是由通信模块中的接收器的接收传感器来决定的，信号强度阈值可以为小于或等于一个大约如下的数值：-150dBm、-100dBm、-90dBm、-80ddBm、-70dBm、-60dBm、-50dBm、-40dBm、-30dBm、-20dBm、-10dBm、或者0dBm。相反地，信号强度阈值也可以为大于或等于一个大约如下的数值：-150dBm、-100dBm、-90dBm、-80ddBm、-70dBm、-60dBm、-50dBm、-40dBm、-30dBm、-20dBm、-10dBm、或者0dBm。所述信号质量基于数据传输过程的数据误码率(BER)。例如，若通信链路的误码率在一段时间间隔内小于一个指定的误码率阈值，则该通信链路被认为数据传输过程中具有有效的信号质量。所述误码率阈值可以为小于或等于一个大约如下的数值：100、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9或10-10。相反地，所述误码率阈值也可以为小于或等于一个大约如下的数值：100、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9或10-10。
在一些实施例中，为了建立基于网络的通信模式的通信链路，需要一对通信模块相互交换网络识别数据。例如，每一个通信模块利用唯一的IP地址并通过IP协议网络(例如，移动通信网络、因特网、基于因特网的网络)进行通信。所述IP地址可以是静态的IP地址，也可以是动态的IP地址。为了传输数据到对应的接收通信模块，需要知道该接收通信模块的IP地址。
任何合适的方法都可以用于获取接收通信模块的网络识别数据。在一些例子中，若识别数据是固定的(例如，静态IP地址)或者先前已经知道的，则每一对通信模块的识别数据可以直接由其它第三方(例如，通过用户输入或者程式化在内存里)提供。优选地，若识别数据是动态确定的或者先前不知道的，在步骤310中，则每一对通信模块可以相互交换识别数据。在一些实施例中，所述识别数据通过已经建立的通信链路进行相互交换。例如，若直接通信链路是可用的，则根据网络的通信链路(例如，移动通信网络、因特网、根据因特网的网络的IP地址)的识别数据可以相互交换通过该直接通信链路。优选地，通信模块的识别数据可以经过中间路由器传输到对应的接收通信模块。例如，每一对通信模块可以将自己的IP地址发送到一个具有公知IP地址的公共服务器。所述公共服务器能够识别出每一对通信模块是配对的(例如，通过用户输入或者硬件编码)。相应地，该公共服务器能够将每一个通信模块的IP地址发送到与自己配对的通信模块中，进而完成IP地址交换。
在一些实施例中，为基于网络的通信模式建立通信链路可以不需在通信模块中相互交换网络识别数据。例如，基于网络的通信模式包括发送所有数据到中间路由器(例如公共服务器)来为传输数据到正确的接收通信模块负责。因此，每一个通信模块为了发送数据到对应的接收通信模块，可只需要知道中间路由器的网络识别数据(例如IP地址)。
步骤320，每一个通信模式的特性是可以评估的。有效的特性可包括一个或多个信号强度、传输速度、传输延迟、网络带宽、信号质量、传输范围或者网络成本。在一些实施例中，所述特性是一种可以计量的特征值，如此，评估特性包括计算一个或多个代表特性的数值。该数值可包括平均值(例如一段时间内的平均值)、中间值、模式值、最大值、最小值、或距离范围。
步骤330，根据步骤320的评估为数据传输至少选择一个通信模式(例如，利用在此处或其他地方描述的合适的控制器或者处理器)。在一些实施例中，切换规则可以实现从多个可用的同步通信模式中选择一个或多个最优的通信模式，例如，所述最优的通信模式定义为没有断开、没有损坏且具有数据通信能力的通信模式。可以选择地，步骤330可以包括步骤：在选择过程中排除当前不可用的通信模式。
所述切换规则可以根据用户输入来预先定义，也可以在可移动物体中配置。例如，在可移动物体移动之前，切换规则可以预先存储在可移动物体的存储器中。优选地，在系统运作之前或运作过程中，所述切换规则可以通过远程终端传输到可移动物体上。在一些例子中，切换规则可以根据一个或多个动态变化的参数来动态确定。例如，切换规则可以根据可移动物体和/或远程终端的状态(例如，位置、方向、当前是否传输数据、或者数据类型)来动态地确定。切换规则还可以根据可移动物体和终端相对于彼此的状态来动态确定，例如，包括可移动物体与终端之间的距离、是否在可移动物体和终端的视线范围内、或者可移动物体和终端之间的数据传输方向。在一些实施例中，切换规则可以根据可移动物体携带的负载的状况来动态确定，例如可移动物体中的摄像机的状况(例如摄像机的位置、方向、是否开启或关闭、是否开始录像、录像帧速率、记录图像的数量、图像分辨率、图像大小、或者图像质量)。优选地，切换规则可以根据一个或多个通信模块的状态来动态确定(例如通信模块是否开启或关闭、信号强度、传输速度、传输延迟、网络带宽、信号质量、传输范围或者网络成本)。确定切换规则可以持续不断地(即实时地)进行，也可以定期例如(在指定的时间间隔内，或者响应某一事件时)进行。
在一些实施例中，当选择一种通信模式时，切换规则需要遵从多个规则或者指令，例如，该规则包括选择一个或多个符合预定标准的通信模式。在某些情况下，该规则还可以包括选择所有符合预定标准的通信模式。相反地，该规则包括拒绝一个或多个不符合预定标准的通信模式，该规则可以包括拒绝所有不符合预定标准的通信模式。
在一些实施例中，切换规则可根据通信模式的一个或多个特性来确定，例如步骤320中评估或计算得到的特性。例如，预定标准是通信模式的一个或多个特性的标准。在某些情况下，所述预定标准和特性也可以用数值来表征。优选地，通过执行一个计算步骤来判断所述特性是否符合预定义标准。所述预定义标准包括必须超过最小阈值的特性。可选地或者相结合的，预定标准可包括必须在最大阈值内的特性。预定标准可以包括必须保持在特定的数字范围的特性。可选地，预定的标准可包括不允许在特定的数值范围内的特性。
在一些实施例中，预定义信号强度阈值是由通信模式能够接收的信号强度来确定的。相应地，切换模式可包括一种如下规则：选择信号强度超过预定义信号强度阈值的任何通信模式。优选地，切换模式可包括如下规则：选择多个通信模式来接收最高的信号强度的信号。可选地，切换规则还包括如下规则：仅仅选择一个通信模式来接收最高的信号强度的信号。此外，切换模式可包括如下规则：从具有信号强度小于预定义信号强度阈值或者小于其它可接收的信号强度的通信模式切换到其它通信模式上。
例如，可以根据切换规则来选择点对点通信模式或者间接通信模式传输数据。切换规则可包括规则：选择最高接收信号强度的通信模式。当通信在短距离范围内或视线范围内，点对点通信模式比间接通信模式具有更高的信号强度，因此选择点对点通信模式进行数据传输。相反地，当通信在长距离范围内或非视线范围内，间接通信模式比点对点通信模式有更高的信号强度，因此选择间接通信模式进行数据传输。
同样地，预定义信号质量阈值是由通信模式接收信号质量来确定的。例如，切换模式可包括规则：选择信号质量超过预定义信号质量阈值的任何通信模式。在某些情况下，预定义信号质量阈值是根据指定的误码率(BER)来决定的(例如用户输入的误码率或者存储在存储器中的误码率)。例如，在一定时间间隔内数据传输中的误码率需小于指定的误码率，则认为数据传输具有的信号质量超过预定义信号质量阈值。优选地，切换模式可包括规则：选择多个通信模式来接收最高的信号质量的信号。可选择地，切换规则还包括规则：仅仅选择一个通信模式来接收最高的信号质量的信号。此外，切换模式可包括规则：从具有信号质量小于预定义信号质量阈值或者小于其它可接收的信号质量的通信模式切换到其它通信模式上。在一些例子中，在一定的时间间隔内，若数据传输具有的误码率大于指定的误码率，则被认为该数据传输的信号质量小于预定义信号质量阈值。
例如，切换规则可以选择点对点通信模式和间接通信模式用于传输数据。切换规则可包括规则：选择接收信号资料最高的通信模式。当通信在短距离范围内或视线范围内，点对点通信模式可比间接通信模式具有更低的误码率，因此选择点对点通信模式进行数据传输。相反地，当通信在长距离范围内或非视线范围内，间接通信模式可比点对点通信模式有更低的误码率，因此选择间接通信模式进行数据传输。
在一些实施例中，切换规则可包括规则：优先选择一个或多个相对其它通信模式更先使用的通信模式。例如，假如先前使用的通信模式可用，切换规则包括规则：无论目前通信模式的特性如何，总是选择更先使用的通信模式用于数据通信。优选地，切换规则可包括：除非目前通信模式的特性不符合预定义标准，否则总是选择更先使用的通信模式用于数据通信。相反地，没有优先使用的通信模式或备份的通信模式可从来不被用于数据传输，除非优先使用的通信模式不可用或者不符合预定义标准。
在一些实施例中，优先使用的通信模式可使用点对点的通信方法。因此，切换规则可包括规则为：在大部分情况下使用优先使用的通信模式传输数据。然而，在一些例子中，优先使用的通信模式可能不是最佳的。例如，当可移动物体和终端相隔较远的距离或者彼此处于非视线范围内，点对点通信方法是不可用的，因为其信号强度少于预定义信号强度阈值，或者信号质量小于预定义信号质量阈值。因此，在这些情况下，切换规则可包括规则：将当前使用的通信模式切换到非优先使用的通信模式，例如间接通信方法。
步骤340，数据可以通过一个或多个选择的通信模式进行传输。任何类型的数据均可以使用选择的通信模式进行传输。例如，数据可包括可移动物体采集的数据，比如说，由一个或多个可移动物体的传感器所收集的感测数据。所述感测数据包括位置数据、方向数据、移动数据、距离数据以及图像数据等。在一些实施例中，数据还可包括控制数据，例如由终端产生的用于控制可移动物体状态的控制数据，例如包括：可移动物体的高度、纬度、经度、滚转角度、俯仰角或偏航角度等控制指令。在其它例子中，控制数据由终端产生的如本发明其它任何地方描述的数据类型。在一些实施例中，数据可由其它与可移动物体和/或终端通信的实体产生。例如，可移动物体可以从独立于可移动物体(例如可以是其它可移动物体或远程设备)的一个或多个传感器中获得和传输感测数据。在其它例子中，终端可以从与终端通信的远程设备中获得和传输控制数据。
如前文所述，数据能够通过已选择的通信模式中的通信模块的发送器或收发器来传输。在一些实施例中，为了确保无缝和连续的数据传输，当从一种通信模式切换到另一种通信模式时，一些合适的等同方法也可以用于确保数据不被延迟或丢失。例如，可适用的等同方法是一种根据多路传输协议(multipathTCP)或者其它任何适合无缝数据传输的网络传输协议。该等同方法可基于移动IP(例如IPv4或IPv6)协议或其它任何配有网络IP地址的设备能够在多个网络之间漫游的适合协议。在步骤340中，一个或多个等同方法可以在方法300中的其它步骤中来实现无缝的数据传输。例如，步骤310可包括步骤：使用多路传输协议和/或基于移动IP网络方法来连接到多个通信模式。
在一些实施例中，数据可以通过不同于选择的一个或多个通信模式的其它通信模式进行传输。当通信模式切换时，其它通信模式也可以保证无缝地数据传输。例如，当第一通信模式切换到第二通信模式过程中，在切换到第二通信模式之前，数据可在一段时间内使用两种通信模式进行传输。可选择地，可以使用不同于选择的通信模式的备份通信模式连续地传输数据。即使当选择的通信模式突然中断时，这种方法也可保证无缝连接进行数据传输。备份通信模式是一种具有相对长距离范围(例如，移动电话网络)的通信模式，这种长距离的通信模式不太可能发生中断或断开连接。备份通信模式可以作为被选择的通信模式来传输相同数据。优选地，当选择的通信模式正常工作时，备份通信模式可以调节传输的数据量，有利于减少数据传输的成本。
所述方法300的步骤可以任何合适的顺序执行，有些步骤也可重复执行多次，有些步骤也可以省略。例如，在操作可移动物体的过程中，步骤310可以连续执行，这样，随着可移动物体、终端、和/或通信模块发生变化(例如可移动物体靠近或者远离终端，通信模块接收的信号强度的增加或减少)，通信链路可以连续地建立或者重新建立。可选择地，通信链路一旦建立就可以持续保持连接状态，这样步骤310就仅仅需要执行一次。在可移动物体作业过程中，步骤320、330和/或340可重复执行来持续地监控和优化数据传输。
参考图4所示，为本发明实施例的一种用于自适应通信模式切换中可移动物体400的示意图。可移动物体400是一种使用动力推进单元402、404进行自我驱动的移动物体。动力推进单元402、404可以为如本实施例描述的任何合适的动力推进系统。可移动物体400能够使用多种通信模式和远程终端进行通信，该通信模式包括使用第一通信模块406的第一通信模式以及使用第二通信模块408的第二通信模式。可移动物体400也可以包括一个控制器410、一个位置感测单元412、和/或一个负载设备414。
虽然图4中没有描述远程终端，但是可以理解的是，远程终端也可以包括多个通信模块，其对应可移动物体400的通信模块，还包括一个控制器，用于控制通信模块和为控制器410实现自适应通信模式切换。因此，任何有关可移动物体的自适应通信模式切换也可以适用于远程终端。
所述多个通信模块包括第一通信模块406和第二通信模块408，用于和远程终端对应的通信模块进行通信。在一些实施例中，通信模块可以安装在负载设备414上，用于从负载设备414中传输数据。例如，通信模块可以用于发送负载设备414中的一个或多个传感器收集的感测数据，例如被摄像机获取的图像数据。任何有关图像数据传输的描述都适用于其它类型数据的传输，或者任何有关其它类型数据传输的描述都适用于图像数据传输。可选择地，仅仅一些通信模块可以适用于负载设备数据的传输。此外，虽然图4仅仅描述了负载设备数据的传输，但是其它类型的数据均可以通过通信模块进行传输。例如，位置感测单元412的传感器提供的可移动物体400的位置、方向、和/或移动数据，也可以使用通信模块412进行远程传输。作为其它例子，可移动物体400的飞行参数数据(例如，在飞行过程中，可移动物体400的位置、速度、加速度、飞行轨迹、或者其它任何合适的参数)。
在一些实施例中，控制器410能够提供在多个通信模式之间执行自适应通信模式切换的控制信号，该多个通信模式包括使用第一通信模块406的第一通信模式以及使用第二通信模块408的第二通信模式。控制器410可以是一种安装在可移动物体400上的板卡控制器。可选择地，控制器可以是一种独立于可移动物体400的设备。控制器410可包括如其它实施例中所描述的处理单元。在一些实施例中，控制器410可用于实现自适应通信模式切换方法(例如这里描述的方法600)。例如，控制器410可以安装在通信模块中，用于控制通信模块与远程终端建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路。在某些情况下，控制器410的一个或多个处理器用于根据切换规则从多个通信模式中选择至少一个用于数据传输。控制器410还可以用于使用具备所选通信模式的通信模块进行数据传输。
在一些例子中，可移动物体能够产生并发送图像数据到终端或者其它远程设备上(例如，用于空中监视或勘察)，该图像数据包括图像和/或视频影像。可移动物体(例如UAV)用于获取图像和/或视频影像。传输图像数据比传输其它类型数据(例如控制数据、位置数据、方向数据或者移动数据)需要更高的速度、更低的延迟、和/或更宽的带宽。目前适用于从可移动物体传输图像数据的方法受限于短距离传输。然而，本发明所述自适应通信模式切换系统、方法和设备能够提供长距离的无缝(不间断地)图像传输。
参考图5所示，为本发明实施例的一种用于自适应通信模式切换中可移动物体500的图像数据传输的示意图。可移动物体500是一种具有多个动力推进系统进行自我驱动的移动物体。可移动物体500可以包括摄像机或图像传感器502，作为负载设备的一部分。可选择地，如前所述，摄像机502可以独立于可移动物体500(例如，可以安装在不同的可移动物体或其它与可移动物体500通信的远程设备上)。其它类型感测系统也可以适用于图像数据的传输以及其它类型数据的传输。摄像机502可以安装在固定支架或其它合适的固定平台上(图中未画出)。摄像机502可以安装在可移动物体的任何适合的位置上，例如，可移动物体500的顶部、底部、前端、后端、或者侧面位置。例如，摄像机502可以位于可移动物体的底面并且朝下位置，这样具有直接向下的视野504。然而，朝下的视野范围504是相对于可移动物体500的其它方向，例如，可移动物体500的上面、前面、后面、或侧面。优选地，摄像机502可以相对可移动物体500移动，例如自由平移3度的角度或者自由旋转3度的角度，这样，视野范围504就可以做相对应的改变。如若需要，视野范围504的大小可以改变，例如通过改变摄像机502的焦点和放大缩小设置。当接收到外部物体(例如终端)的指令时，视野范围504在处理器的作用下可以发生改变或者进行自动调节。
所述摄像机502用于产生视野范围504内的图像数据506，该图像数据506包括静态图像(例如图片)或者动态图像(例如视频)。所述图像数据506与一个或多个图像参数相关联，例如，文件大小、图像分辨率、帧传输率、品质或者格式，图像参数可影响最优图像传输的需求。例如，高速通信方法可以传输大文件、高分辨率、和/或高品质的图像。相反地，小文件、低分辨率、和/或低品质的图像即可以使用高速通信方法，也可以使用低速通信方法进行传输。在一些例子中，高图像传输率的视频图像需要高速通信方法来传输实时图像流到远程用户端，而低图像传输率的视频图像则使用低速通信方法进行无延迟限制的图像传输。
在一些实施例中，图像数据506通过多个通信模式从可移动物体500发送到终端508。任何合适数量及组合的通信模式都可以用于图像数据506的传输。例如，可移动物体500的第一通信模块能够执行用于通过第一通信链路510传输图像数据506的点对点通信方法(例如，WiFi通信方法、WiMAX通信方法、或COFDM通信方法)。可移动物体500的第二通信模块能够执行用于通过第二通信链路512传输图像数据506的间接通信方法(例如，移动电话网络)。第二通信链路512包括多个用于传输图像数据506的内部网络节点514，如前所述，可以包括任何数量的内部网络节点514。间接通信方法比点对点通信方法具有较低的传输速率，但是足够满足图像数据的传输。在一些例子中，图像数据通过一个或多个间接方法传输到远程终端，而不需要使用直接通信方法。
参考图6所示，是本发明实施例中自适应通信模式切换方法600的图像数据传输的流程图。所述方法600可以被任何合适实施例中的系统及装置执行。如前所述，有关对图像数据的描述同样适用于任何数据类型。此外，虽然图6仅仅描述了短距离通信链路和长距离通信链路，然而该方法600可适用于任何数量的具有合适特性的通信链路。
步骤610，可移动物体通过短距离通信特性连接至短距离通信链路上，以及通过长距离通信特性连接至长距离通信链路上。短距离和长距离指的是绝对的或相对的数据传输范围。例如，一个短距离通信链路的最大通信距离小于长距离通信链路的最大通信距离。如前所述，短距离通信链路和长距离通信链路用于与远程终端进行通信。
在数据传输过程中，为了实现短距离通信链路和长距离通信链路之间的自适应切换，采用如步骤620、630、640所描述的切换规则来实现。在图6中，切换规则中，短距离通信链路优先于长距离通信链路。例如，短距离通信链路相对于长距离通信链路具有更高的数据传输速率、较低的传输延迟、较宽的带宽、较好的数据品质、和/或较低的网络成本。然而，在有些实施例中，长距离通信链路通信可更优于短距离通信链路通信。可选择地，实现切换规则并不是一定优先使用哪一种通信链路。
步骤620，判断短距离通信链路的特性是否符合图像数据传输的传输标准。如前所述，特性包括一个或多个信号强度、传输速度、数据延迟、通信带宽、数据品质、传输距离、和网络成本。与切换规则相同地，传输标准是一种适合短距离通信链路的标准或规则。步骤620包括评估网络特性，例如提供一个数值来代表特性。判断是否符合传输标准是指判断特性是否超过一个指定的数值(例如，传输标准中指定的数值)、小于指定的数值、等于指定的数值、在指定的数值范围内、或者超过指定的数值范围。
若特性符合传输标准，则执行步骤630，使用短距离通信链路传输图像数据。相反地，若特性不符合传输标准，则执行步骤640，使用长距离通信链路传输图像数据。例如，当可移动物体远离远程终端时或者在可移动物体和远程终端的非视线范围内(例如，视线被树木、建筑物、地形或其它结构挡住时)，短距离通信链路的特性就不符合传输标准。
在一些实施例中，图像数据可以使用两条通信链路同步传输。例如，在步骤630中，长距离通信链路用于同步传输图像数据，同步传输可发生在一个短时间范围内(例如提供通信链路之间的无缝切换时期)，或者在较长时间范围内(例如提供通信方法之间的冗余延迟)。在一些例子中，步骤630，长距离通信链路可同步传输其它非图像数据，例如前所述控制数据。
所述方法600的步骤可以任何合适的顺序执行，有些步骤也可重复执行多次，有些步骤也可以省略。例如，在可移动物体移动过程中，步骤610可以连续执行，这样，随着可移动物体、终端、和/或通信模块之间距离发生变化(例如可移动物体靠近或者远离终端，通信模块接收的信号强度的增加或减少)，通信链路可以连续地建立或者重新建立。可选择地，通信链路一旦建立就可以持续保持连接状态，这样步骤610就仅仅需要执行一次。在有些实施例中，在操作可移动物体过程中，步骤620、630和/或640可重复执行来持续地监控和优化数据传输。
参考图7所示，是本发明实施例中数据传输的前向纠错(FEC)方法700的流程图。所述方法700可以由任何合适实施例中的系统及装置执行，并且可以应用于任何数据传输方法中。有益地，数据传输的前向纠错方法可以减少数据错误发生率和/或数据包丢失率，因此适合使用通信模式传输数据时发生数据错误率和/或数据包丢失率相对较高的情况。由于前向纠错方法不需要重新传输任何原始数据，因此数据延迟也可避免。这里描述的前向纠错方法可以适合本发明描述的一部分或所有的通信模式。例如，前向纠错方法可以仅仅用于通过具有一个或多个内部网络节点的通信模式(例如间接通信模式，比如移动电话网络)来传输数据。相反地，前向纠错方法可以仅仅用于直接通信模式。在有些例子中，前向纠错方法可以同时用于直接和间接通信模式中。
步骤710，提供需要传输的原始数据。所述数据包括由可移动物体或终端产生或提供的任何合适类型的数据，例如图像数据、控制数据、方向数据、移动数据等等。在一些实施例中，如前所述，原始数据可以由配置在可移动物体的负载设备来提供。
步骤720，将原始数据进行编码成冗余数据。在有些实施例中，将冗余数据作为原始数据的一个函数，使用预定义的算法(例如纠错码ECC算法)对原始数据进行编码。更好地，编码的设计需要考虑到能够将原始数据从冗余数据中恢复出来。例如，步骤720可以通过处理器执行。一旦原始数据被编码，该数据就可以使用任何通信模式传输到一个接收实体(例如，可移动物体或远程终端)。
在有些例子中，在数据传输过程中一些数据可能丢失，例如，由于信号衰减、数据包丢失或信道噪音等。因此，在步骤730，接收实体解码接收到的数据进行来获取丢失的数据。数据可以(通过一个或多个处理器)使用任何合适的解码方法进行解码。在一些实施例中，解码算法是根据步骤710中的编码算法来选择的。
步骤740，通过重构数据来获得原始数据。若有必要，通过使用正确的传输数据来恢复丢失的数据，这样接收实体就可以获得发送实体提供的原始数据。
如前所述，步骤710和720可以被发送实体执行，而步骤730和740可以被接收实体执行。例如，发送实体可能是远程终端，而接收实体可能是可移动物体，或者反过来也适合。所述方法700适用于从远程终端到可移动物体的数据传输，也适用于从可移动物体到终端的数据传输，或者两者沿同一方向同时传输。在有些实施例中，所述方法700可以由处理系统或者连接到发送实体和/或接收实体中的通信模块来执行。
本文所述的系统、装置和方法可以应用于可以广泛适用于各种可移动物体。如前所述，任何有关空中载具和可移动物体均可以适用。本发明的可移动物体可以用于在任何合适的环境中移动，诸如在空气中(例如，固定翼飞行器、旋翼飞行器或者既不具有固定翼也不具有旋翼的飞行器)、在水中(例如，船舶或潜艇)、在地面上(例如，机动车，诸如轿车、卡车、公交车、厢式货车、摩托车；可移动结构或框架，诸如棒状物、钓鱼竿；或者火车)、在地下(例如，地铁)、在太空(例如，航天飞机、卫星、探测器)，或者这些环境的任何组合。可移动物体可以是载具，诸如本文其他各处所描述的载具。可移动物体可以安装在诸如人类或动物等活体身上。合适的动物可以包括禽类、犬类、猫类、马类、牛类、羊类、猪类、海豚、啮齿类或昆虫。
可移动物体能够在所述环境内关于六个自由度(例如，三个平移自由度和三个旋转自由度)而自由移动。或者，可移动物体的移动可关于一个或多个自由度受到约束，诸如由预定路径、轨迹或方向所约束。所述运动可由诸如引擎或电机等任何合适的致动机构所致动。可移动物体的致动机构可由任何合适的能源提供动力，诸如电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者它们的任何合适组合。可移动物体可以如本文其他各处所述，经由推进系统而自我推进。所述推进系统可以可选地依靠能源运行，所述能源诸如为电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者它们的任何合适组合。或者，可移动物体可以由生物所携带。
在一些情况下，可移动物体可以是载具。合适的载具可以包括水上载具、航空载具、太空载具或地面载具。例如，航空载具可以是固定翼飞行器(例如，飞机、滑翔机)、旋翼飞行器(例如，直升机、旋翼机)、同时具有固定翼和旋翼的飞行器或者既无固定翼又无旋翼的飞行器(例如，飞艇、热气球)。载具可以是自我推进式，诸如在空中、在水上或水中、在太空中或者在地面上或地下自我推进。自我推进式载具可以采用推进系统，诸如包括一个或多个引擎、电机、轮子、轮轴、磁体、旋翼、螺旋桨、桨叶、喷嘴或者它们的任何合适组合的推进系统。在一些情况下，推进系统可以用于使可移动物体能够从表面起飞、降落在表面上、维持其当前位置和/或方向(例如，悬停)、改变方向和/或改变位置。
例如，动力推进系统可包括一个或多个电机，该电机包括一个或多个螺旋桨(例如一个、两个、三个、四个、或多个螺旋桨)，其固定在中心轴上。所述螺旋桨对称或非对称固定在中心轴上，旋转中心轴时可以打开，并且可以由合适的电机或引擎驱动。螺旋桨可以按照顺时针旋转或逆时针旋转。电机是水平方向电机(指的是一种能够水平面旋转的电机)、垂直方向电机(指的是一种能够垂直旋转的电机)、或者一种相对于水平和垂直位置具有一定角度倾斜旋转的电机。在一些实施例中，水平方向电机可以旋转并使可移动物体上升，垂直方向电机可以旋转并使可移动物体加速，相对于水平和垂直位置具有一定角度倾斜旋转的电机可以旋转并使可移动物体上升和加速。一个或多个电机被其它电机旋转时由转矩带动一起转动。
可移动物体可以被用户遥控或者被可移动物体的使用者近距离控制。在一些实施例中，可移动物体是无人驾驶可移动物体，例如无人飞行器(UAV)。该可移动物体可以手动或者被自动控制系统(例如，计算机控制系统)控制。所述可移动物体可以是自动化或半自动化的机器人，例如，配有人工智能的机器人。
可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施方式中，可移动物体可以具有能容人类乘员身处载具之内或之上的大小和/或尺寸。或者，可移动物体可以具有比能容人类乘员身处载具之内或之上的大小和/或尺寸更小的大小和/或尺寸。可移动物体可以具有适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。或者，可移动物体可以具有比适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸更大的大小和/或尺寸。在一些情况下，可移动物体可以具有的最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径、对角线)小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。所述最大尺寸可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。例如，可移动物体的相对的旋翼的轴之间的距离可以小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。或者，相对的旋翼的轴之间的距离可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有小于100cmx100cmx100cm、小于50cmx50cmx30cm或小于5cmx5cmx3cm的体积。可移动物体的总体积可以小于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、700cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。相反地，可移动物体的总体积可以大于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、700cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有的占地面积(这可以使指由所述可移动物体所包围的横截面面积)小于或等于约：2,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。相反地，所述占地面积可以大于或等于约：2,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。
在一些情况下，可移动物体不超过1000kg重。可移动物体的重量可以小于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地，所述重量可以大于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。
在一些实施方式中，可移动物体相比所述可移动物体所携带的负载小。如下文所进一步详述，所述负载可以包括有效负载和/或载体。在一些示例中，可移动物体的重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1：1。在一些情况下，可移动物体的重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1：1。可选地，载体重量与负载重量之比可以大于、小于或等于约1：1。当需要时，可移动物体的重量与负载重量之比可以小于或等于：1:2、1:3、1:4、1:5、1:10或者甚至更小。相反地，可移动物体的重量与负载重量之比还可大于或等于：2:1、3:1、4:1、5:1、10:1或者甚至更大。
在一些实施方式中，可移动物体具有低能耗。例如，可移动物体可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。在一些情况下，可移动物体的载体具有低能耗。例如，所述载体可以使用小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。可选地，可移动物体的有效负载具有低能耗，诸如小于约：5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。
参考图8所述，是本发明实施例中无人飞行器(UAV)800的示意图。本实施例以无人飞行器800作为一个可移动物体的例子。无人飞行器800包括动力推进系统，其具有四个电机802、804、806和808。可提供任何数量的电机(例如一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多)。无人飞行器800的电机或其它动力推进系统能够使无人飞行器在空中盘旋/保持飞行位置、改变飞行方向、和/或改变飞行位置。相对的螺旋桨的轴之间的距离可以是任何合适的长度810。例如，长度810可以小于等于2m，或者小于等于5m。在一些实施例中，长度810可以在以下范围中的其中一个：40cm～7m、70cm～2m、或者40cm～5m。其它任何有关无人飞行器的描述均适合于可移动物体，例如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。
在一些实施例中，可移动物体能够携带负载，所述负载包括乘客、货物、设备、仪器等之间的一种或多种。负载放置在外壳内，该外壳可以与移动物体的外壳分离，或者可以是移动物体外壳的一部分。可选择地，负载提供外壳，而可移动物体没有外壳。可选择地，负载的一部分或者整个负载均可以没有外壳。负载可直接固定在可移动物体上。可选择地，负载可以相对于可移动物体移动(例如相对于可移动物体可进行平移或旋转)。
在一些实施例中，负载包括负载设备，其不执行任何功能和操作。优选地，负载设备可执行负载设备本身的操作或功能。例如，负载设备包括一个或多个用于勘测目标对象的传感器。任何合适的传感器可以集成在负载设备上，例如图像获取设备(例如摄像机)、语音获取设备(例如麦克风)、红外线成像设备、或者紫外线成像设备。传感器能够获取静态感测数据(例如图片)或者动态感测数据(例如视频)。在一些实施例中，传感器获取目标对象的感测数据。优选地，负载设备包括一个或多个信号发射器，用于发送信号到一个或多个目标对象上。任何合适的信号发射器包括光源或者声源均可以应用在本实施例中。在一些实施例中，负载设备包括一个或多个收发器，用于和可移动物体进行远程通信。优选地，负载设备能够和目标对象进行数据交互。例如，负载设备包括工具、仪器、或者操作目标对象的机构部件，例如机械手臂。
可选择地，负载包括云台，其用于将负载设备直接地(直接和可移动物体接触)或间接地(不直接和可移动物体接触)固定在可移动物体上。相反地，负载设备可以无需云台直接固定在可移动物体上。负载设备可以与云台固定在一起。优选地，负载设备可拆卸地固定在云台上。在一些实施例中，负载设备可以包括一个或多个负载单元，所述负载单元可以相对于可移动物体和/或云台移动。
所述云台可以整合在可移动物体上。可选择地，云台也可以松弛地配置在可移动物体上。云台可以直接或间接地配置在可移动物体上。云台用于为负载设备提供支撑，该云台包括一个紧固结构(例如紧固平台)，其能够稳定和/或指引负载设备的移动。在一些实施例中，云台用于控制负载设备相对于可移动物体的状态(例如位置和/或方向)。例如，云台相对于可移动物体移动(例如，1度、2度或3度的平移、和/或1度、2度或3度的旋转)，这样负载设备可以维持相对于参考点而不管可移动物体运动时负载设备自身的位置和/或方向。所述参考点是固定参考点，例如周围环境，也可是移动参考点，例如可移动物体或者负载设备。
在一些实施例中，所述负载设备可以在云台上相对于可移动物体移动。该移动是向上3角度自由平移(例如，沿着1、2或3轴)或者向上3角度自由旋转(例如，沿着1、2或3轴)，或者及其结合的移动方式。
在一些例子中，云台包括框架组件和致动组件。框架组件为负载设备提供结构支撑，包括一些独立的框架单元，其中一部分元件可以相对另一部份元件移动。致动组件包括一个或多个致动器(例如电机)，其用于驱动每一框架单元。致动器允许多个框架单元同时移动，或者在一定时间内只允许单个框架单元移动。所述框架单元移动可以使负载设备产生对应的移动。例如，致动组件可以驱动一个或多个致动组件沿着一个或多个轴(例如，滚动轴、俯仰轴、或偏航轴)旋转。框架单元的旋转可使负载设备沿着一个或多个轴相对于可移动物体旋转。优选地，致动组件可以使一个或多个框架单元沿着一个或多个轴进行旋转，因此使负载设备沿着一个或多个轴相对于可移动物体旋转。
在一些实施例中，可移动物体、云台和负载设备相对于固定参考点(例如周围环境)和/或彼此均可被远程终端控制。所述终端可以是一个离可移动物体、云台和负载设备具有特定距离的远程控制器。终端可以固定或依附于支撑平台上。可选地，终端可以是手提式设备或者是穿戴设备。例如，终端可以是手机、平板电脑、台式计算机、个人计算机、眼镜、手套、头盔帽子、麦克风、或者及其组合。所述终端包括用户界面，例如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。任何合适的用户输入设备都可以用来与终端交互，例如手动输入指令、语音控制、手势控制、或者位置控制(例如，通过终端的移动、位置和倾斜变化进行位置控制)。
所述终端用于控制可移动物体、云台和/或负载设备的状态。例如，终端可以控制可移动物体、云台和/或负载设备相对于参考点和/或彼此的方向和/或位置。在一些实施例中，终端用于控制可移动物体、云台和/或负载设备的个别元件。例如，云台的驱动元件、负载设备的传感器、或者负载设备的信号发射器。终端包括适合于一个或多个能够与可移动物体、云台或负载设备进行通信的无线通信设备。
所述终端包括显示单元，用于显示可移动物体、云台和/或负载设备的信息，例如，可移动物体、云台和/或负载设备的位置、平移速度、平移加速度、方向、角速度、或者这些组合信息。在一些实施例中，终端可以显示由负载设备提供的信息(例如摄像机或者其它图像获取设备记录的图像)。
优选地，终端可以控制可移动物体、云台和/或负载设备的运动及其状态，也可以接收和/或显示可移动物体、云台和/或负载设备的信息。例如，终端可以控制负载设备相对于周边环境的位置，同时可以显示负载设备获取的图像，或者显示负载设备的位置信息。优选地，不同的终端具有不同的功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、云台和/或负载设备的运动，而第二终端可以接收和/或显示可移动物体、云台和/或负载设备的信息。例如，第一终端用于控制负载设备相对于周边环境的位置，而第二终端用于显示负载设备获取的图像。在可移动物体和终端之间可以使用各种通信模式来控制可移动物体和接收数据，或者在可移动物体和多个终端之间可以使用各种通信模式来控制可移动物体和接收数据。例如，至少两个不同的通信模式用于可移动物体和控制可移动物体的终端之间接收数据。
如图9所述，是本发明实施例中可移动物体900的示意图。在本实施例中，可移动物体900包括云台902和负载设备904。虽然可移动物体900被描述为飞行器，这种描述并不是对本发明的限制，如前所述，任何合适类型的可移动物体可应用于本发明。本领域技术人员可以理解本实施例描述飞行器系统的内容可适合任何合适的可移动物体，例如无人飞行器(UAV)。
在一些例子中，负载设备904可以无需云台902而直接安置在可移动物体900上。可移动物体900包括动力推进机构906、感测系统908以及通信系统910。如前所述，动力推进机构906包括一个或多个旋翼、推进器、螺旋桨、引擎、电机、轮子、转轴、磁铁、或喷气口等。可移动物体可具有一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个动力推进机构，所述动力推进机构可以为相同型号。在一些实施例中，动力推进机构906可以使可移动物体900无需任何水平滑行(例如无需滑行轨道)而直接垂直于地面起飞或者垂直降落。优选地，所述动力推进机构906可以控制可移动物体900按照指定的位置和方向在空中悬停。
例如，可移动物体900具有多个水平旋翼，其能够为可移动物体提供升力和/或推力。所述水平旋翼使可移动物体900垂直起飞、垂直降落和空中悬停。在一些实施例中，一个或多个水平旋翼可以按照顺时针旋转，而其它一个或多水平旋翼可以按照逆时针旋转。例如，顺时针旋转的旋翼数量等于逆时针旋转的旋翼数量。水平旋翼的旋转速度可以独立的变化来控制可移动物体的起降，因此可以调节可移动物体900的空中位置、飞行速度、和/或加速度(例如，以3角度向上平移或以3角度向上旋转时)。
所述感测系统908包括一个或多个传感器，用于感测可移动物体900的空中位置、飞行速度、和/或加速度(例如，以3角度向上平移或以3角度向上旋转时)。所述传感器包括GPS传感器、移动传感器、惯性传感器、距离传感器、或者图像传感器。感测系统908获取的感测数据用于，例如通过控制单元和/或控制模块控制可移动物体900的空中位置、飞行速度、和/或加速度。优选地，感测系统908获取可移动物体900的周围环境数据，例如天气条件、与障碍物之间的距离以及地理位置等。
所述通信系统910能够通过无线信号916与具有通信系统914的终端912进行通信。通信系统910、914包括任何数量的用于无线通信的发射器、接收器和/或收发器。所述通信可以是单通道通信，如此数据可以以单一方向进行传输。例如，单通道通信仅仅涉及可移动物体900传输数据到终端912，或者是终端912传输数据到可移动物体900。优选地，所述通信也可以是双向通信，如此数据可以在可移动物体900和终端之间进行双向传输。双向通信是指从通信系统910的一个或多个发射器发送数据至通信系统914的一个或多个接收器，或者是指从通信系统914的一个或多个发射器发送数据至通信系统910的一个或多个接收器。
在一些实施例中，终端912提供控制数据给一个或多个可移动物体900、云台902和/或负载设备904，以及接收一个或多个可移动物体900、云台902和/或负载设备904发送的信息(例如，可移动物体900、云台902和/或负载设备904的位置信息、移动信息；以及负载设备感测的数据例如摄像机获取的图像数据)。在一些例子中，来自终端的控制数据包括用于控制可移动物体、云台和/或负载设备位置运动、及动作的指令。例如，控制数据可以通过动力推进机构906的驱动来修正可移动物体的位置和方向，或者通过云台902控制负载设备相对于可移动物体的运动。来自终端的控制数据可以控制负载设备，例如控制摄像机或其它图像设备的操作(例如获取静态或动态的图像、放大或缩小焦距、打开或关闭摄像功能、调节分辨率、调节焦距、调节景深、调节曝光时间、以及调节视野角度或视野方向)。在一些例子中，来自可移动物体、云台和/或负载设备的通信包括来自一个或多个传感器(例如，感测系统908或负载设备904)的信息。所述通信包括来自一个或多个不同类型的传感器获取的信息，例如GPS传感器、移动传感器、惯性传感器、距离传感器、或者图像传感器。这些信息包括可移动物体、云台和/或负载设备的位置信息(例如地点和方向)、移动信息或加速度信息。来自负载设备的信息包括负载设备获取的数据或者复杂设备的状态。可移动物体912发送的控制数据用于控制一个或多个可移动物体900、云台902和/或负载设备904的状态。优选地，云台902和/或负载设备904包括与终端912通信的通信模组，如此，终端能够独立地控制每一个与其通信的可移动物体900、云台902和/或负载设备904。
在一些实施例中，可移动物体900能够和除终端912之外的其它远程控制设备进行通信。终端912也可以和可移动物体900一样与其它远程设备进行通信。例如，可移动物体900和/或终端912可以与其它可移动物体或者与其它可移动物体的云台或负载设备进行通信。根据需要，远程设备可是第二终端或其它计算装置(例如计算机、桌上型电脑、平板电脑、手机或其它移动设备)。远程设备发送数据至可移动物体900，接收来自可移动物体900的数据，发送数据到终端912，和/或接收来自终端912的数据。优选地，远程设备可以连接至因特网或者其它通信网络，如此这样，来自可移动物体900或终端912的数据可以上传到网站或服务器上。
如图10所示，是本发明实施例的一种可移动物体控制系统1000的方块图。所述可移动物体控制系统1000可以应用于本发明任何实施例揭示的系统、装置及方法，该系统1000包括感测模块1002、处理单元1004、计算机可读介质1006、控制模块1008、通信模块1010。
所述感测模块1002使用不同的传感器来收集可移动物体在不同路线上的相关信息。所述不同传感器可以感测来自不同信号源不同的信号。例如，传感器包括惯性传感器、GPS传感器、距离传感器、或者图像传感器(例如，摄像机)。感测模块1002配置有多个处理器的处理单元1004。在一些实施例中，感测模块1002能够和传输模块1012(例如Wi-Fi图像传输模块)协同运作，该传输模块1012用于直接传输感测数据到合适的外部设备或系统中。例如，传输模块1012将感测模块1002的摄像机获取的图像传输到远程终端。
所述处理单元1004具有一个或多个处理器，例如可编程处理器(例如CPU)。处理单元1004和计算机可读介质1006相连，该计算机可读介质1006用于存储逻辑代码或程序指令，其可以由处理单元1004执行并能完成一个或多个步骤。计算机可读介质1006包括储存单元(例如可移动介质或外部存储器例如SD卡或随机存储器RAM)。在一些实施例中，来自感测模块1002的数据可以直接传输并存储到计算机可读介质1006的存储单元中。计算机可读介质1006的存储单元存储有可以由处理单元1004执行并能完成本发明方法的一个或多个步骤逻辑代码或程序指令。例如，处理单元1004执行指令来分析感测模块1002产生的感测数据。存储单元也可以存储来自感测模块1002并由处理单元1004处理的感测数据。在一些实施例中，计算机可读介质1006的存储单元存储处理单元1004产生的处理结果。
在一些实施例中，所述处理单元1004和控制模块1008协同运行来控制可移动物体的状态。例如，控制模块1008通过控制可移动物体的动力推进机构来调整可移动物体的位置、速度和/或加速度。优选地，控制模块1008可以控制云台、负载设备或者感测模块1002中一个或多个的状态。
所述处理单元可以和通信模块1010协同工作来发送和/或接收来自一个或多个外部设备(例如，终端、显示设备、或其他远程控制)的数据。任何合适的通信方法均可以用于数据传输，例如有线通信或无线通信。通信模块1010发送和/或接收来自感测模块1002感测的一个或多个感测数据，处理单元1004产生的处理结果、预定义的控制数据、来自终端或远程控制器的用户指令等等。在一些实施例中，通信模块1010可以用于实现本发明任何实施例描述的自适应通信模式切换方法。
所述系统1000的元件均可以以任何合适的配置来安装。例如，一个或多个系统1000的元件可以配置在可移动物体、云台、负载设备、终端、感测系统、或其它能与上述部件通信的外部设备上。此外，虽然图10描述了处理单元1004和计算机可读介质1006，本发明所属技术人员可以理解的是，其并不是用于限制本发明，所述系统1000也可以包括多个处理单元和/或多个计算机可读介质。在一些实施例中，一个或多个处理单元和/或计算机可读介质可以放置在不同地方，例如可移动物体、云台、负载设备、终端、感测系统、或其它能与上述部件通信的外部设备上。如此这样，所述系统1000可以执行一个或多个如前所述处理功能和/或存储功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上实施例通过示意性的图式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和专利保护范围。

Claims (30)

1.一种数据传输方法，其特征在于，该方法包括：
提供多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法来传输数据；
分别在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路；
计算所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中每一个的一个或多个特性是否满足切换规则；
根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个用于传输数据的同步通信链路；以及
通过根据所述切换规则从多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个同步通信链路传输数据。
2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述多个通信模块由可移动物体所携带。
3.如权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述可移动物体是无人飞行器。
4.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述每一个对应于各自通信模块的同步通信链路在所述多个通信模块中的一个与所述远程终端的多个对应的通信模块中的一个之间建立。
5.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述不同通信方法中至少有一种通信方法的最大通信距离范围介于0.5千米与20千米之间。
6.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述不同通信方法中至少有一种通信方法无需在可视范围内操作。
7.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述不同通信方法中至少有一种通信方法是直接通信方法。
8.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，所述直接通信方法为WiFi通信方法、WiMAX通信方法、或者编码正交频分复用(COFDM)通信方法。
9.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述不同通信方法中至少有一种通信方法是间接通信方法。
10.如权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述间接通信方法包括通过移动电话网络进行通信的方法。
11.如权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述移动电话网络是3G网络或4G网络。
12.如权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述间接通信方法使用前向纠错方法进行通信。
13.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述切换规则是以所述多个通信模块中的至少一个所接收信号的强度为依据。
14.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述切换规则是以所述多个通信模块中的至少一个所接收信号的质量为依据。
15.一种数据传输装置，其特征在于，该装置包括：
多个通信模块，每一个通信模块使用不同的通信方法传输数据至远程终端，其中，在所述多个通信模块与远程终端之间建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路；
一个或多个处理器，用于(i)根据对应于各自通信模块的同步通信链路的一个或多个特征来判断所述同步通信链路是否满足切换规则；(ii)根据所述切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中选择至少一个来传输数据；以及
一个控制器，用于输出控制信号，来控制根据切换规则从所述多个对应于各自通信模块的同步通信链路中所选择的至少一个通信链路上的数据传输。
16.一种可移动物体发送图像的方法，其特征在于，该方法包括：
提供一个包括第一通信模块和第二通信模块的可移动物体，所述第一通信模块使用第一通信方法发送图像，所述第二通信模块使用不同于第一通信方法的第二通信方法发送图像；
通过所述可移动物体获取图像数据；
根据一种切换规则执行计算以选择第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送图像数据；以及
使用所述选择的第一通信模块或第二通信模块中的至少一个来发送所述图像数据。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述可移动物体为无人飞行器。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一通信方法或第二通信方法中的至少一个无需在可视范围内操作。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一通信方法的最大通信距离小于第二通信方法的最大通信距离。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一通信方法包括直接通信方法。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述直接通信方法为WiFi通信方法、WiMAX通信方法、或者编码正交频分复用(COFDM)(通信方法。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二通信方法包括间接通信方法。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述间接通信方法包括通过移动电话网络进行通信的方法。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述移动电话网络是3G网络或4G网络。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述间接通信方法使用前向纠错方法进行通信。
26.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述切换规则是以第一通信模块或第二通信模块中的至少一个所接收信号的强度为依据。
27.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述切换规则是以第一通信模块和第二通信模块中的至少一个所接收信号的质量为依据。
28.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述图像数据是从可移动物体远程发送至终端。
29.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述可移动物体包括一个或多个用于产生图像数据的图像传感器。
30.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述图像数据是由独立于所述可移动物体的一个或多个图像传感器产生。
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