CN106023657B - 用于实现受限操作区域的系统、方法和交通工具 - Google Patents

用于实现受限操作区域的系统、方法和交通工具 Download PDF

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Abstract

实施例涉及用于实现受限操作区域的系统。该系统包括配置为在实现受限操作区域的操作策略的指令集的开发时使用的指令开发模块。该指令集配置为当被解释时，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现操作策略。该系统进一步包括：第一发射器，配置为发送指令集到交通工具，其中，交通工具的处理器配置为至少部分地基于交通工具尝试在受限操作区域内操作的确定来解释该指令集。

Description

用于实现受限操作区域的系统、方法和交通工具
技术领域
本公开总的来说涉及用于实现无人驾驶交通工具的受限操作区域的系统和操作法。更具体地说，本公开涉及用于定义受限操作区域和实现用于控制尝试在受限操作区域内操作的无人驾驶交通工具的操作的操作策略的系统和操作法。
背景技术
无人驾驶交通工具(UV)包括无人空中交通工具(UAV)、无人陆上交通工具(UGV)和无人水中交通工具(UUV)。已经对于民用和军用两者开发了UV以执行各种危险活动。例如，UV可以用于操作员不方便、危险或者不可能存在的应用。UV可以是不可回收的或者可回收的，且可以自主地或者远程地操作。历史上，UV的重要的使用是在智能监视和勘测的领域中。因此，典型的UV包括捕获情报的相机及其他监视设备。
UAV定义为在其大部分飞行路线上由空气动力升力维持飞行且没有在其上的人员引导的有源空中交通工具。UGV定义为在与地面接触的同时操作且没有在其上的人类存在的交通工具。在典型的配置中，UGV包括观察环境的一组传感器。UGV典型地自主地决定其行为或者将信息传递给将远程地控制交通工具的在不同位置的操作员。
虽然UV具有悠久的军用历史，但它们的商业和消费者使用是更近来的。联邦、州和地方法律努力开发覆盖UV的商业和消费者使用的一致和协调的规则。UV的商业和消费者使用的实际和潜在的问题是很多的，包括隐私权的侵犯、民航规则的破坏和数据保护问题。消费者UV的增长产生了关于涉及消费者UV发生的不幸的新的故事。报告的这种事件的一个实例涉及消费者UAV飞入烟花表演以捕获烟花的空中视频。在其被椅子腿固定住之前 UAV冲入人群中间并伤害了至少一个人。UAV可能在飞行期间以将阻止操作者安全地操作该装置的方式损坏，导致“飞出”或者毁伤着陆到参观者中。由于落入参观者区域中的危险碎片(来自烟花或者UAV)的增加的危险， UAV飞入烟花表演中也可能是不安全的。还存在与UAV碰撞的烟花可能将烟火转向下到参观者区域中，导致其引燃否则其不应该引燃的地方的可能性。
地理围栏是使用全球定位系统(GPS)或者射频标识(RFID)以定义地理边界的特征。地理围栏通常用在软件程序中以作为虚拟位垒。包括地理围栏的程序允许管理者设置触发器，以使得当装置进入(或者离开)由管理者定义的边界时，发送文本消息或者电子邮件警报。已经对于几个系统中的应用提出了地理围栏技术。例如，网络管理者可以设置警报以使得当医院自己的iPad离开医院场地时，管理者可以禁用该装置。销售者可以设置在商场中的零售店的地理围栏并当顾客(和他/她的智能电话)跨过边界时发送赠券给已经下载了特定移动app的顾客。
已经提出将地理围栏的概念应用于UAV以将UAV保持在规定区域内。
发明内容
实施例涉及用于实现受限操作区域的系统。系统包括配置为在实现受限操作区域的操作策略的指令集的开发时使用的指令开发模块。该指令集配置为当被解释时，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现操作策略。该系统进一步包括：第一发射器，配置为发送指令集到交通工具，其中，交通工具的处理器配置为至少部分地基于交通工具尝试在受限操作区域内操作的确定来解释该指令集。
实施例进一步涉及实现受限操作区域的方法。该方法包括使用指令开发模块来开发实现受限操作区域的操作策略的指令集。该指令集配置为当被解释时，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现操作策略。该方法进一步包括：由第一发射器发送指令集到交通工具，其中，交通工具的处理器配置为至少部分地基于交通工具尝试在受限操作区域内操作的确定来解释该指令集。
实施例进一步涉及用于实现受限操作区域的计算机程序产品。计算机程序产品包括具有以其具体表现的程序指令的计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质本质上不是瞬时的信号。该程序指令可由处理器电路读取以使得处理器电路执行包括以下的方法：由处理器通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来启动实现受限操作区域的操作策略的指令集到交通工具的传输，其中，所述交通工具的处理器配置为至少部分地基于所述交通工具尝试在受限操作区域内操作的确定来解释所述指令集。
实施例进一步涉及用于实现受限操作区域的系统。该系统包括在第一发射器和尝试在受限操作区域内操作的交通工具之间的通信信道。该系统进一步包括配置为解释指令集的处理器，该指令集配置为经通信信道控制交通工具的至少一个功能以实现受限操作区域的操作策略。
实施例进一步涉及用于实现至少一个受限操作区域的交通工具。该交通工具包括配置为接收第一指令集的接收器，该第一指令集指定第一受限操作区域的第一操作策略。该接收器进一步配置为接收第一受限操作区域的数据。第一指令集配置为当被解释时，通过控制交通工具的至少一个功能来实现第一操作策略。交通工具的处理器配置为至少部分地基于第一受限操作区域的数据来解释指令集，其中，第一受限操作区域的数据包括指示交通工具正在尝试在第一受限操作区域内操作的数据。
通过在这里描述的技术实现附加的特征和优点。在这里详细地描述其他实施例和方面。为了更好地理解，参考描述和附图。
附图说明
在说明书的结尾处的权利要求中特别地指出和清楚地要求被认为是实施例的主题。实施例的前述和其它特征和优点从结合附图的以下的详细说明中很明显，在附图中：
图1示出根据一个或多个实施例的云计算节点；
图2示出根据一个或多个实施例的云计算环境；
图3示出根据一个或多个实施例的抽象模型层；
图4A示出图示根据一个或多个实施例的系统的图；
图4B示出图示图4A所示的交通工具的附加细节的图；
图5A示出图示根据一个或多个实施例的受限操作区域的图；
图5B示出图示根据一个或多个实施例的受限操作及其各种子区域的图；
图6示出图示图4A所示的系统的更特定的实现的图；
图7示出根据一个或多个实施例的操作法的流程图；
图8A示出根据一个或多个实施例的操作法的流程图；
图8B示出根据一个或多个实施例的操作法的流程图；和
图9示出根据一个或多个实施例的计算机程序产品的图。
在附图和随后的公开的实施例的详细说明中，图中图示的各种要素提供有三个数字附图标记。每个附图标记中的最左边的数字对应于首次图示该要素的图。
具体实施方式
首先应当理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但其中记载的技术方案的实现却不限于云计算环境，而是本公开的实施例能够结合现在已知或以后开发的任何其它类型的计算环境而实现。此外，尽管本公开包括指向无人驾驶交通工具的实施例，但其中记载的技术方案的实现同样可以应用于有人驾驶交通工具。
云计算是一种服务交付模式，用于对共享的可配置计算资源池进行方便、按需的网络访问。可配置计算资源是能够以最小的管理成本或与服务提供者进行最少的交互就能快速部署和释放的资源，例如可以是网络、网络带宽、服务器、处理、内存、存储、应用、虚拟机和服务。这种云模式可以包括至少五个特征、至少三个服务模型和至少四个部署模型。
特征包括：
按需自助式服务：云的消费者在无需与服务提供者进行人为交互的情况下能够单方面自动地按需部署诸如服务器时间和网络存储等的计算能力。
广泛的网络接入：计算能力可以通过标准机制在网络上获取，这种标准机制促进了通过不同种类的瘦客户机平台或厚客户机平台(例如移动电话、膝上型电脑、个人数字助理PDA)对云的使用。
资源池：提供者的计算资源被归入资源池并通过多租户(multi-tenant) 模式服务于多重消费者，其中按需将不同的实体资源和虚拟资源动态地分配和再分配。一般情况下，消费者不能控制或甚至并不知晓所提供的资源的确切位置，但可以在较高抽象程度上指定位置(例如国家、州或数据中心)，因此具有位置无关性。
迅速弹性：能够迅速、有弹性地(有时是自动地)部署计算能力，以实现快速扩展，并且能迅速释放来快速缩小。在消费者看来，用于部署的可用计算能力往往显得是无限的，并能在任意时候都能获取任意数量的计算能力。
可测量的服务：云系统通过利用适于服务类型(例如存储、处理、带宽和活跃用户帐号)的某种抽象程度的计量能力，自动地控制和优化资源效用。可以监测、控制和报告资源使用情况，为服务提供者和消费者双方提供透明度。
服务模型如下：
软件即服务(SaaS)：向消费者提供的能力是使用提供者在云基础架构上运行的应用。可以通过诸如网络浏览器的瘦客户机接口(例如基于网络的电子邮件)从各种客户机设备访问应用。除了有限的特定于用户的应用配置设置外，消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统、存储、乃至单个应用能力等的底层云基础架构。
平台即服务(PaaS)：向消费者提供的能力是在云基础架构上部署消费者创建或获得的应用，这些应用利用提供者支持的程序设计语言和工具创建。消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础架构，但对其部署的应用具有控制权，对应用托管环境配置可能也具有控制权。
基础架构即服务(IaaS)：向消费者提供的能力是消费者能够在其中部署并运行包括操作系统和应用的任意软件的处理、存储、网络和其他基础计算资源。消费者既不管理也不控制底层的云基础架构，但是对操作系统、存储和其部署的应用具有控制权，对选择的网络组件(例如主机防火墙)可能具有有限的控制权。
部署模型如下：
私有云：云基础架构单独为某个组织运行。云基础架构可以由该组织或第三方管理并且可以存在于该组织内部或外部。
共同体云：云基础架构被若干组织共享并支持有共同利害关系(例如任务使命、安全要求、政策和合规考虑)的特定共同体。共同体云可以由共同体内的多个组织或第三方管理并且可以存在于该共同体内部或外部。
公共云：云基础架构向公众或大型产业群提供并由出售云服务的组织拥有。
混合云：云基础架构由两个或更多部署模型的云(私有云、共同体云或公共云)组成，这些云依然是独特的实体，但是通过使数据和应用能够移植的标准化技术或私有技术(例如用于云之间的负载平衡的云突发流量分担技术)绑定在一起。
云计算环境是面向服务的，特点集中在无状态性、低耦合性、模块性和语意的互操作性。云计算的核心是包含互连节点网络的基础架构。
现在参考图1，其中显示了云计算节点的一个例子。图1显示的云计算节点10仅仅是适合的云计算节点的一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。总之，云计算节点10能够被用来实现和/或执行以上所述的任何功能。
云计算节点10具有计算机系统/服务器12，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。众所周知，适于与计算机系统/服务器12一起操作的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任意系统的分布式云计算技术环境，等等。
计算机系统/服务器12可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型的例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等。计算机系统/服务器12可以在通过通信网络链接的远程处理设备执行任务的分布式云计算环境中实施。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
如图1所示，云计算节点10中的计算机系统/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是能够被计算机系统/服务器12访问的任意可获得的介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器(CACHE)32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图1未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图1中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等) 通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机系统 /服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，其它硬件和/或软件模块可以与计算机系统/服务器 12一起操作，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
现在参考图2，其中显示了示例性的云计算环境50。如图所示，云计算环境50包括云计算消费者使用的本地计算设备可以与其相通信的一个或者多个云计算节点10，本地计算设备例如可以是个人数字助理(PDA)或移动电话54A，台式电脑54B、笔记本电脑54C、UAV54D和/或汽车计算机系统54N。云计算节点10之间可以相互通信。可以在包括但不限于如上所述的私有云、共同体云、公共云或混合云或者它们的组合的一个或者多个网络中将云计算节点10进行物理或虚拟分组(图中未显示)。这样，云的消费者无需在本地计算设备上维护资源就能请求云计算环境50提供的基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和/或软件即服务(SaaS)。应当理解，图 2显示的各类计算设备54A-N仅仅是示意性的，云计算节点10以及云计算环境50可以与任意类型网络上和/或网络可寻址连接的任意类型的计算设备(例如使用网络浏览器)通信。
现在参考图3，其中显示了云计算环境50(图2)提供的一组功能抽象层。首先应当理解，图3所示的组件、层以及功能都仅仅是示意性的，本发明的实施例不限于此。如图3所示，提供下列层和对应功能：
硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的例子包括：主机61；基于RISC(精简指令集计算机)体系结构的服务器62；服务器63；刀片服务器64；存储设备65；以及网络和网络组件66。在一些实施例中，软件组件包括：网络应用服务器软件67；和数据库软件68。
虚拟层70提供一个抽象层，该层可以提供下列虚拟实体的例子：虚拟服务器71、虚拟存储72、虚拟网络73(包括虚拟私有网络)、虚拟应用和操作系统74，以及虚拟客户端75。
在一个示例中，管理层80可以提供下述功能：资源供应功能81：提供用于在云计算环境中执行任务的计算资源和其它资源的动态获取；计量和定价功能82：在云计算环境内对资源的使用进行成本跟踪，并为此提供帐单和发票。在一个例子中，该资源可以包括应用软件许可。安全功能：为云的消费者和任务提供身份认证，为数据和其它资源提供保护。用户门户功能83：为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理功能84：提供云计算资源的分配和管理，以满足必需的服务水平。服务水平协议(SLA) 计划和履行功能85：为根据SLA预测的对云计算资源未来需求提供预先安排和供应。
工作负载层90提供云计算环境可能实现的功能的示例。在该层中，可提供的工作负载或功能的示例包括：地图绘制与导航91；软件开发及生命周期管理92；虚拟教室的教学提供93；数据分析处理94；交易处理95；以及和模块96，用于与用于控制尝试在受限操作区域内操作的UV的操作的操作策略的实现一起，支持受限操作区域的定义和实现。
如在这里预先注意到的，UV包括UAV、UGV和UUV。已经对于民用和军用两者开发UV以执行各种单调的、肮脏的和危险的活动。例如，UV 可以用于操作员不方便、危险或者不可能存在的应用。UV可以是不可回收的或者可回收的，且可以自主地或者远程地操作。历史上，UV的重要的使用是在智能监视和勘测的领域中。因此，典型的UV包括捕获情报的相机及其它监视设备。
UAV定义为在其大部分飞行路线上由空气动力升力维持飞行且没有在其上的人员引导的有源空中交通工具。UGV定义为在与地面接触的同时操作且没有在其上的人类存在的交通工具。在典型的配置中，UGV包括观察环境的一组传感器。典型的UGV自主地决定其行为，或者其将信息传递给远程地控制交通工具的在不同位置的操作员。
虽然UV具有悠久的军用历史，但它们的商业和消费者使用是更近来的。联邦、州和地方法律努力开发覆盖UV的商业和消费者使用的一致和协调的规则。UV的商业和消费者使用的实际和潜在的问题是很多的，包括隐私权的侵犯、民航规则的破坏和数据保护问题。消费者UV的增长产生了关于涉及消费者UV发生的不幸的无数的新的故事。报告的这种事件的一个实例涉及消费者UAV飞入烟花表演以捕获烟花的空中视频。UAV冲入人群中间并在其被椅子腿固定住之前伤害了至少一个人。UAV可能在飞行期间以将阻止操作者安全地操作该装置的方式损坏，导致“飞出”或者毁伤着陆到参观者中。由于落入参观者区域中的危险碎片(来自烟花或者UAV)的增加的危险， UAV飞入烟花表演中也可能是不安全的。还存在与UAV碰撞的烟花可能将烟火转向下到参观者区域中，导致其引燃否则其不应该引燃的地方的可能性。
地理围栏(Geo-fencing)是使用GPS和/或RFID以定义地理边界的特征。地理围栏通常以软件程序实现。因此，地理围栏作为虚拟位垒。包括地理围栏的程序允许管理者设置触发器，以使得当装置进入(或者离开)由管理者定义的边界时，发送文本消息或者电子邮件警报。地理围栏技术已经建议用于多个使用。例如，网络管理者可以设置警报因此当医院自己的iPad 离开医院场地时，管理者可以禁用该装置。销售者可以设置在商场中的零售店的地理围栏并当顾客(和他/她的智能电话)跨过边界时发送赠券给已经下载了特定移动app的顾客。已经提出将地理围栏的概念应用于UAV以将UAV 保持在规定区域内。
本公开总的来说涉及用于实现UV的受限操作区域的系统和操作法。更具体地，本公开涉及用于定义受限操作区域和实现用于控制尝试在受限操作区域内操作的UV的操作的操作策略的系统和操作法。工作负载层和模块96 可以提供支持本公开的一个或多个实施例的某些或者所有功能。
现在转到本公开的概述，一个或多个实施例涉及一种系统，其允许用户与用于控制尝试在受限操作区域内操作的UV的操作的操作策略一起定义用于特定位置的受限操作区域。可以使用4-D区域(例如，3D多面体的顶点的坐标加上使用X、Y和Z轴的标准化时间间隔，加上时间要素)在空间与时间两者中定义受限操作区域。虽然很多技术可用于实现受限操作区域，但是一个或多个实施例使用在特定位置的全向信标(NDB)发射器以从该位置生成和发送信标信号或者其他电信号或者无线电信号。信标发射器使用GPS 确定它自己的坐标，并使用这些坐标来计算受限操作区域的全球定位坐标。信标发射器然后发送GPS受限操作区域到UV。受限操作区域可以划分为多个子区域，例如包括通知子区域、警告子区域和受限操作子区域。子区域可以是断开的或者同心的或者其他3-D和4-D时空布置。
虽然UV的基本操作保持完整，但是对UV做出有限的修改以允许其接收附加的通信和控制软件程序。例如，可以对UV的操作系统做出修改以允许UV与指令一起接收定义受限操作区域的信号。指令包括控制UV的功能的控制指令，其中，已经确定UV正在尝试在受限操作区域内操作。控制指令实现受限操作区域的预定操作策略。
该指令可以从各种源发送到UAV，包括但不限于服务器、网络环境、服务(例如，处理请求和/或发送答复的服务器上的代码)、云计算系统、远程计算机和发送NDB信号的同一NDB发射器。可以取决于受限操作区域内 UAV的位置而做出由UAV实现的实际的控制指令。为了促进此，受限操作区域包括多个子区域，该多个子区域包括但不限于通知子区域、警告子区域和受限操作区域。如果UAV确定其正在尝试在通知子区域内操作，则由该指令控制的UAV功能是通知通信功能。如果UAV确定其正在尝试在警告子区域内操作，则由该指令控制的UAV功能是警告通信功能。如果UAV确定其正在尝试在受限操作子区域内操作，则由该指令控制的UAV功能是受限操作功能。
UAV的控制指令也可以包括冲突解决功能，该冲突解决功能允许UAV 如果其正在多于一个NDB信号之间的重叠区域中飞行则选择一个NDB发射器。例如，UAV可以同时尝试在第一位置的第一受限操作区域内和第二位置的第二受限操作区域内操作。UAV可以使用各种冲突解决标准以选择和响应于第一受限操作区域的指令或者第二受限操作区域的指令。例如，如果UAV 同时尝试在第一受限操作区域的通知子区域内和第二受限操作区域的受限操作子区域内操作，则UAV的修改的操作系统可以优先受限操作子区域的指令的选择和执行。
现在转到本公开的更详细说明，图4A示出图示根据一个或多个实施例的系统400的图。系统400包括配置、布置和示出的指令开发模块402、云 50(也如图2所示)、节点10、保存指令集406的远程计算机/存储装置404、传输路径408、交通工具410和一组受限操作区域数据414。云50可以补充、支持或者替换指令开发模块402、保存指令406的远程计算机/存储装置404、交通工具410和受限操作区域数据414的某些或者全部功能。另外，指令开发模块402、保存指令406的远程计算机/存储装置404、交通工具410和受限操作区域数据414的某些或者全部功能可以实现为云50的节点10(在图 1和图2中示出)。云50是可以用于实现本公开的一个或多个实施例的联网计算环境的一个实例。如在这里预先注意到的，应当理解虽然本公开包括关于云计算的详细说明，在这里叙述的教导的实现不限于云计算环境。而是，本公开的实施例能够结合现在已知或者之后开发的任何联网或者其他类型的计算环境实现。
在操作中，对于受限操作区域500内特定位置的受限操作区域500开发操作策略420。示例性受限操作区域500的细节在图5A和图5B中图示并在本公开中之后更详细地描述。总的来说，受限操作区域500由多个维度定义，比如空间维度和时间维度。操作策略420描述当交通工具410尝试在受限操作区域500内操作时用于交通工具410的操作的一般规则。例如，如果位置是在9:30PM和10:15PM的时间之间的大联盟棒球比赛的结束之后在棒球场进行的烟花表演，则用于烟花显示位置的操作策略是如果/当UV尝试在 9:30PM和10:15PM之间在烟花显示周围的定义的受限操作区域内时，UV (例如，UAV)应该怎样操作的写入的描述。
程序员422使用指令开发模块402以开发在远程计算机/存储装置404 上存储的指令406。总的来说，指令开发模块402广泛地涉及已知的计算机程序开发技术的使用，以制备进行操作策略的计算机程序的指令，在计算机上运行那些指令，测试程序以查看其是否适当地工作和对程序做出校正。指令406可以实现为由接收单元(例如，UV)解释的说明性规范(或者数据)。替代地，指令406可以是所有代码完全开发的完整的指令集。如在本公开中使用的，术语指令指的是说明性规范和完整的代码指令集两者。
开发程序指令涉及与任何问题解决任务类似的步骤。在编程处理中通常存在五个主要操作，包括定义问题、计划解决方案、编码程序、测试程序和文档化程序。编码程序以编程语言表示解决方案(例如，操作策略420)。解决方案后面的逻辑被从流程图或者伪代码或者某些其它工具翻译为编程语言。编程语言是提供指令计算机执行什么操作的方式的一组规则。存在许多编程语言，例如包括BASIC、COBOL、Pascal、FORTRAN、Java、Python 和C。然后以计算机可以理解的形式使用指令开发模块402(例如，终端、文本编辑器或者个人计算机)键入编码的程序。
指令406被提供给远程计算机/存储装置404并存储在远程计算机/存储装置404上。指令406可以从远程计算机/存储装置404以各种方式在系统 400的各种节点(例如，云50、交通工具410)当中分布。例如，指令406 可以被提供给云50，云50解释或者发送指令406。在云50解释指令406的配置中，云50例如经自组织网络向交通工具410提供控制信号。从云50到交通工具410的控制信号事实上将在某些条件下接管交通工具410的操作，如由指令406和操作策略420规定的那样。
在云50发送指令406的配置中，云50可以通过与交通工具410的直接通信(例如，经自组织网络)或者通过传输路径408发送指令406。远程计算机/存储装置404也可以经传输路径408提供指令406到交通工具410。总的来说，传输路径408是网络中两个节点之间的任何路径或者信道。传输路径408可以采取使远程计算机/存储装置404能够与比如交通工具410或者云 50的一个或多个其他计算装置通信的各种格式，包括任何装置(例如，网络卡、便携式闪存、调制解调器等)。这种通信可以包括人工介入，比如在可以手动地插入到交通工具410中的便携式计算机程序产品中存储指令406以使得可以从便携式计算机程序产品下载指令406。这种通信还可以经一个或多个网络，比如局域网(LAN)、一般广域网(WAN)、公共网络(例如，因特网)和/或自组织网络，经由输入/输出(I/O)接口发生。装置之间的自组织无线通信可以大概地定义为方案，通常称为自组织联网，其允许装置在没有中心基本设施的帮助的情况下在任何时间和任何地方建立通信。
传输路径408可以被保护/加密或者仅在某个频率范围内操作以允许某个类别的发射器与某个类别的接收器通信。例如，消费者UV可能具有开放的通信，而商业UAV的通信可能具有低加密级别。政府或者军队UV可以在甚至更高的安全性级别。在某些条件下，在给定区域中操作的UV可能不被允许解码关于受限操作区域的传输。例如，可能操作经传输路径408到商业UV的通信，指示在哪里获得消费者UV看不到的封装。
因此，交通工具410可以经传输路径408或者通过例如经自组织网络与远程计算机/存储装置404或者云50的直接通信来接收指令406。交通工具 410可以采取各种形式，包括但不限于UAV、UGV和UUV。如在这里预先注意到的，已经对于民用和军用两者开发UV以执行各种单调的、肮脏的和危险的活动。例如，UV可以用于操作员不方便、危险或者不可能存在的应用。UV可以是不可回收的或者可回收的，且可以自主地或者远程地操作。历史上，UV的重要的使用是在智能监视和勘测的领域中。因此，交通工具 410可以包括相机及其他侦察设备以捕获情报。
向交通工具410提供修改指令412，该修改指令412修改交通工具410 的标准操作以使得交通工具410能够接收指令406或者控制信号(例如，从云50)。在交通工具410接收指令406的配置中，修改指令412允许交通工具410的操作系统解释指令406，事实上，该指令406在如由操作策略420/ 指令406规定的一定条件下接管交通工具410的操作。在交通工具410接收控制信号的配置中，修改指令412允许交通工具410的操作系统响应于所接收的控制信号以使得事实上，所接收的控制信号在如由操作策略420/指令 406规定的一定条件下接管交通工具410的操作。
交通工具410包括允许交通工具410确定交通工具410的位置的功能(例如，GPS、高度计等)。交通工具410也接收受限操作区域数据414。总的来说，受限操作区域数据414包括关于受限操作区域500的维度(例如，空间与时间维度)的任何类型的数据。交通工具410进一步包括允许交通工具410 确定交通工具410相对于受限操作区域500的位置的功能。图5A和5B中图示了受限操作区域500的实例，且将在本公开中之后更详细地描述。总的来说，可以使用4-D区域(例如，X、Y和Z轴加上时间要素)在空间与时间两者中定义受限操作数据414。虽然很多技术可用于实现公开的受限操作区域，一个或多个实施例使用发送具有X、Y和Z轴加上可选的时间要素的全向信标(NDB)的位置内的发射器。受限操作区域可以是静止的或者移动的。受限操作区域也可以被划分为多个子区域，该多个子区域例如包括通知子区域504、警告子区域506和受限操作子区域508，所有都如图5B所示。
对于区域的解释和它们的相关联的操作策略留给UV的配置，从安全性的观点，到UV的某个指令可能事实上公开了专有信息。例如，即使从远处， UV也可以看见指令，比如“如果你到了位置XYZ的1000英尺以内，你必须立即着陆”。该指令可能无意地向UV提议位置XYZ可能是高价值的军队资产，且尽管XYZ可能具有伪装，在XYZ的崩溃将有效地破坏该目标。以不同频率或者加密操作UV可以解决该问题。关于该问题的另一方式可以是指定仅最相关的指令(“如果...则”规则)被发送到UV，且仅当确定UV处于或者将要处于受限区域(即，某些陆基的传感)时发生传输。关于该问题的又一方式是UV感应且然后发送其位置到作为所有局部空域限制的交换所的中心(安全)服务器。回来的仅是与“如果...则”规则相反的功能指导(数据/规范)，且其是确定区域侵害的服务器。因此，仅服务器知道区域的位置。
至少部分地基于受限操作数据414和交通工具410相对于受限操作区域 500的位置的确定，交通工具410解释指令406，或者响应于所接收的控制信号，该所接收的控制信号事实上使得交通工具410根据操作策略420操作。例如，至少部分地基于交通工具410的位置在(图5B所示的)通知子区域 504内的确定，操作策略420(经由指令406和/或控制信号)可以指令交通工具410启动提供各种通知的功能，例如包括交通工具410正在尝试在受限操作区域500内操作的通知。另外，至少部分地基于交通工具410的位置在 (图5B所示的)警告子区域506内的确定，操作策略420(经由指令406 和/或控制信号)可以指令交通工具410启动提供各种警告的功能，例如包括交通工具410装置尝试在受限操作区域500内操作和可能很快接管、限制和 /或禁止交通工具410的某个操作的警告。另外，至少部分地基于交通工具410的位置在(图5B所示的)受限操作子区域508内的确定，操作策略420 (经由指令406和/或控制信号)可以指令交通工具410启动接管、限制和/ 或禁止交通工具410的某个操作的功能。可以以许多方式确定交通工具410 的位置，包括但不限于交通工具410的当前位置与受限操作区域或者子区域的比较，和交通工具410的规划的将来位置与受限操作区域或者子区域的比较。
其中交通工具410实现为UAV的接管、限制和/或禁止交通工具410的某个操作的功能的实例包括但不限于：如果UAV即将冲破受限操作区域500 的某个子区域(例如，对于军队地区)所需的断电和返回基地，或者盘旋就位；不进入受限操作区域500的某个子区域(例如，对于机场)；等待直到 3:00PM进入受限操作区域500的某个子区域和/或在5:30PM离开受限操作区域500的某个子区域(例如，对于烟花表演)；在给定时间段期间对于受限操作区域500的某个子区域在某个高度以下关闭相机(或者其他感应/记录装置)(例如，对于名人事件)；在受限操作区域500的某个子区域中以某个速度在某个高度内飞行(例如，为了避开建筑)；和在给定时间段期间在受限操作区域500的某个子区域周围绕行(例如，对于比如游行的公众事件)。除启动上述功能之外，操作策略420(经由指令406和/或控制信号)可以启动其它对策，比如警告警察或者其他人类执行者(例如，经由电子邮件传输)，或者在受影响的受限操作区域中使人们的警报发声。在可能由UV在特定的受限操作区域中的存在引起的损害保证更极端的响应以确保UV将遵守的某些情况下，更极端的对策也是可能的，包括但不限于阻塞、窃听、物理地屏蔽等。给定的受限区域内的操作可能涉及满足除位置之外的先决条件。例如， UV可能需要协商支付以进入给定区域。
在一定条件下，受限操作区域可能重叠，且交通工具410可以从多于一个受限操作区域接收受限操作数据。因此，交通工具410包括允许交通工具 410如果交通工具410正在尝试在多于一个受限操作区域中操作则选择一个操作政策的功能。例如，如果交通工具410在第一受限操作区域的通知子区域内和在第二受限操作区域的警告子区域内，则交通工具410可以相比通知优先警告并选择和实现第二受限操作区域的指令。另外，交通工具410可以总是相对通知子区域或者警告子区域优先受限操作子区域。另外，如果交通工具410正在尝试操作的多个子区域相同以使得没有一个子区域具有优先级，则交通工具410可以随机地选择任何一个子区域。
图4B示出包括图4A所示的交通工具410的附加细节的交通工具410A。如图4B所示，交通工具410A包括如图所示配置和布置的操作系统450、修改指令集412A、用于指令406A的解释器452、指令406A和交通工具组件 454。指令406A在解释器452内部运行。修改指令412A用于选择性地连接操作系统450到交通工具组件454，交通工具组件454包括但不限于致动和/ 或运动模块(例如，着陆装置、轮)、传感器(例如，相机)、操作控制器(例如，飞行控制器)、路径规划模块(例如，飞行规划器)、位置确定模块(例如，GPS模块)、网络通信模块(连接到云50)、具有至少一个接收器的接收器系统(例如接收修改指令、指令、从信标的传输等)、时钟、声发生器模块(用于可听的警报)、灯(用于可见的警报)、马达(用于断电)。应当理解，在本公开中任何对交通工具410中所示的配置的参考包括对交通工具 410A中所示的配置的参考。另外，在本公开中对修改指令412和/或指令406 的任何参考包括对修改指令412A和/或指令406A的参考。
图5A示出图示根据一个或多个实施例的示例性受限操作区域500的三维视图的图。受限操作区域500的圆柱形形状是用于说明目的，且任何形状适于受限操作区域500，包括不规则的和/或非对称的形状。以多个维度，例如包括空间与时间定义受限操作区域500，比如具有X、Y和Z轴加上时间要素的4-D区域。许多技术可以用于形成受限操作区域500。例如，受限操作区域500可以由位于受限操作区域500内或者受限操作区域500外部(例如，图2和图4示出的云50)的发射器形成。为了便于说明，受限操作区域 500由位于受限操作区域500内的发射器502形成。图5B是示出了受限操作区域500的各种子区域的受限操作区域500的顶视图。多个子区域例如可以包括通知子区域504、警告子区域506和受限操作子区域508。
许多技术可以用于实现受限操作区域500。本公开的一个或多个实施例将发射器502定位在受限操作区域500内的位置，并将发射器502实现为具有X、Y和Z轴加上时间要素的全向信标(NDB)。总的来说，NBD是在已知位置的无线电发射器。NDB通常用作航空或者船舶导航辅助。与比如低频率无线电测距、VHF全向测距(VOR)和TACAN之类的其它导航辅助对比，发送的信号不包括固有的方向信息。NDB信号遵循地球表面曲率，所以它们可以在较低海拔以大得多的距离接收。但是，NDB信号特别在长距离，相对更易受大气条件、山地、海岸折射和雷雹的影响。用于航空的NDB 由ICAO附录10标准化，该ICAO附录10指定NDB操作在190kHz和1750 kHz之间的频率，虽然通常北美的所有航空NDB操作在190kHz和535kHz 之间。每个NDB由一个、两个或者三个字母的莫尔斯电码呼叫标记标识。北美的NDB由功率输出分类，低功率额定在小于50瓦，中等的从50瓦到 2,000瓦，且高的在2,000瓦以上。
NDB导航由两个部分组成，即，检测NDB信号的空中交通工具上的自动测向器(或者ADF)设备和NDB发射器。ADF也可以在标准AM中波广播频段中定位发射器，该标准AM中波广播频段在美国是以10kHz递增的从530kHz到1700kHz，且在美国以外是以9kHz递增的531kHz到1602 kHz。ADF设备确定NDB站相对于UAV的方向。这可以在相对承载指示器 (RBI)上显示。该显示看来像具有重叠的针的罗盘卡，除了该卡以与空中交通工具的中心线对应的零(0)度位置固定之外。
图6示出图示根据一个或多个实施例的系统600的图。更具体地说，系统600是(图4A所示的)系统400的特定实现，其中，系统600与定义受限操作区域的NDB技术一起利用位于受限操作区域内的静止发射器。因此，系统600包括如图所示配置和布置的NDB发射器602和云50。NDB发射器 602定义具有通知子区域504A、警告子区域506A和受限操作子区域508A的受限操作区域500A。示出第一UAV 606在受限操作区域500A的外部操作。示出第二UAV608在通知子区域504A内操作。示出第三UAV 610在警告子区域508A内操作。云50可以补充、支持或者替换NDB发射器602、第一UAV 606、第二UAV 608和第三UAV 610的某些或者全部功能。另外， NDB发射器602、第一UAV 606、第二UAV 608和第三UAV 610的某些或者全部功能可以实现为云50的节点10(图1和图2示出的)。
现在将描述系统600的操作。可以认为在系统600的紧随其后的描述中，已经根据图4A所示的系统400开发了反映受限操作区域500A及其子区域 (504A、506A、508A)的操作策略的指令406。进一步假定UAV 606、608、 610已经被修改以包括图4A和图4B示出的修改指令412，且指令406已经使用如图4A所示和在本公开中之前描述的操作法之一载入到UAV606、 608、610中。进一步假定UAV 606、608、610每个包括足够的ADF或等效功能以允许每个UAV 606、608、610确定其相对于NDB发射器602的位置。
第一UAV 606充分地接近于受限操作区域500A，其从NDB发射器602 获得信号。但是，至少部分地基于第一UAV 606相对于NDB发射器602的位置的确定，第一UAV 606的修改指令(例如，图4A和图4B示出的修改指令412、412A)确定第一UAV 608在受限操作区域500A的外部。因此，不由计算机软件406采取行动来接管第一UAV 606的操作。第二UAV 608 充分地接近于受限操作区域500A，其从NDB发射器602获得信号。但是，至少部分地基于第二UAV608相对于NDB发射器602的位置的确定，第二 UAV 608的修改指令(例如，图4A和图4B示出的修改指令412、412A) 确定第二UAV 608在受限操作区域500A的通知子区域504A内。因此，指令406实现第二UAV 608的通知通信功能。第三UAV 610充分地接近于受限操作区域500A，其从NDB发射器602获得信号。但是，至少部分地基于第三UAV 610相对于NDB发射器602的位置的确定，第三UAV 610的修改指令(例如，图4A，图4B示出的修改指令412、412A)确定第三UAV 610 在受限操作区域500A的警告子区域506A内。因此，指令406实现第三UAV 610的警告通信功能。如果至少部分地基于第三UAV 610相对于NDB发射器602的位置的确定，第三UAV 610尝试进入受限操作子区域508A，则第三UAV 610的修改指令(例如，图4A、图4B示出的修改指令412、412A) 确定第三UAV 610正在尝试进入受限操作区域500A的受限操作子区域 508A。因此，指令406实现第三UAV 610的受限操作功能。受限操作功能的实例包括但不限于指令UAV断电、控制UAV的飞行以将其移动远离受限操作区域、禁止UAV的监视功能等。
图7图示根据一个或多个实施例由(图4A所示的)系统400执行的操作法700的流程图。操作法700通过开发指令而在块702开始，该指令当被实现时将控制UV的操作以符合特定位置的操作策略。块704实现受限操作区域。受限操作区域可以是静止的或者移动的。受限操作区域也可以被划分为多个子区域。可以使用各种技术以实现受限操作区域，包括但不限于NDB 发射器。块706发送指令到UV。当由UV解释时，该指令通过如果UV尝试在受限操作区域内操作/当UV尝试在受限操作区域内操作时控制UV的至少一个功能来实现特定位置的操作策略。UV的处理器配置为至少部分地基于UV正在尝试在受限操作区域内操作的确定来解释指令。
图8A图示根据一个或多个实施例由(图4A所示的)交通工具410执行的操作法800的流程图。操作法800通过接收实现第一受限操作区域的第一操作策略的第一计算机程序指令集而在块802开始。第一指令集当被解释时，通过控制交通工具或者UV的至少一个功能来实现第一操作策略。在块 804，接收第一受限操作区域的数据。第一受限操作区域的数据可以包括关于第一受限操作区域的维度(例如，空间与时间维度)的任何类型的数据。块806确定UV相对于第一受限操作区域的位置。判定块808确定是否正在接收第二受限操作区域的数据。如果在判定块808对询问的答复是“是”，则操作法800进行到块810以实现基于预定标准选择第一受限操作区域或者第二受限操作区域的冲突解决过程。操作法800从块810进行到块814。如果在判定块808对询问的答复是“否”，则操作法800进行到块814。块814 实现基于预定标准选择第一受限操作区域或者第二受限操作区域的冲突解决过程。操作法800从块810进行到块814。块814实现所选的受限操作区域的指令集。所选的指令集当被解释时，通过控制UV的至少一个功能来实现所选的操作策略。UV的处理器至少部分地基于使用所选的受限操作区域的数据确定UV正在尝试在所选的受限操作区域内操作而解释所选的指令集。
图8B图示根据一个或多个实施例的由(图4A所示的)UV 416执行的操作法850的流程图。操作法850在块852开始，其中，信标发射器发送由 UAV获得的信标ID。在块854，UAV确定其自己的位置和时间。在块856， UAV将信标ID作为请求传递到云服务提供者。在块858，云服务提供者响应于4-D区域的规范(例如，GPS位置、高度、时间等)。在块860，UAV 确定它在哪里关于受限区域，假定UAV正在尝试进入与在其尝试通电和起飞的区域内相反的区域。例如，UAV可以在该区域内，或者接近该区域，或者在该区域之上/之下/内部/外部，等等。在块862，UAW向云服务提供者通知其相对于受限区域的位置。在块864，至少部分地基于UAV位置，云服务提供者根据受限区域的操作策略计算用于控制UAV的操作的指令集。在块 866，云服务提供者发送指令集到UAV。在块866的云服务提供者也可以仅对于比如发送电子邮件的某些指令执行指令。某些指令可能是复杂的，在于它们启动可以由UAV单独进行、云服务单独提供或者UAV和云服务提供者将级联地工作的执行步骤。
在操作法850中，云服务提供者发送区域的规范，例如某些类的3D多面体的顶点的GPS坐标加上何时认为该3D区域敏感的标准化时间间隔。取决于UAV本身来确定其是否已经进入给定的4D体积或者将进入它。在块 864，云服务提供者发送基于UAV侵犯不同区域的规定的补救的规范(数据)，例如，下降和着陆、在10秒内偏离航向、禁止相机等等，且UAV必须优先这些。可能在受限区域内被剥夺的操作可以包括记录关于空间的广播音频/ 视觉或者感觉信息、以任何方式改变该空间的物理状态(例如，采样、从该空间/在该空间中拾取物体/放下物体)、与临时或者永久地位于该空间中的其它物体/人的实况通信、作为一组连接的UV进入该空间、在某个时间量内以某个速度在某个高度内飞行或者在该空间中着陆。
在操作法850的可选实施例中，可以省略信标发射器和块852、854、856 和858，且代替地，UAV将规则地向服务器报告其位置和轨迹，服务器(使用其本地时钟)将其与所有存储的4-D区域比较且可能向UAV返回动作限制或者建议。
可能有例如军队的应用，其中，将需要保持全部操作策略是秘密的。在此情况下，信标发射器本身(或者某些其它传感器)可以确定UAV已经侵犯定义受限区域的4D体积。在这种情况下，将广播需要的动作(例如，“UAV 23-417，关闭相机”)，且UAV将必须执行该动作。
可能有实现策略的指令的通信首先需要数字证书(X.509)的需要以确定接收策略数据的服务器中的UV的信赖的情形。如果不信赖该服务器，则 UV可以采取行动来警告当事人。
在另一替代中，UAV可以不包括用于双向通信的发射器。在该情况下，“信标”(或者等效地“服务器”)可以以协议的格式广播其策略。UAV然后将确定其对4-D区域的关系并本地地实现规定的动作。
因此。可以从前述详细说明看到本公开的一个或多个实施例提供技术益处和优点。代替需要对UV的操作的显著修改，本公开提供虚拟的或者物理的受限操作区域。在其中UV是UAV的一个或多个实施例中，受限操作区域可以由信标发射器定义，该信标发射器可以位于一位置或者放在广播包括受限操作区域的操作策略的信号的移动交通工具(例如，卡车、船等)上。需要UAV是可由信标检测的，在不侵犯操作策略的情况下接收和操作。这可能涉及无视它自己的操作模式，对其操作模式协商可接受的妥协或者补充其操作模式。本质上，公开的系统和操作法允许“位置”定义其受限操作区域，创建尝试在其受限操作区域内操作的UAV的操作策略，和允许该“位置”(经由指令和/或控制信号)控制在附近的UAV而不是允许UAV不考虑受限操作区域的操作策略地操作。
对标准UV以于公开的系统和操作法接口连接的必要的修改相对最小。例如，在其中UV是UAV的一个或多个实施例中，公开的系统包括可以作为在UAV操作系统上的应用运行的修改指令及其他指令。这些相对小的修改允许UAV实现以下步骤：接收作为关于UAV及其机上设备的操作的动作和/或约束的序列的操作策略；解释动作的序列；检查UAV的位置(例如，使用GPS坐标、高度计读数、凸包相交等)以监控限制；如果侵犯限制，则UAV运行可以经由声音、电子消息、可见的标识、飞行图案(包括替代路径)等等警告UAV的操作者、信标发射器或者其它的一组动作规则；如果UAV接收关于操作的限制，则如果需要，其修改当前路径以避免侵犯该限制；根据新路径设置机上设备的定时/触发的操作；和如果避免侵犯该限制不可能，则UAV运行可以警告在一个或多个受影响的区域中的警察、其他人类执行者或者人们的另一组动作规则。UAV还可以通过比如首先收听最关键的信标(例如，军队、机场等)、收听最近的信标和允许比如“断电”指令之类的关键性“中断”之类的策略来处理多个冲突信标。
现在参考图9，一般地示出了根据实施例的计算机程序产品900，其包括计算机可读存储介质902和程序指令904。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括在其上具有用于使得处理器进行本公开的方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或者介质)。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储指令以用于由指令执行装置使用的有形的装置。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于电子存储装置、磁存储装置、光存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或者前述的任何适当的组合。计算机可读存储介质的更特定实例的非穷举列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM) 可擦可编程只读存储器(EPROM或者闪存存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式致密盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用途盘(DVD)、存储棒、软盘、比如具有在其上记录的指令的凹槽中的穿孔卡片或者凸起结构之类的机械编码的装置，和前述的任何适当的组合。如在此使用的，计算机可读存储介质不被看作是本质上瞬时的信号，比如无线电波或者其他自由地传播的电磁波，通过波导或者其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光缆的光脉冲)，或者通过有线发送的电信号。
在这里描述的计算机可读程序指令可以经由例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络的网络，从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理装置或者下载到外部计算机或者外部存储装置。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理装置中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转送计算机可读程序指令以用于存储在各个计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。
用于进行本公开的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关的指令、微代码、固件指令、状态设置数据或者以一个或多个编程语言的任何组合所写的源代码或者目标代码，该一个或多个编程语言包括比如Smalltalk、C++等的面向对象编程语言和比如“C”编程语言或者类似编程语言的传统的过程编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立软件封装执行，部分在用户的计算机上和部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或者服务器上执行。在后一方案中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或者广域网 (WAN)，或者可以做出到外部计算机的连接(例如，通过使用因特网服务提供者的因特网)。在一些实施例中，例如包括可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或者可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过使用计算机可读程序指令的状态信息来个性化电子电路，而执行计算机可读程序指令，以执行本公开的方面。
在这里参考根据本公开的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图附图和/或框图描述本公开的方面。将理解流程图附图和/或框图的每个块以及流程图附图和/或框图中的块的组合可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器，以使得经由计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以引导计算机、可编程数据处理设备和/或其他装置以特定的方式工作，以使得具有在其中存储的指令的计算机可读存储介质包括制造物品，该制造物品包括实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的方面的指令。
计算机可读程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理设备，其他装置上以使得在计算机、其他可编程设备或者其他装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，以使得在计算机，其他可编程设备或者其他装置上执行的指令实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
在图中的流程图和框图图示根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或者框图中的每个块可以表示指令的模块、分段或者部分，其包括用于实现一个或多个特定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在某些替代的实现中，在块中标注的功能可以不以图中标注的次序发生。例如，取决于涉及的功能，连续示出的两个块可以事实上实质上同时地执行，或者多个块有时可能以相反次序执行。也注意到，框图和/或流程图附图的每个块和框图和/或流程图附图中多个块的组合可以由基于专用硬件的系统实现，该基于专用硬件的系统执行指定的功能或者动作或者进行专用硬件和计算机指令的组合。
在这里使用的术语仅用于描述特定的该本公开的目的而不意在限制本公开。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“包含”当在该说明书中使用时指定所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/ 或它们的组的存在或者附加。
在权利要求中的相应的结构、材料、动作和所有装置或者步骤加功能元件的等效意在包括与如特别地要求的其他权利要求的要素结合执行功能的任何结构、材料或者动作。已经为了说明和描述的目的呈现了本公开的描述，但是本公开的描述不意在为排它的或者限于以公开的形式的本公开。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化将是对本领域技术人员显而易见的。选择和描述实施例以最好地解释本公开和实际应用的原理，且使其它本领域技术人员能够理解本公开，各种实施例具有适合于考虑的特定使用的各种修改。

Claims (25)

1.一种用于实现受限操作区域的信息处理系统，所述系统包括：
存储器；
第一处理器装置，通信地耦合到所述存储器；
指令开发模块，通信地耦合到所述存储器和所述第一处理器装置，其中，所述指令开发模块配置为开发指令集，所述指令集可被在受限操作区域内操作的交通工具的第二处理器装置下载，并且其中向所述交通工具提供的修改指令修改所述交通工具的操作，使得所述交通工具的第二处理器装置解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略；
第一发射器装置，配置为发送所述指令集到所述交通工具；和
在所述交通工具中的第二处理器装置，配置为确定所述交通工具正在尝试在受限操作区域内操作，下载修改所述交通工具的操作的所述修改指令，解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略。
2.如权利要求1所述的系统，其中：
所述受限操作区域由信标定义；和
所述信标由第二发射器装置发送。
3.如权利要求2所述的系统，其中，单个单元包括所述第一发射器装置和所述第二发射器装置。
4.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一发射器装置和所述第二发射器装置的至少一个包括云计算系统的节点。
5.如权利要求1所述的系统，其中：
所述受限操作区域包括空间分量、范围分量和时间分量。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一发射器装置包括配置为将所述指令集下载到所述交通工具的远程计算机。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述交通工具的所述至少一个功能包括监视功能。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述受限操作区域进一步包括多个子区域。
9.如权利要求8所述的系统，其中：
所述多个子区域中的至少一个包括通知子区域；和
所述至少一个功能包括所述交通工具的通知通信功能。
10.如权利要求8所述的系统，其中：
所述多个子区域中的至少一个包括警告子区域；和
所述至少一个功能包括所述交通工具的警告通信功能。
11.如权利要求8所述的系统，其中：
所述多个子区域中的至少一个包括受限操作子区域；和
所述至少一个功能包括所述交通工具的受限操作功能。
12.一种用于实现受限操作区域的信息处理系统，所述系统包括：
存储器；
第一处理器装置，通信地耦合到所述存储器；
第一发射器装置；和
指令开发模块，通信地耦合到所述存储器、所述第一处理器装置和所述第一发射器装置，其中，所述指令开发模块配置为开发指令集，所述指令集可被在受限操作区域内操作的交通工具的第二处理器装置下载，并且其中向所述交通工具提供的修改指令修改所述交通工具的操作，使得所述交通工具的第二处理器装置解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略；
所述系统配置为执行包括以下的方法：
由所述第一发射器装置发送所述指令集到所述交通工具；
其中，在所述交通工具中的第二处理器装置配置为确定所述交通工具正在尝试在受限操作区域内操作，下载修改所述交通工具的操作的所述修改指令，解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略。
13.如权利要求12所述的系统，其中：
所述受限操作区域由信标定义；
所述信标由系统的第二发射器装置发送；
所述信标配置为由所述交通工具接收；和
所述交通工具正在尝试在受限操作区域内操作的所述确定至少部分地基于所述信标。
14.如权利要求12所述的系统，其中，所述确定包括以下的至少一个：
所述交通工具的当前位置与所述受限操作区域的比较；和
所述交通工具的规划未来位置与所述受限操作区域的比较。
15.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一发射器装置包括配置为将所述指令集下载到所述交通工具的远程计算机。
16.如权利要求12所述的系统，其中，所述交通工具的所述至少一个功能包括监视功能。
17.如权利要求12所述的系统，其中：
所述受限操作区域进一步包括多个子区域；
所述多个子区域的至少一个包括通知子区域、警告子区域和受限操作区域中的至少一个；
其中，所述至少一个功能包括以下的至少其中之一：
尝试在所述通知子区域内操作的交通工具的通知通信功能；
尝试在所述警告子区域内操作的交通工具的警告通信功能；和
尝试在所述受限操作子区域内操作的交通工具的受限操作功能。
18.一种用于实现受限操作区域的方法，所述方法包括：
由第一处理器电路启动到交通工具的指令集的传输，所述指令集可被在受限操作区域内操作的交通工具的第二处理器装置下载，并且其中向所述交通工具提供的修改指令修改所述交通工具的操作，使得所述交通工具的第二处理器装置解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略；
其中，在所述交通工具中的第二处理器电路配置为确定所述交通工具正在尝试在受限操作区域内操作，下载修改所述交通工具的操作的所述修改指令，解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第一处理器电路包括云计算系统的节点。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述指令集的所述传输包括所述指令集从远程计算机到所述交通工具的下载。
21.如权利要求18所述的方法，其中：
所述受限操作区域进一步包括多个子区域；
所述多个子区域的至少一个包括通知子区域、警告子区域和受限操作区域中的至少一个；
其中，所述至少一个功能包括以下的至少其中之一：
所述交通工具的通知通信功能；
所述交通工具的警告通信功能；和
所述交通工具的受限操作功能。
22.一种用于实现受限操作区域的系统，所述系统包括：
第一发射器装置和尝试在受限操作区域内操作的交通工具之间的通信信道；和
处理器装置，配置为解释指令集，所述指令集配置为可被在受限操作区域内操作的交通工具的第二处理器装置通过所述通信信道下载，并且其中向所述交通工具提供的修改指令修改所述交通工具的操作，使得所述交通工具的第二处理器装置解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的所述交通工具的至少一个功能以实现受限操作区域的操作策略。
23.如权利要求22所述的系统，其中：
所述受限操作区域进一步包括多个子区域；
所述多个子区域的至少一个包括通知子区域、警告子区域和受限操作区域中的至少一个；
其中，所述交通工具的所述至少一个功能包括以下的至少其中之一：
正在尝试在所述通知子区域内操作的交通工具的通知通信功能；
正在尝试在所述警告子区域内操作的交通工具的警告通信功能；和
正在尝试在所述受限操作子区域内操作的交通工具的受限操作功能。
24.一种用于实现至少一个受限操作区域的交通工具，所述交通工具包括：
接收器系统，包括至少一个接收器装置；
所述接收器系统配置为接收第一指令集，所述第一指令集配置为可被在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个处理器装置下载，并且其中向所述交通工具提供的修改指令修改所述交通工具的操作，使得所述交通工具的至少一个处理器装置解释所述指令集并处理数据，通过控制所述交通工具的多个功能中的至少一个来实现第一受限操作区域的第一操作策略；
所述接收器系统进一步配置为接收所述第一受限操作区域的数据；和
所述交通工具的至少一个处理器装置配置为确定所述交通工具正在尝试在受限操作区域内操作，下载修改所述交通工具的操作的所述修改指令，解释所述指令集并处理数据，通过控制尝试在受限操作区域内操作的交通工具的至少一个功能来实现受限操作区域的操作策略；
其中，所述第一受限操作区域的所述数据包括指示所述交通工具正在尝试在所述第一受限操作区域内操作的数据。
25.如权利要求24所述的交通工具，其中：
所述接收器系统进一步配置为接收第二计算机程序指令集，所述第二计算机程序指令集配置为当被解释时通过控制所述交通工具的多个功能中的所述至少一个来实现第二受限操作区域的第二操作策略；
所述接收器系统进一步配置为接收所述第二受限操作区域的数据；和
所述交通工具中的所述至少一个处理器装置进一步配置为至少部分地基于所述第一受限操作区域的所述数据和所述第二受限操作区域的所述数据的评估来解释所述第一指令集或者所述第二计算机程序指令集；
其中，所述第一受限操作区域的所述数据包括指示所述交通工具正在尝试在所述第一受限操作区域内操作的数据；和
其中，所述第二受限操作区域的所述数据包括指示所述交通工具正在尝试在所述第二受限操作区域内操作的数据。
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