CN110121844A - 与移动通信网络的异步同步 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信设备(2)实现的控制方法，包括以下步骤：获取无人机(4)的当前位置(P1)和当前能力；根据其位置(P1)和能力选择无人机(4)可到达的目的地点(P2)，所述目的地点(P2)位于到移动通信网络(NT)的接入点(PA2)的覆盖区域(Z2)中；和向无人机(4)提供指令，所述指令指定无人机(4)要朝向其行进的目的地点(P2)、以及与移动通信网络(NT)相关的要执行的通信操作。一旦获得了指令，无人机(4)就朝向目的地点(P2)移动，并且在其到达目的地点(P2)时或者连接质量达到满意级别时，就执行通信操作。

Description

与移动通信网络的异步同步
技术领域
本发明属于移动电信网络领域，尤其涉及通信终端和移动通信网络之间的通信的管理。
本发明特别涉及与移动通信网络(例如移动电话网络或Wifi网络)的通信操作的执行。
背景技术
按照已知的方式，移动电话的用户绝对必须位于他已预订的蜂窝网络的中继天线的覆盖区域中，以便能够接入该网络并执行移动电话操作(呼叫、发SMS消息......)。在非覆盖区域，也称为“白色区域”，移动电话不在其蜂窝网络的范围内，从而阻止与外部的任何通信。然而，如今本地移动电话运营商对世界上某些地区(农村地区、缺乏基础设施的国家......)服务不佳、或者根本没有服务，从而给用户带来了问题。当用户希望在紧急情况下联系救援服务时，该问题变得尤其关键。
如今的方案包括使用蜂窝中继器来扩展蜂窝电话的范围，但是这种技术要求中继器以固定的方式预先安装在用户的终端(位于白色区域中)和最近的中继天线之间。然而，该解决方案表现出特别与其安装相关的显著的技术局限(中继器的有限能力、安装成本、中继器的电力供应问题等)，并且不适合于其位置易于变化的漫游用户。
本发明提出特别地解决上文描述的问题，并且旨在以一般方式允许或促进用户对移动通信网络的接入，特别是在该用户的终端位于考虑的移动通信网络的范围之外的情况下。
发明内容
为此，本发明提出了一种由通信设备实现的第一控制方法，包括以下步骤：
-获得自主运动飞行器(craft)的当前位置；
-获得自主运动飞行器的当前能力；
-基于当前位置和当前能力，选择自主运动飞行器可到达的目的地点，所述目的地点位于到移动通信网络的接入点的覆盖区域中；和
-向自主运动飞行器提供指令集，所述指令集指定自主运动飞行器应朝向其移动的目的地点、并指定与移动通信网络相关的要执行的至少一个通信操作。
根据特定实施例，通信设备和自主运动飞行器形成同一个设备。换句话说，自主运动飞行器起到如上所述的通信设备的作用。在这种情况下，自主运动飞行器为其自身提供(即生成)其自己的指令集，该指令集指定自主运动飞行器必须朝向其移动的目的地点、并指定与移动通信网络相关的要执行的至少一个通信操作。
本发明有利地允许通信设备(或终端)的用户以异步方式从白色区域(也就是说，不是由所讨论的网络服务的区域)访问移动通信网络。自主运动飞行器使得可能在移动网络和位于所述网络范围之外的用户之间起到中继的作用。因此，可以根据用户的请求由自主运动飞行器执行各种通信操作。
用户可以有利地使用他们的通信终端来命令由自主运动飞行器执行给定任务，所述给定任务涉及飞行器朝向由移动网络服务的区域移动、以及通过发送和/或接收来执行至少一个通信操作。
根据特定实施例，所述选择步骤包括在相关联的覆盖区域中标识提供对所述移动通信网络的接入的多个接入点；所选择的目的地点位于所述多个接入点之中的一个接入点的覆盖区域中。因此，可能根据自主运动飞行器的当前位置和当前能力，从多个可能的接入点中选择最合适的接入点。
根据特定实施例，在选择步骤期间，目的地点是从多个接入点中选择的接入点。
根据特定实施例，所述选择步骤包括基于所述自主运动飞行器的当前位置和当前能力、从该移动通信网络(NT)的多个接入点之中预选至少一个候选接入点的步骤；所选择的目的地点位于所述至少一个预选的接入点的覆盖区域中。
将选择步骤分解为预选步骤和最终选择使得可能限制为了确定最合适的目的地点所必需的计算资源和计算时间。路径的计算和最合适路径的选择可以仅针对最接近出发点并且因此最相关的接入点的覆盖区域执行。
根据特定实施例，选择步骤包括：
-计算当前位置与位于至少一个接入点的覆盖区域中的候选目的地点之间的可能路径；
-对于每个计算的路径，估计自主运动飞行器的移动时间或自主运动飞行器的能量消耗；和
-从计算的路径中选择表现出最低移动时间的路径或表现出最低能量消耗的路径。
以这种方式，可以最小化自主运动飞行器为了到达由移动通信网络服务的位置所需的必要路径时间和/或能量消耗。因此，所述飞行器执行其任务的机会最大化。
根据特定实施例，所述选择步骤根据预定义的标准考虑以下中的至少一个来执行：
-自主运动飞行器的当前位置与目的地点之间的距离；
-当前位置和目的地点之间的地形拓扑；
-当前位置和目的地点之间的自主运动飞行器的能量消耗的估计值；
-关于当前位置和目的地点之间的移动的适用规定；和
-气象数据。
以这种方式，可能选择最适合于所讨论的情况的目的地点，并因此最大化自主运动飞行器执行其任务的机会。本发明尤其使得可能例如考虑如上文所定义的至少一个标准，来选择最接近的目的地点或自主运动飞行器具有最大到达机会的目的地点。
根据特定实施例，选择所述目的地点，使得所述当前能力足以使所述自主运动飞行器能够从所述当前位置到达所述目的地点，并执行所述至少一个通信操作。因此，作为自主运动飞行器的位置和能力的函数来目的地点，以便确保自主运动飞行器能够实现其任务。
根据特定实施例，所述至少一个通信操作包括以下中的至少一个：
-通过移动通信网络分派数据；
-从移动通信网络接收数据；和
-将指令传递到另一自主运动飞行器。
因此，自主运动飞行器可以发送或接收SMS或其他类型的至少一个消息，或者发送或接收视频或多媒体类型的数据。自主运动飞行器还可以发送通信设备的当前位置，从而例如可以营救所述设备的用户。
在特定实施例中，第一控制方法的各个步骤由计算机程序的指令确定。
因此，本发明还设想了一种信息介质上的计算机程序，该程序能够在例如无人机的自主运动飞行器中实现，或者更一般地在计算机中实现，该程序包括适于实现例如上文定义的第一控制方法的步骤的指令。
本发明还设想了一种可由计算机读取的记录介质(或信息介质)，并且包括如上所述的计算机程序的指令。
相关地，本发明涉及一种由能够与移动通信网络通信的自主运动飞行器实现的第二控制方法，包括以下步骤：
-获取指令集；
-自主运动飞行器朝向指令集中指定的目的地点移动，所述目的地点位于到移动通信网络的接入点的覆盖区域中；
-评估在所述移动期间自主运动飞行器和移动通信网络之间的连接的质量；
-一旦满足以下条件之一，就执行与移动通信网络相关的指令集中指定的至少一个通信操作：
·自主运动飞行器到达目的地点(P2)；和
·连接质量达到预定的阈值级别。
如已经指出的，本发明有利地允许用户以异步方式从白色区域(也就是说，不是由所讨论的网络服务的区域)访问移动通信网络。自主运动飞行器使得可能在移动网络和位于所述网络范围之外的用户之间起到中继的作用。因此，可以根据用户的请求由自主运动飞行器执行各种通信操作。
该指令集例如从实现如上文定义的控制方法的通信设备(终端)接收。因此，用户可以有利地使用他们的通信终端来命令由自主运动飞行器执行给定任务，所述给定任务涉及飞行器朝向由移动网络服务的区域移动、以及通过发送和/或接收执行至少一个通信操作。
在朝向目的地点(例如，周期性地或实时地)移动期间对条件(1)和(2)的符合性或不符合性的验证有利地使得可能节省自主运动飞行器的资源，并且最小化所述飞行器执行其任务所需的必要时间。
根据特定实施例，所述至少一个通信操作包括以下中的至少一个：
-通过移动通信网络分派数据；
-从移动通信网络接收数据；和
-将指令传递到另一自主运动飞行器。。
因此，自主运动飞行器可以发送或接收SMS或其他类型的至少一个消息，或者发送或接收视频或多媒体类型的数据。自主运动飞行器还可以发送通信设备的当前位置，从而例如可以营救所述设备的用户。
根据特定实施例，所述方法包括：
-从自主运动飞行器从当前位置向目的地点移动的开始，开始进行时间倒计时；和
-如果倒计时的时间达到预定阈值时间，则在完成所述至少一个通信操作之前，自主运动飞行器朝向指令集中指定的返回点返回移动。
该实施例使得可以保护无人机的完整性，并允许其在能力变得太差以至于不能完全执行期望的通信操作的情况下返回到用户。
根据变型实施例，该方法包括：
-从自主运动飞行器从当前位置向目的地点移动的开始，开始评估自主运动飞行器的电池中的剩余能量；和
-如果所述剩余能量的估计值达到预定阈值级别，则在完成所述至少一个通信操作之前，自主运动飞行器朝向指令集中指定的返回点返回移动。
根据特定实施例，所述方法包括：在完成所述至少一个通信操作之后，所述自主运动飞行器朝向所述指令集中指定的返回点进行返回移动。因此，一旦已经执行了任务，用户就可以恢复其自主运动飞行器。
根据特定实施例，该方法包括以下步骤：
-基于所执行的所述至少一个通信操作来收集数据；和
-当所述设备位于自主运动飞行器的传输范围内时，向通信设备传送所述数据。
该实施例有利地允许向用户通知由自主运动飞行器执行的任务的进展，并且如果相关的话，当该飞行器连接到移动通信网络时，接收由该飞行器接收的数据。
在特定实施例中，第二控制方法的各个步骤由计算机程序的指令确定。
因此，本发明还设想了一种信息介质上的计算机程序，该程序能够在通信设备中实现，或者更一般地在计算机中实现，该程序包括适于实现如上面定义的第二控制方法的步骤的指令。
本发明还设想了一种可由计算机读取的记录介质(或信息介质)，并且包括如上所述的计算机程序的指令。
注意，本公开中提到的计算机程序可以使用任何编程语言，并且可以是源代码、目标代码或源代码和目标代码之间的代码的形式，例如部分编译的形式、或者任何其他期望的形式。
此外，上文提到的记录介质可以是能够存储程序的任何实体或设备。例如，介质可以包括存储装置，例如ROM，例如CD ROM或微电子电路ROM，或者磁记录装置，例如磁盘(软盘)或硬盘。
此外，记录介质可以对应于可传输介质，例如电信号或光信号，其可以通过电缆或光缆、通过无线电或其他方式传送。特别地，可以通过因特网类型的网络下载根据本发明的程序。
或者，记录介质可以对应于其中合并了程序的集成电路，该电路适于执行所讨论的方法或在执行所讨论的方法时使用。
本发明还涉及一种通信设备(或终端)，被配置为实现上文定义的第一控制方法。更具体地，本发明涉及一种通信设备，包括：
-位置模块，被配置为获取自主运动飞行器的当前位置；
-能力获取模块，被配置为获取自主运动飞行器的当前能力；
-选择模块，被配置为基于当前位置和当前能力，选择自主运动飞行器可到达的目的地点，所述目的地点位于到移动通信网络的接入点的覆盖区域中；和
-命令模块，被配置为向自主运动飞行器提供指令集，所述指令集指定自主运动飞行器应朝向其移动的目的地点、并指定与移动通信网络相关的要执行的至少一个通信操作。
本发明还涉及一种自主运动飞行器，例如无人机，其被配置为实现上文定义的第二控制方法。更具体地，本发明涉及一种自主运动飞行器，包括：
-用于获得指令集的模块；
-控制模块，被配置为控制自主运动飞行器朝向指令集中指定的目的地点的移动，所述目的地点位于到移动通信网络的接入点的覆盖区域中；
-评估模块，被配置为评估在所述移动期间自主运动飞行器和移动通信网络之间的连接的质量；
-通信模块，被配置为一旦满足以下条件之一，就执行与该移动通信网络相关的指令集中指定的至少一个通信操作：
·自主运动飞行器到达目的地点；和
·连接质量达到预定的阈值级别。。
应注意，上文结合本发明的第一和第二控制方法提及的各种实施例以及相关的优点以类似的方式应用于本发明的通信设备和自主运动飞行器，例如如上所述。
根据特定实施例，借助于软件组件和/或硬件组件来实现本发明。在这方面，术语“模块”在本文档中可以对应于软件组件、或硬件组件或硬件组件和软件组件的集合。
附图说明
通过阅读下面参考附图给出的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1示意性地表示根据本发明的特定实施例的包括通信设备和自主运动飞行器的通信系统；
-图2示意性地表示根据本发明的特定实施例的图1中所示的通信设备的结构；
-图3示意性地表示根据本发明的特定实施例的图1中所示的自主运动飞行器的结构；
-图4示意性地表示根据本发明的特定实施例的由图1-2中所示的通信设备和图1和3中所示的自主运动飞行器实现的模块；
-图5以图表的形式表示根据本发明的特定实施例的由图1中所示的通信设备实现的第一控制方法的步骤；
-图6以图表的形式表示图5中所示的第一控制方法的变型实施例；和
-图7以图表的形式表示根据本发明的特定实施例的由图1中所示的自主运动飞行器实现的第二控制方法的步骤。
具体实施方式
如已经指出的，本发明涉及通信终端和移动通信网络之间的通信的管理。
为了特别解决用户终端从白色区域访问移动通信网络的问题，本发明提出使用自主运动飞行器，其能够从白色区域移动到由移动通信网络覆盖的区域，并且能够执行与所述网络关联的适当通信操作。
在本公开中，“白色区域”表示未被所考虑的移动通信网络的至少一个接入点覆盖(或服务)的区域(或区)。按照别的方式阐述，当用户位于这样的白色区域中时，他们的通信终端(例如他们的移动电话)超出移动通信网络的接入点的范围，因此不能与所讨论的网络通信。这样的白色区域可以例如位于本地运营商不对其服务的稀疏居住的区域(沙漠、农村区域......)。
此外，在本公开中，“自主运动飞行器”是指能够获取指令并基于这些指令按照自主方式移动的飞行器。在下文描述的示例性实施例中，所考虑的自主运动飞行器是无人机，也就是说任何类型的自主飞行器。一旦无人机已获取了其指令，无人机就会转向其目的地，而无需任何用户干预来引导无人机。
在现有的无人机中，可能想到旋翼无人机，例如直升机、四轴飞行器和其他类似飞行器。也可能想到由一个或多个热电动机或电动机推进的固定翼无人机。
然而，应理解，本发明更一般地适用于任何自主运动飞行器，包括陆地、地面、水下和类似的自主飞行器。
除非有相反的指示，否则与几个附图相同或类似的元件具有相同的附图标记，并且表现出相同或类似的特征，因此为了简单起见，通常不再描述这些共同的元件。
图1以示意性方式表示通信系统6的结构，该通信系统6包括自主无人机4和通信终端(或设备)2，当终端2和无人机2位于附近时，通信终端能够通过通信链路L1与自主无人机4协作。
将理解的是，通常存在于通信终端和无人机中的某些元件已被有意省略，因为它们对于理解本发明不是必需的。此外，图1中表示的系统6仅构成示例性实施例，其他实施方式在本发明的框架内是可能的。本领域技术人员将特别理解，终端2和无人机4的某些元件在此仅被描述以便于理解本发明，这些元件对于实现本发明不是必需的。
如图1所示，这里假设终端2是这样的移动电话，其能够与移动通信网络NT(或蜂窝网络)通信，以便访问用户已预订的服务(电话、因特网等)。在该示例中，可能经由接入点PA1、PA2、PA3(统称为PA)中的每一个来访问蜂窝网络NT，这些在此采用中继天线的形式。每个接入点PA1-PA3在相应覆盖区域(或服务区域)Z1-Z3(统称为Z)中提供对移动通信网络NT的访问。按照别的方式阐述，终端2必须位于适当的覆盖区Z中，以便能够连接到相应的接入点PA，从而与蜂窝网络NT通信。
为简单起见，在该示例中，覆盖区域Z是相互独立的。然而，应该理解，某些覆盖区Z可能彼此重叠。
蜂窝网络NT可以是使用2G、3G、4G、LTE、5G、WiMAX或其他技术的任何蜂窝电信网络。根据另一示例，移动通信网络NT是Wifi网络。
现在假设移动终端2(及其用户)位于网络NT的白色区域8中，使得终端2和接入点PA之一之间的连接不可能。根据特定实施例，本发明的实现允许用户基于其移动终端2以异步方式通过无人机4与网络NT通信。因此，无人机4必须获取指令，基于这些指令确定位于至少一个接入点PA的覆盖区Z中的目的地点，朝向该目的地点移动，并且一旦对网络NT的访问变得可能，就执行所述指令中指定的一个或多个通信操作。
图2示意性地表示根据本发明的特定实施例的通信终端2的结构。如已经指出的，终端2被配置为与图1中表示的无人机4协作，以便允许与蜂窝网络NT的异步通信。
更确切地说，在该示例中，终端2包括至少一个处理器10、可重写易失性存储器12(RAM类型)、可重写非易失性存储器14(例如，闪存类型)、用于与移动通信网络NT通信的通信接口16、定位单元18、人/机接口20、无线通信接口INT1、和数据库(或存储器)B1、B2和B3。
非易失性存储器14在此构成根据特定实施例的记录介质(或信息介质)，其可由终端2读取，并且在其上记录有根据特定实施例的计算机程序PG1。该计算机程序PG1包括用于执行根据特定实施例的控制方法的步骤的指令。
通信接口16例如是3G或4G通信接口，被配置为当终端2位于对应接入点PA1-PA3的覆盖区域ZA1-ZA3中时，与移动通信网络NT通信。该通信接口16使用例如嵌入式订户身份模块(例如SIM卡)，以允许利用网络NT对用户的标识和认证。
在图1所示的示例中，终端2最初位于白色区域8中，使得接入点PA超出通信接口16的范围。
定位单元18(例如GPS类型)被配置为允许终端2在给定时刻获取其当前位置。然而，没有该定位单元18的实施例是可能的。
允许用户与终端2交互的人/机接口20可以包括小键盘、触摸屏或非触摸屏等。
无线通信接口INT1被配置为与无人机4的对应无线通信接口INT2(在图3中表示)建立无线通信链路L1，如图1所示。在该示例中，无线通信接口INT1和INT2被配置为建立蓝牙或Wifi类型的短程或中程无线通信链路L1。如随后所解释的，这样的通信链路L1允许终端2向无人机2分派指令，并且随后一旦已经执行了一个或多个通信操作，就允许无人机4向终端2提供其已经收集的数据(如果相关的话)。因此，终端2和无人机4之间的通信在此需要它们位于附近，也就是说在预定的最大距离处，这取决于所考虑的情况。
根据本发明的另一实施方式，允许终端2和无人机4协作的通信链路L1是有线类型的。
在该示例中，终端2还包括数据库B1、B2和B3。其他实施例是可能的，其中这些数据库中的至少一个不存在于终端2中。数据库B1在此将至少一个接入点PA编目(catalogs)到移动通信网络NT。在该示例中，假设数据库B1例如借助于(GPS或其他类型的)地理坐标，标识每个接入点PA1-PA3的位置。这里考虑终端2能够基于所述接入点PA的位置，来确定接入点PA所覆盖的位置。根据特定示例，数据库B1包括与每个接入点PA相关联的覆盖区域Z的位置。
图3示意性地表示根据本发明的特定实施例的无人机4的结构。如已经指出的，无人机4在此被配置为从蜂窝网络NT的白色区域8移动到由通信终端2提供的指令中指定的目的地点(随后表示为P2)，该目的地点位于接入点PA之一的覆盖区域Z中，如图1所示。无人机4还被配置为响应于终端2提供的指令与蜂窝网络NT执行至少一个通信操作。如下所述，多种变型实施例是可能的。
更确切地说，在该示例中，以下元件嵌入在无人机4上：控制器30、无人机32的推进(或移动)仪器、传感器34、用于与移动网络NT通信的通信接口38、可重写的非易失性存储器40和通信接口INT2。
传感器34允许分析无人机4的移动(在当前情况下为飞行)。这些传感器34包括用于确定无人机4的当前位置的定位传感器34a(例如GPS类型)和用于确定无人机4的当前高度的高度传感器34b(例如气压计)。在这些传感器34中，还可以找到以下中的至少一个：惯性平台、陀螺仪、加速度计和风分析传感器(例如，检测风速的风速计、风向传感器)。
在该示例中，无人机32的推进仪器可包括马达、致动器、螺旋桨等，并且更一般地，传统上使无人机能够移动的任何元件。
控制器30被配置为基于从传感器34接收的数据来控制推进仪器32，以便根据其已经获取的指令促使无人机4的移动或定位。
通信接口38例如是3G或4G通信接口，其被配置为当无人机4位于接入点PA1-PA3之一的覆盖区域ZA1-ZA3中时、与移动通信网络NT通信。该通信接口38使用例如嵌入式订户身份模块(例如，SIM卡)以允许利用网络NT对用户的标识和认证。
在图1所示的示例中，无人机4最初位于白色区域8中，使得接入点PA在此时不在无人机4的通信接口38的范围内。
非易失性存储器40在此构成根据特定实施例的记录介质(或信息介质)，其可由无人机4(并且更具体地，由控制器30)读取，并且在其上记录根据特定实施例的计算机程序PG2。该计算机程序PG2包括用于执行根据特定实施例的控制方法的步骤的指令。
在该示例中，存储器40还被配置为存储由无人机4获取的指令INS1、以及基于与接入点PA关联执行的至少一个通信操作由无人机4收集(或获得)的数据DT1。
如已经参考图1和2所示，通信接口INT1被配置为与终端2的对应通信接口INT1建立通信链路L1。在该示例中，假设链路L1是例如蓝牙或Wifi类型的无线通信链路，仅当终端2和无人机4彼此足够靠近时才能建立这种链路。根据另一示例，通信链路L1是有线类型的。
由计算机程序PG1(图2)驱动的处理器10实现根据特定实施例的图4中表示的一定数量的模块，即：定位模块MD2、能力获取模块MD4、选择模块MD6、命令模块MD8和接收模块MD10。
更确切地说，定位模块MD2被配置为获取无人机4的当前位置。该当前位置采用例如表示无人机4的位置的地理坐标的形式。定位模块MD2例如从该无人机4接收该当前位置，该无人机4被配置为确定其当前位置(借助于此处的定位传感器34a)，并且例如经由通信链路L1将该当前位置传送到终端2。
在特定示例性实施例中，定位模块MD2获取终端2的当前位置(例如，基于定位单元18)，并且通过假设无人机4位于终端2附近，定位模块MD2认为无人机4的当前位置与终端4的位置大致相同。
能力获取模块MD4被配置为获取无人机4的当前能力。在该示例中，这些当前能力包括表示无人机4移动和/或执行至少一个通信操作的当前能力的至少一个参数。无人机4的当前能力可以包括无人机4的当前储备容量(例如其能量储备容量)，该储备容量能够代表无人机4的电池状态。当前能力可以包括无人机4的类型、或允许终端2确定无人机4执行包括至少一个移动和至少一个通信操作的任务的能力的任何其他信息。
在特定示例中，能力获取模块MD4被配置为例如经由通信链路L1从无人机4接收当前能力。
选择模块MD6被配置为基于由定位模块MD2获取的当前位置、和由能力获取模块MD4获取的当前能力，来选择(或确定)无人机4可到达的目的地点。这样选择的目的地点位于移动通信网络NT的接入点PA的覆盖区域Z中。在特定示例中，选择模块MD4被配置为根据无人机4的当前位置及其当前能力，选择接入点PA作为无人机4可到达的目的地点。
命令模块MD8被配置为向无人机4传送指令集INS，该指令集INS指定无人机4必须朝向其移动的目的地点(由选择模块MD6选择)，并且指定要与移动通信网络NT关联执行的至少一个通信操作。一旦后者已经建立，命令模块MD8就经由通信链路L1将这些指令INS传送到无人机4。
根据特定示例，由命令模块MD8分派的指令INS将选择模块MD6选择的接入点PA的位置指定为目的地点。
接收模块MD10被配置为基于根据由终端2的命令模块MD8预先传送的指令与网络NT关联执行的至少一个通信操作，接收源自无人机4的由无人机4收集(或获得)的数据DT3。
此外，在无人机侧4，由计算机程序PG2(图3)驱动的控制器30还实现根据特定实施例的图4中所示的模块，即：接收模块MD20、控制模块MD22、评估模块MD24、通信模块MD26和分派模块MD28。
更确切地说，接收模块MD20被配置为获取指令INS，在本实施例中，指令INS经由通信链路L1由终端2的命令模块MD8分派。
控制模块MD22被配置为促使无人机4以自主方式朝向指令集INS中指定的目的地点移动，该目的地点位于已经指示的接入点PA的覆盖区域Z中。
在其中所接收的指令INS将接入点PA的位置指定为目的地点的特定情况下，控制模块被配置为促使无人机4在其覆盖区域Z中(例如，小于阈值的距离)移动。
评估模块MD24被配置为在由控制模块MD22引起的所述移动期间，评估无人机4和移动通信网络NT之间的连接的质量。对该连接的评估可以例如包括：确定由无人机4(更具体地，其通信接口38)与网络NT之间的连接所支持的传输比特率。
通信模块MD26被配置为执行与移动通信网络NT关联的、由接收模块MD20接收的指令集INS中指定的至少一个通信操作。在这里描述的示例性实施例中，一旦满足以下条件之一，通信模块MD26就执行所述至少一个通信操作：
·无人机4到达指令INS中指定的目的地点；和
·评估模块MD24评估的连接质量达到预定阈值级别。
在本发明的含义内的通信操作可以包括以下中的至少一个：
-经由移动通信网络NT分派数据；和
-从移动通信网络NT接收数据。
在无人机4和网络NT之间交换的数据可以是任意的，并且包括例如视频数据、至少一个SMS或其他类型的消息等。
分派模块MD28被配置为基于通信模块MD26执行的所述至少一个通信操作来收集(或确定)数据DT3，并且当终端2位于无人机4的传输范围中时(即，当可以在终端2和无人机4之间恢复通信链路L时)，将这些数据DT3传送到终端2。这些数据DT3可以包括例如由无人机4接收的SMS或其他类型的消息。
现在参考图1至7描述特定实施例。更确切地说，通信终端2通过执行计算机程序PG1实现如图5所示的控制方法。同样，无人机4通过执行计算机程序PG2实现如图7所示的控制方法。
假设在初始状态中，移动终端2(及其用户)位于位于蜂窝网络NT的白色区域8中的原点位置P1，使得终端2和接入点PA之间的连接不可能。此外，假设无人机4位于终端2及其用户附近。该控制方法的实现允许用户在其移动终端2的基础上通过无人机4以异步方式与蜂窝网络NT通信，如下文所述。
在获取步骤S2的过程中，终端2执行无人机4的当前位置P1的获取。在当前情况下，终端2获得表示无人机4的当前位置P1的数据，这些数据例如包括获取时刻的无人机4的地理坐标。无人机4的当前位置P1可以基于终端2的当前定位(借助于其定位单元18)或者基于由无人机4自身确定和传送的位置数据来估计。
在获取步骤S4的过程中，终端2执行无人机4的当前能力的获取。在该示例中，终端2获得表示无人机4的操作储备容量的数据DT2(例如电池状态)。基于这些数据DT2，终端2能够估计无人机4在当前时刻能够执行的任务或多个任务。然而，如已经指示的，其他类型的当前能力也是可能的。
获取步骤S2和S4可以按照任何顺序同时或一个接一个地执行。
终端2此后基于当前位置P1和当前能力DT2，选择(S6)无人机4可到达的目的地点P2，该目的地点P2位于到移动通信网络NT的接入点PA的覆盖区域Z中。
该选择S6可以以各种方式执行。根据特定示例，作为无人机4的当前位置和当前能力的函数，终端2在S6处选择接入点PA2本身作为无人机4可到达的目的地点。
根据特定示例，在选择S6期间，终端2标识多个接入点PA，其在相关联的覆盖区域Z中提供对网络NT的接入。然后，在S6处选择的目的地点P2位于所标识的接入点中的一个(至少)的覆盖区域Z中。例如，通过查询嵌入在终端T1上的数据库B1，来进行该标识。在当前情况下，该标识使得可能标识图1中表示的至少接入点PA1-PA3。
选择目的地点P2的步骤S6可以基于以下预定标准中的至少任一个来执行：
-无人机4的当前位置P1与目的地点P2之间的距离；
-当前位置P1和目的地点P2之间的地形拓扑(高度、浮雕(relief)、地形类型等)；
-对当前位置P1和目的地点P2之间的无人机4的能量消耗(例如电力消耗)的估计；
-关于当前位置P1和目的地点P2之间的移动的适用规定；和
-气象数据。
终端T2可以例如查询数据库B2以确定适用于相关区域的飞行规定。同样，终端T2可以例如查询数据库B3以确定地形的拓扑，特别是易于对无人机4的路径产生影响并因此对目的地点P2的选择S8产生影响的障碍物。
在选择步骤S6期间，终端2可以考虑风的方向和/或风的强度，并且更一般地考虑气象数据，这些元素由终端2根据任何适当的方式获得。根据特定示例，用户在终端2上输入例如与风的方向和/或强度有关的气象数据。这样的气象数据也可以由终端2预先接收(例如，当终端2位于由接入点PA覆盖的区域中时)，并然后由后者存储在本地存储器中。
更具体地，在图5所示的示例中，选择步骤S6包括基于无人机4的当前位置P1和当前能力DT2，从移动通信网络NT的多个接入点中预选至少一个候选接入点的步骤S8。在当前情况下，终端2根据至少一个预定标准预选接入点PA1、PA2和PA3。这里通过查询嵌入在终端2上的数据库B1，来执行该预选S8。该预选S8例如包括预选位于无人机4附近(并且因此也是用户附近)的已知接入点PA，也就是说，相对于无人机4的当前位置P1，位于小于或等于预定阈值的距离处的接入点PA。
仍然在图5所示的示例中，选择步骤S6还包括目的地点P2的最终选择(决定步骤)S10，后者位于在S8所预选的接入点PA1-PA3之一的覆盖区Z中。在特定示例中，在S10处选择的目的地点P2对应于在S8所预选的那些接入点中的接入点PA。
如图6所示，最终选择S10包括例如：
-计算当前位置P1和位于在S8预选的至少一个接入点PA1-PA3的覆盖区Z中的候选目的地点P2之间的可能路径(在此表示为T1至T10)；
-对于每个计算出的路径，估计无人机4的移动时间或无人机4的能量消耗；和
-从计算出的路径中选择表现出最低移动时间的路径或表现出最低能量消耗的路径。
因此，可能根据无人机4的当前状态(其当前位置和当前能力)、要执行的任务以及移动通信网络NT的特定特征，来选择最合适的目的地点。
可能对于同一个候选目的地点计算几个可能的路径。还可以针对几个不同的目的地点P2计算并比较路径。
由于高度会对无人机4的螺旋桨的有效性产生明显影响(在螺旋桨推进的情况下)，因此在选择步骤S6期间考虑所考虑的每个候选路径T1-T10的平均高度可能是有利的。
将选择步骤S6分解为预选步骤S8和最终选择S10使得可能限制为了确定最合适的目的地点P2所必需的计算资源和计算时间，只要仅对于最接近出发点P1并因此最相关的接入点或接入点PA的覆盖区域，执行路径的计算和最合适路径的选择。
然而，根据本公开中设想的至少一个标准，可能对于数据库B1中已知的接入点PA的组件不执行预选S8，并且执行最终选择S10。
根据特定示例，终端2选择目的地点P2，使得无人机4的当前能力DT2足以使无人机4能够从当前位置P1到达目的地点P2，并执行必要的通信操作或多个通信操作。因此，终端2估计例如无人机4从出发点P1移动到到达点P2所需的必要持续时间、以及执行每个通信操作所必需的持续时间，并从中推断出为了执行所考虑的任务所需的备用容量的最小持续时间，同时可选地在其中包括额外的安全持续时间。
根据特定示例，在选择步骤S6期间，选择目的地点P2，使得在完成要执行的通信操作或多个通信操作之后，无人机4可以到达与目的地点P2不同的返回点P3(图1)。以这种方式，用户尤其可以恢复他们的无人机4。在这里考虑的示例中，返回点P3是出发点P1。在这种情况下，终端4例如考虑无人机4从目的地点P2返回移动到返回点P3所需的必要持续时间的估计。
根据特定示例，在选择步骤S6期间，选择目的地点P2，使得在完成要执行的通信操作或多个通信操作之后，无人机4没有足够的能力返回到返回点，例如，原点P1。否则，一旦执行了通信操作或多个通信操作，就独立于无人机4的能力而选择目的地点(S6)以返回其出发点。这种配置使得可能明显地增加无人机4的动作范围，例如在其中必须经由网络NT分派紧急消息的关键情况下。
一旦已经选择了目的地点P2(S6)，终端2就生成(S12)指令集INS，并经由预先建立的通信链路L1将该指令集INS传送(S14)到无人机4，如图1所示。
该指令集INS指定在S6中选择的无人机4必须朝向其移动的目的地点P2，并且还指定与移动通信网络NT有关的要执行的至少一个通信操作。
这里假设指令集INS指定位于接入点PA2的覆盖区Z2中的目的地点P2，并且将发送通信操作和接收通信操作定义为要执行的通信操作，即：分派SMS类型的消息MSG1、和接收SMS类型的消息MSG2(例如，响应于分派的消息MSG1)。然而，这仅构成非限制性示例，各种发送和/或接收通信操作是可能的。
如图7所示，无人机4在获取步骤S40期间接收由终端2发送的指令集INS。
无人机4此后处理(S40)这些指令S42，并从中推断出要到达的目的地点P2。在这里考虑的示例中，终端2已经计算了到达目的地点P2所要遵循的路径，该路径在所接收的指令INS中指定。这使得可能利用在通信终端2的级别上可用的处理能力。然而，其他实现是可能的，根据该实现，由无人机4计算路径。
在移动步骤S42的过程中，无人机4从出发点P1移动到目的地点P2。
如已经指出的，在特定示例中，指令INS中指定的目的地点P2可以是接入点PA2本身。在这种情况下，无人机4朝向接入点PA2移动，并且具有该接入点或其邻域作为目的地，以便到达相关联的覆盖区域Z2。
无人机4在移动S42期间评估(S44)所述无人机4和移动通信网络NT之间的连接的质量。无人机4进一步确定(S46)是否满足以下条件中的至少一个：
(1)无人机4到达目的地点P2；和
(2)连接质量达到预定的阈值级别。
一旦满足上述条件(1)和(2)中的至少一个，无人机4就执行(S48)与移动通信网络NT相关的、指令集INS中指定的通信操作。
在第一示例中，无人机4在到达目的地点P2之前检测到(S46)满足条件(2)。在这种情况下，无人机4立即开始(S48)指令INS中指定的通信操作。如果可以或必须仍然改进连接质量，则无人机4可以停止以便执行通信操作，或者如果相关的话，同时继续其朝向目的地点P2的移动。在特定情况下，无人机4可以成功地建立与不同于目标接入点PA2的接入点的连接，例如，如果无人机4在其朝向目的地点P2的移动期间意外地遇到未知接入点。
在第二示例中，无人机4在没有预先检测到满足条件(2)的情况下到达目的地点P2。然后，无人机4尝试从目的地点P2建立(S48)经由接入点PA2与移动通信网络NT的连接。如果成功建立连接，则无人机4执行(S48)指令INS中指定的通信操作。
在朝向目的地点P2(周期性地或实时地)移动期间对条件(1)和(2)的符合性或不符合性的验证有利地使得可能节省无人机4的资源，并且最小化无人机4执行其任务所需的必要时间。
在S48，无人机4经由网络NT分派例如消息MSG1，并从网络NT接收消息MG2。在特定示例中，无人机4在S48处分派当前位置P1，从而允许第三方定位用户，并且如果必要的话，可以帮助他们。
在完成通信操作之后，无人机4可以执行(S52)在指令集INS中指定的朝向返回点P3的返回移动。因此，一旦已经执行了任务，用户就可以恢复无人机4。
如果在曾经到达目的地点P2的情况下、无人机4未能连接到移动通信网络NT，则无人机4放弃通信操作，并移动到指令集INS中指定的返回点P3。
根据特定示例，无人机4执行从出发点P1到目的地点P2的移动S44的开始计时的倒计时，并且如果倒计时的时间达到预定的阈值时间，则在完成指令INS中指定的通信操作之前，执行朝向指令集INS中指定的返回点P3的返回移动。该变型使得可能保护无人机4的完整性，并且在无人机的能力变得太差而不允许完全执行期望的通信操作的情况下，允许其返回到用户。
根据特定示例，无人机4从自主运动飞行器从当前位置到目的地点的移动开始计数，执行自主运动飞行器(例如所述飞行器的电池中)的剩余能量的评估；并且如果剩余能量的估计达到(变得小于或等于)预定阈值级别，则在完成在指令集INS中指定的通信操作之前，执行朝向在所述指令集INS中指定的返回点P3的返回移动。
根据特定示例，无人机4还基于在S48执行的通信操作，来收集或确定(S50)数据DT3。这些数据DT3可以包括从网络NT接收的数据(例如，SMS类型的消息)或表示由无人机4执行的操作的记录数据(操作类型、日期和时间、指示故障或成功的操作的状态等)。当终端2足够靠近无人机4并且建立通信链路L1时，无人机4可以随后将数据DT3传送(S54)到终端2。根据特定示例，一旦无人机4已经到达返回点P3，无人机4就进行数据DT3的传输(S54)。该变型有利地允许向用户通知无人机4执行的任务的进度，并且如果相关的话，接收当无人机4连接到网络NT时、由无人机4接收的数据。
在上文的示例性实施例中，目的地点P2的选择S6所必需的处理在终端侧2执行，以便利用终端2级别处可用的处理资源。然而，其他实现是可能的，其中在步骤S2、S4和/或S6中的至少一些由无人机4本身执行。在这种情况下，定位模块MD2、能力获取模块MD4和选择模块MD6中的至少一个(例如在上文中特别参考图4所描述的)可以包括在无人机4中。
在特定示例中，无人机4和终端2形成同一个设备。按照别的方式阐述，无人机4还起到如前所述的终端2的作用。无人机4然后还构成本发明含义内的通信终端(或设备)。在这种情况下，用户直接与无人机4交互，而无需号召不同的终端来命令无人机。无人机4本身然后执行获取其当前位置(S2)及其当前能力(S4)的步骤、选择步骤(S6)，并获得(或生成)用于执行用户期望的任务的其自己的指令(S12)。在这种情况下，自主运动飞行器可以包括定位模块MD2、能力获取模块MD4和选择模块MD6，例如上文特别参考图4所描述的。
根据特定实施方式，在S6处选择的接入点PA是第二自主运动飞行器，例如第二无人机。该第二无人机例如具有类似于上文描述的无人机4的结构，并且特别能够接收指令以执行类似于先前示例中的无人机4执行的任务。在特定情况下，可能设想使用无人机的链(或网格)，使得可能将指令成对地发送到最终无人机，该最终无人机负责执行与移动通信网络NT的通信操作。在该特定实施方式中，无人机4因此可以在S48(图7)执行指令INS向另一无人机的传递作为通信操作。然后，所述另一无人机根据所接收的指令INS执行与根据步骤S40-S48的无人机4执行的控制方法类似的控制方法，并且如果其是该链的最终无人机的话，还执行步骤S52和/或S54。
本发明有利地允许通信终端的用户以异步方式从白色区域(也就是说，不是由所讨论的网络服务的区域)访问移动通信网络。自主运动飞行器使得可能在移动网络和位于所述网络范围之外的用户之间起到中继的作用。因此，可以根据用户的请求由自主运动飞行器执行各种通信操作。
用户可以有利地使用他们的通信终端，来命令由自主运动飞行器执行给定任务，所述给定任务涉及飞行器朝向由移动网络服务的区域移动、以及通过发送和/或接收执行至少一个通信操作。
本领域技术人员将理解，上文描述的实施例和变型仅构成本发明的实现的非限制性示例。特别地，本领域技术人员将能够设想上文描述的实施例和变型的任何改编或组合，以便解决非常特殊的需要。

Claims (15)

1.一种通信设备(2)实现的控制方法，包括以下步骤：
-获取(S2)自主运动飞行器(4)的当前位置(P1)；
-获取(S4)自主运动飞行器的当前能力(DT2)；
-基于当前位置和当前能力选择(S6)自主运动飞行器可到达的目的地点(P2)，所述目的地点位于到移动通信网络(NT)的接入点(PA2)的覆盖区域(Z2)中；和
-向自主运动飞行器(4)提供(S14)指令集(INS)，所述指令集(INS)指定自主运动飞行器应朝向其移动的目的地点(P2)、并指定与移动通信网络相关的要执行的至少一个通信操作。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤(S6)包括在相关联的覆盖区域中标识提供对所述移动通信网络的接入的多个接入点；
所选择的目的地点位于所述多个接入点之中的一个接入点的覆盖区域中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述选择步骤(S6)包括步骤(S8)，所述步骤(S8)基于所述自主运动飞行器的当前位置和当前能力，从该移动通信网络(NT)的多个接入点之中预选至少一个候选接入点(PA1-PA3)；
所选择的目的地点(P2)位于所述至少一个预选的接入点(PA1-PA3)的覆盖区域(PA2)中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述选择步骤(S6)包括：
-计算(S20)当前位置(P1)与位于至少一个接入点(PA)的覆盖区域中的候选目的地点之间的可能路径；
-对于每个计算的路径，估计(S22)自主运动飞行器的移动时间或自主运动飞行器的能量消耗；和
-从计算的路径中选择(S24)表现出最低移动时间的路径或表现出最低能量消耗的路径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述选择步骤(S6)根据预定义的标准考虑以下中的至少一个来执行：
-自主运动飞行器的当前位置(P1)与目的地点(P2)之间的距离；
-当前位置(P1)和目的地点(P2)之间的地形拓扑；
-当前位置(P1)和目的地点(P2)之间的自主运动飞行器的能量消耗的估计值；
-关于当前位置(P1)和目的地点(P2)之间的移动的适用规定；和
-气象数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，选择(S6)所述目的地点(P2)，使得所述当前能力足以使所述自主运动飞行器能够从所述当前位置到达所述目的地点，并执行所述至少一个通信操作。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述至少一个通信操作包括以下中的至少一个：
-通过移动通信网络分派数据；
-从移动通信网络接收数据；和
-将指令(INS)传递到另一自主运动飞行器。
8.一种由能够与移动通信网络(NT)通信的自主运动飞行器(4)实现的控制方法，包括以下步骤：
-获取(S40)指令集(INS)；
-自主运动飞行器朝向指令集中指定的目的地点(P2)移动(S42)，所述目的地点位于到移动通信网络(NT)的接入点(PA)的覆盖区域(Z)中；
-评估(S44)在所述移动(S42)期间自主运动飞行器和移动通信网络之间的连接的质量；
-一旦满足以下条件之一，就执行(S48)与移动通信网络相关的指令集中指定的至少一个通信操作：
·自主运动飞行器到达目的地点(P2)；和
·连接质量达到预定的阈值级别。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个通信操作包括以下中的至少一个：
-通过移动通信网络分派数据；
-从移动通信网络接收数据；和
-将指令传递到另一自主运动飞行器。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述方法包括：
-从自主运动飞行器从当前位置(P1)向目的地点(P2)移动的开始，开始进行时间倒计时；和
-如果倒计时的时间达到预定阈值时间，则在完成所述至少一个通信操作之前，自主运动飞行器朝向指令集中指定的返回点(P3)返回移动(S52)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：在完成所述至少一个通信操作之后，所述自主运动飞行器朝向所述指令集中指定的返回点进行返回移动(S52)。
12.如权利要求11所述的方法，包括：
-基于所执行的所述至少一个通信操作来收集(S50)数据(DT3)；和
-当所述设备位于自主运动飞行器的传输范围内时，向通信设备(2)传送(S54)所述数据(DT3)。
13.一种计算机程序(PG1；PG2)，包括指令，用于在由计算机执行所述程序时，执行如权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。
14.一种通信设备，包括：
-位置模块(MD2)，被配置为获取自主运动飞行器的当前位置(P1)；
-能力获取模块(MD4)，被配置为获取自主运动飞行器的当前能力；
-选择模块(MD6)，被配置为基于当前位置和当前能力，选择自主运动飞行器可到达的目的地点(P2)，所述目的地点位于到移动通信网络(NT)的接入点(PA2)的覆盖区域(Z2)中；和
-命令模块，被配置为向自主运动飞行器提供指令集(INS)，所述指令集(INS)指定自主运动飞行器应朝向其移动的目的地点、并指定与移动通信网络相关的要执行的至少一个通信操作。
15.一种自主运动飞行器，包括：
-用于获得指令集(INS)的模块(MD20)；
-控制模块(MD22)，被配置为控制自主运动飞行器朝向指令集中指定的目的地点(P2)的移动，所述目的地点位于到移动通信网络(NT)的接入点(PA2)的覆盖区域(Z2)中；
-评估模块(MD24)，被配置为评估在所述移动期间自主运动飞行器和移动通信网络之间的连接的质量；
-通信模块(MD26)，被配置为一旦满足以下条件之一，就执行与该移动通信网络相关的指令集中指定的至少一个通信操作：
·自主运动飞行器到达目的地点；和
·连接质量达到预定的阈值级别。
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