CN110546969A - 自主车辆网络的快速发现、服务驱动以及基于上下文的连通性 - Google Patents

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Abstract

提供了用于支持移动节点的网络的通信网络架构、系统和方法。作为非限制性示例，本公开的各个方面提供了用于支持包括静态通信节点和移动通信节点两者的复杂阵列的自主车辆的动态可配置网络的自主车辆网络架构、系统和方法。

Description

自主车辆网络的快速发现、服务驱动以及基于上下文的连 通性
交叉引用相关申请/引用合并
本专利申请参考了2017年4月26日提交的题为“Fast Discovery,Service-DrivenAnd Context-Based Connectivity For Networks Of Autonomous Vehicles”的美国临时专利申请序列第62/490,116号，要求其优先权并要求其利益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。本申请涉及：2016年4月20日提交的题为“Communication Network ofMoving Things”的美国专利申请序列第15/133,756号；2016年4月19日提交的题为“Integrated Communication Network for a Network of Moving things”的美国专利申请序列第15/132,867号；2016年4月26日提交的题为“Systems and Methods for RemoteConfiguration Update and Distribution in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/138,370号；2016年5月18日提交的题为“Systems and Methods forRemote Software Update and Distribution in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/157,887号；2016年8月4日提交的题为“Systems and Methods forEnvironmental Management in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/228,613号；2016年7月18日提交的题为“Systems and Methods for CollectingSensor Data in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/213,269号；2016年8月4日提交的题为“Systems and Methods for Environmental Management in aNetwork of Moving Things”的美国专利申请序列第15/215,905号；2016年8月24日提交的题为“Systems and Methods for Shipping Management in a Network of MovingThings”的美国专利申请序列第15/245,992号；2016年10月28日提交的题为“Systems andMethods for Optimizing Data Gathering in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/337,856号；2016年11月15日提交的题为“Systems and Methods toExtrapolate High-Value Data from a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/351,811号；2016年11月17日提交的题为“Systems and Methods for DelayTolerant Networking in a Network of Moving Things,for Example Including aNetwork of Autonomous Vehicles”的美国专利申请15/353,966；2017年1月25日提交的题为“Systems and Methods for Managing Digital Advertising Campaigns in aNetwork of Moving Things”的美国专利申请序列第15/414,978号；2017年3月7日提交的题为“Systems and Methods for Managing Mobility in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/451,696号；2017年2月8日提交的题为“Systems and Methodsfor Managing Vehicle OBD Data in a Network of Moving Things,for ExampleIncluding Autonomous Vehicle Data”的美国专利申请序列第15/428,085号；2016年5月16日提交的题为“Systems and Methods for Vehicular Positioning Based on MessageRound-Trip Times in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/336,891号；2016年6月16日提交的题为“System and Methods for Managing Contains ina Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/350,814号；2016年7月11日提交的题为“Systems and Methods for Vehicular Positioning Based on WirelessFingerprinting Data in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/360,592号；2016年8月19日提交的题为“Systems and Methods to Improve MultimediaContent Distribution in a Network of Moving things”的美国临时专利申请序列第62/376,937号；2016年8月19日提交的题为“Systems and Methods for ReliableSoftware Update in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/376,955号；2016年8月19日提交的题为“Systems and Methods for Flexible SoftwareUpdate in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/377,350号；2016年8月23日提交的题为“Systems and Methods for Flexible Software Update in aNetwork of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/378,269号；2016年10月31日提交的题为“Systems and Method for Achieving Action Consensus Among a Set ofNodes in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/415,196号；2016年10月31日提交的题为“Systems and Methods to Deploy and Control a Node in aNetwork of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/415,268号；2016年11月4日提交的题为“Systems and Methods for the User-Centric Calculation of the ServiceQuality of a Transportation Fleet in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/417,705号；2016年12月2日提交的题为“Systems and Methods forImproving Content Distribution for Fleets of Vehicles,Including for ExampleAutonomous Vehicles,By Using Smart Supply Stations”的美国临时专利申请序列第62/429,410号；以及2017年1月23日提交的题为“Systems and Methods for UtilizingMobile Access Points as Fixed Access Points in a Network of Moving Things,forExample Including Autonomous Vehicles”的美国临时专利申请序列第62,449,394号；每个专利的全部内容通过引用结合于此。
背景技术
当前的通信网络不能充分支持涉及移动和静态节点的通信环境。作为非限制性示例，当前的通信网络不能充分支持自主车辆网络的自主车辆之间的以及与自主车辆的通信。通过将这些方法与参考附图在本公开的剩余部分阐述的本方法和系统的一些方面进行比较，传统方法和系统的限制和缺点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据本公开的各个方面的通信网络的框图；
图2示出了根据本公开的各个方面的通信网络的框图；
图3示出了根据本公开的各个方面的城域网的示意图；
图4示出了根据本公开的各个方面的通信网络的框图；
图5是示出根据本公开的各个方面的系统的示例架构的框图，该系统可以驻留在移动物体的网络中运行的自主车辆(AV)中；
图6是示出根据本公开的各个方面的在涉及自主车辆、相邻自主车辆、固定接入点和可经由互联网访问的云的AV系统的示例信息流期间，AV系统的功能块如何相互作用的框图；
图7A至图7B是示出根据本公开的各个方面的操作AV系统(例如，图5和图6的AV系统)的示例方法的动作的流程图。
发明内容
本公开的各个方面提供了用于支持自主车辆的网络的系统和方法。作为非限制性示例，本公开的各个方面提供了用于支持自主车辆的动态可配置网络的系统和方法，该网络包括静态通信节点和移动通信节点两者的复杂阵列(例如，移动物体的互联网、自主车辆网络等)。例如，根据本公开的各个方面实现的自主车辆的网络可以以包括各种固定节点、移动节点和/或其组合的多种模式中的一种模式运行，这些模式是可选择的，以实现各种系统目标中的任何一个。
具体实施方式
如本文所使用的，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子部件(即，硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)，其可以配置硬件、由硬件执行、或者以其他方式与硬件相关联。如本文所使用的，例如，特定的处理器和存储器(例如，易失性或非易失性存储装置、通用计算机可读介质等)在执行一个或多个第一行代码时可以包括第一“电路”，并且在执行一个或多个第二代码时可以包括第二“电路”。另外，电路可以包括模拟和/或数字电路。这种电路可以例如在模拟和/或数字信号上操作。应当理解，电路可以在单个装置或芯片中、在单个主板上、在单个机箱中、在单个地理位置的多个外壳中、在分布在多个地理位置的多个外壳中等。类似地，术语“模块”可以例如指物理电子部件(即硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)，其可以配置硬件、由硬件执行、或者以其他方式与硬件相关联。
如本文所使用的，无论功能的性能是禁用还是未启用(例如，通过用户可配置的设置、工厂设置或微调等)，每当电路包括执行功能所需的硬件和代码(如果需要的话)时，电路就“能够操作”，以执行功能。
如本文所使用的，“和/或”表示由“和/或”连接的列表中的任何一个或多个项目。例如，“x和/或y”表示三元素集合{(x)、(y)、(x、y)}中的任何元素。即，“x和/或y”表示“x和y中的一个或两个”。作为另一示例，“x、y和/或z”表示七元素集合{(x)、(y)、(z)、(x、y)、(x、z)、(y、z)、(x、y、z)}中的任何元素。即，“x、y和/或z”表示“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“比如”和“例如”、“示例性”等列出了一个或多个非限制性示例、实例或说明的列表。
本文使用的术语仅仅是为了描述特定的示例，而不是为了限制本公开。如本文所使用的，单数形式也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(includes)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”等指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
应当理解，尽管术语第一、第二等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。因此，例如，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一部件或第一部分可以称为第二元件、第二部件或第二部分。类似地，各种空间术语(例如，“上”、“下”、“侧”等)可以用于以相对的方式将一个元件与另一元件区分开来。然而，应当理解，在不脱离本公开的教导的情况下，部件可以以不同的方式定向，例如，电子装置可以侧向转动，使得其“顶”表面水平面对，并且其“侧”表面垂直面对。
随着移动和/或静态物体(例如，装置、机器、人等)以及使这些物体相互连接(例如，在智能物流、运输、环境感知等的上下文中)的物流的激增，例如，需要始终在线、健壮、可扩展和安全的平台，能够随时随地提供到这些物体(或对象)的连接、服务和互联网访问。这种系统的各种部件内的有效功率利用也是期望的。
因此，本公开的各个方面提供了完全可操作的、始终在线的、响应的、健壮的、可扩展的、安全的平台/系统/架构，以随时随地提供到所有移动物体和/或静态物体(例如，装置、机器、人、接入点、终端用户装置、传感器等)的连接、服务和互联网访问，同时以节能方式运行。
本公开的各个方面提供了一种平台，该平台可灵活配置并适应不同环境的各种要求、特征和需求，其中，每个环境可以由移动和/或静态物体的相应移动性和密度水平以及对这些物体的访问的数量和/或类型来表征。各种环境的特征可以例如包括节点的高移动性(例如，导致联系人或连接易失性)、大量邻居、大量连接的移动用户、移动接入点、多个网络和技术的可用性(例如，有时在同一区域内)等。例如，平台的操作模式可以基于每个环境的相应要求和需求灵活地适应不同的环境，这些要求和需求可以不同于其他环境。此外，例如，平台可以例如基于平台在特定环境中提供或处理的内容、服务或数据，针对不同的目的(例如，减少等待时间、增加吞吐量、减少功耗、负载平衡、增加可靠性、相对于故障或其他干扰变得更加健壮等)灵活地优化(例如，在设计/安装时和/或实时地)。
根据本公开的各个方面，平台的各种示例实现能够连接不同的子系统，即使通常可以使用的各种其他子系统不可用时。例如，平台可以包括各种内置冗余和故障恢复机制。例如，平台可以包括自修复能力、自配置能力、自适应能力等。例如，平台的协议和功能可以准备自主和顺利地配置，并适应不同环境的要求和特征，其特征在于物体(或对象)的不同移动性和密度水平、对这些物体的访问的数量/类型。例如，平台的各个方面可以收集能够影响任何或所有决策的上下文参数。例如，这些参数可以从本地获得，从邻域、固定AP、云等收集。例如，平台的各个方面还可以要求历史信息来提供任何决策，其中，可以从历史数据、从调查、从模拟器等中获得这些信息。平台的各个方面可以另外例如探测或监控整个网络中做出的决策，例如，以实时评估网络和/或决策本身。平台的各个方面可以进一步例如在网络中实施决策(例如，在评估探测结果之后)。例如，平台的各个方面可以建立阈值，以避免在没有任何显著优势(例如，技术变更、证书变更、IP变更等)的情况下持续或重复执行任何决策。平台的各个方面还可以例如本地学习(例如，执行决策)并动态更新决策。
除了故障鲁棒性(或代替故障鲁棒性)，平台可以利用存在于不同子系统或同一子系统内的元件之间的多个连接(或路径)，以增加系统的鲁棒性和/或负载平衡。
以下讨论将呈现由通信网络的各种示例系统执行的功能的示例。应当理解，本文讨论的示例功能不需要由特定的示例子系统或单个子系统来执行。例如，本文呈现的子系统可以彼此交互，并且数据或控制服务可以以集中的方式部署，或者使其功能分布在不同的子系统中，例如，利用每个子系统的元件之间的协作。
本公开的各个方面提供了一种通信网络(例如，城市范围的车辆网络、装运港大小的车辆网络、校园范围的车辆网络等)，该通信网络使用车辆(例如，汽车、公共汽车、卡车、船只、叉车、人力车辆、自主和/或遥控车辆等)作为Wi-Fi热点。注意，在整个讨论中，Wi-Fi通常用作示例，但是本公开的各个方面的范围不限于此。例如，可以利用其他无线LAN技术、PAN技术、MAN技术等。例如，这种利用可以提供成本有效的方式来收集大量城市数据，并提供从拥塞的蜂窝网络(或其他网络)有效卸载流量。在具有许多车辆的受控区域(例如，港口、海港等)，根据本公开的各个方面的通信网络可以扩展现有企业Wi-Fi网络的无线覆盖范围，例如，提供与车辆驾驶员(例如，人、计算机控制等)和其他移动员工的实时通信，而不需要SIM卡或蜂窝(或其他网络)数据计划。
根据本公开的各个方面，呈现了一种负担得起的多网络移动接入点(或移动AP或MAP)。注意，移动AP在本文也可以称为车载单元(OBU)等。移动AP可以例如包括多个网络接口(例如，Wi-Fi、802.11p、4G、蓝牙、UWB等)。例如，移动AP可以容易地安装在私人和/或公共车辆(例如，个人用户车辆、私人车队车辆、公共车队车辆、自主车辆等)中或其上。例如，移动AP可以安装在运输车队、废物管理车队、执法车队、应急服务、道路维护车队、出租车车队、飞机舰队等中。例如，移动AP可以安装在具有自由移动性或相对有限移动性的车辆或其他结构中或其上。移动AP也可以例如由人或服务动物携带、安装在自行车上、通常安装在移动机器上、安装在集装箱上等。
例如，移动AP可以操作，以将过往车辆连接到一个或多个网络提供商、电信运营商等的有线基础设施。根据本文讨论的架构、硬件和软件功能，车辆和车队不仅可以连接到蜂窝网络(或其他广域网或城域网等)和分布在城市或受控空间上的现有Wi-Fi热点，也可以分布到其他车辆(例如，利用到有线基础设施的多跳通信、单跳或多跳对等车辆通信等)。车辆和/或车队可以例如形成通信链路的整体网格，例如，包括移动AP以及还有连接到有线或系留基础设施(例如，本地基础设施等)的固定接入点(或固定AP或FAP)。注意，固定AP在本文也可称为路边单元(RSU)。
在示例实现中，移动AP可以利用较长距离的协议(例如，802.11p等)与固定AP通信，而固定AP又可以硬连线到有线基础设施(例如，经由电缆、系留光链路等)。注意，固定AP也可以或者可替换地经由无线链路(例如，802.11p等)耦接到基础设施。此外，客户端或用户装置可以使用一个或多个较短距离的协议(例如，Wi-Fi、蓝牙、UWB等)与移动AP通信。移动AP例如具有比典型的Wi-Fi接入点或其他无线LAN/PAN接入点更长的有效无线通信范围(例如，至少对于基于802.11p的链路等)，能够比典型的Wi-Fi或其他无线LAN/PAN接入点覆盖范围大得多，并且因此在一个地理区域内提供地毯式覆盖所需的移动AP较少。
移动AP可以例如包括建立在远程通信协议能力(例如，802.11p等)上的健壮的车辆网络模块(例如，连接管理器)。例如，除了包括与网络中的固定AP、车辆和其他节点通信的802.11p(或其他远程协议)能力之外，移动AP还可以包括网络接口(例如，802.11a/b/g/n、802.11ac、802.11af、其任意组合等)，以向终端用户装置、传感器、固定Wi-Fi接入点等提供无线局域网(WLAN)连接。例如，移动AP可以操作，以向车辆内和/或车辆周围(例如，公共汽车、火车、出租车、公共工程车辆等)的用户提供车载Wi-Fi互联网接入。移动AP还可以包括一个或多个无线主干通信接口(例如，蜂窝网络接口等)。尽管在各种示例场景中，由于各种原因(例如，成本、功率、带宽等)，蜂窝网络接口(或其他无线主干通信接口)可能不是优选的接口，但是移动AP可以利用蜂窝网络接口在当前不被固定AP支持的地理区域中提供连接，可以利用蜂窝网络接口提供故障转移通信链路，可以利用蜂窝网络接口进行紧急通信，可以利用蜂窝网络接口订阅本地基础设施接入等。移动AP还可以利用蜂窝网络接口以允许部署依赖于蜂窝网络运营商的解决方案。
根据本公开的各个方面，移动AP可以例如包括智能连接管理器，该智能连接管理器可以选择最佳可用无线链路(例如，Wi-Fi、802.11p、蜂窝网络、车辆网格等)来访问互联网。移动AP还可以例如提供地理定位能力(例如，GPS等)、用于确定车辆是否在运动的运动检测传感器以及功率控制子系统(例如，用于确保移动AP不会耗尽车辆电池等)。移动AP可以例如包括在本文讨论的任何或所有传感器(例如环境传感器等)。
移动AP可以例如包括连接和/或路由管理器，该连接和/或路由管理器操作，以执行车辆对车辆/车辆对基础设施多跳通信中的通信路由。移动性管理器(或控制器MC)可以例如确保通信会话在一个或多个切换(本文也称为“移交”或“多次移交”)上、在不同的技术中(例如，802.11p、蜂窝、Wi-Fi、卫星等)、在不同的MC之间(例如，在故障转移场景、负载重新分配场景等中)、在不同的接口(或端口)上等持续(例如，在不同的移动AP、固定AP、基站、热点等之间)。注意，MC在本文也可以称为本地移动锚(LMA)、网络控制器等。注意，例如，一个或多个MC可以实现为主干的一部分，但是也可以或可替换地实现为各种部件中的任一个的一部分或其组合。例如，MC可以在固定AP(或其分布式系统)中实现，作为移动AP(或其分布式系统)的一部分等。
例如，示例实现可以操作，以转动每辆车辆(例如，公共和私人出租车、公共汽车、卡车、自主车辆等)进入移动AP(例如，移动Wi-Fi热点)，为在城市中旅行、在公共汽车站等候、坐在公园等的员工、乘客和移动用户提供互联网接入。此外，通过在车辆和/或车队之间形成的示例车辆网状网络，实现可以操作，以通过遍布城市并连接到战略位置的公共或私人电信运营商的有线基础设施的移动Wi-Fi热点和/或固定AP(例如，基于802.11p的AP)卸载蜂窝业务，同时确保以尽可能低的成本进行尽可能广泛的覆盖。
(例如，通信网络和/或其部件的)示例实现可以例如用作大规模的城市扫描仪，该扫描仪收集由跨越车载传感器或车载诊断系统端口(例如，OBD2等)、自主车辆驾驶系统的接口、遍布城市的支持Wi-Fi/蓝牙的外部传感单元、车辆驾驶员和乘客的装置(例如，表征这些装置和/或乘客的信息等)、定位系统装置(例如，位置信息、速度信息、轨迹信息、行驶历史信息等)等的大量源生成的大量移动中的(例如，连续的)可执行的或不可执行的数据。
在公共汽车沿城市路线行驶和/或出租车执行其私人交通服务的示例场景中，移动AP能够从定位系统(例如，GPS等)、从加速度计模块等收集大量实时数据。移动AP然后可以例如将这种数据(例如，原始数据、处理后的数据等)传送到云，在云中可以处理、报告和查看数据，例如，以支持这种公共或私有公共汽车和/或出租车操作，例如，分别支持公共汽车和出租车的高效远程监控和安排。
例如，移动AP可操作，以与配备有不同环境传感器集合的各种支持Wi-Fi的传感器装置中的任何一种通信。这种传感器可以例如包括噪声传感器(麦克风等)、气体传感器(例如，感测CO、NO2、O3、挥发性有机化合物(或VOC)、CO2等)、烟雾传感器、污染传感器、气象传感器(例如，感测温度、湿度、光度、粒子、太阳辐射、风速(例如，风速计)、风向、雨(例如，雨量计)、光学扫描仪、生物扫描仪、照相机、麦克风等)。这种传感器还可以包括与用户(例如，车辆操作者或乘客、路人等)相关联的传感器和/或其个人装置(例如，智能电话或手表、生物测定传感器、可佩戴传感器、植入传感器等)。这种传感器可以例如包括与用于车辆的车载诊断(OBD)单元、自主车辆驱动系统等相关联的传感器和/或系统。这种传感器可以例如包括定位传感器(例如，GPS传感器、伽利略传感器、GLONASS传感器等)。注意，这种定位传感器可以是车辆操作系统的一部分(例如，本地人控车辆、自主车辆、远程人控车辆等)。这种传感器可以例如包括集装箱传感器(例如，垃圾桶传感器、船运集装箱传感器、集装箱环境传感器、集装箱跟踪传感器等)。
一旦车辆进入这种传感器装置附近，可以建立无线链路，使得车辆(或其移动AP或OBU)可以从传感器装置收集传感器数据，并将收集的数据上传到云中的数据库。然后可以采取适当的行动。在示例废物管理实现中，几个废物管理(或收集)卡车可以配备有移动AP，这些AP能够与安装在集装箱上的传感器定期通信，以便收集关于废物水平、自上次收集以来经过的时间等的信息。然后，这种信息可以通过车辆网状网络发送到云(例如，发送到耦接到互联网的废物管理应用等)，以便改进废物管理卡车的安排和/或路由。注意，各种传感器可以总是在移动AP(例如，车载传感器)的范围内。注意，传感器也可以(或可替换地)是移动的(例如，安装到经过移动AP或固定AP的另一车辆上的传感器、无人机安装的传感器、行人安装的传感器等)。
例如，在示例端口和/或港口实施中，通过收集关于车辆位置、速度、燃料消耗和CO2排放的实时信息，通信网络允许港口运营商改善船舶装载过程的协调并增加港口吞吐量。同样例如，通信网络能够远程监控驾驶员的行为、自主车辆和/或其控制系统的行为、卡车的位置和发动机的状态，并且然后能够向驾驶员(例如，人类驾驶员和/或自主车辆驾驶系统)提供实时通知(例如，打开/关闭发动机、在港口内沿着正确的路线行驶、休息等)，从而减少港口服务和旅行的数量和持续时间。例如，港口当局可以快速检测出故障卡车和异常卡车的流通，从而避免事故，以提高港口效率、安全性和安全。此外，这些车辆还可以连接到港口当地运营商的Wi-Fi接入点，并为车辆乘客和周围港口员工提供Wi-Fi互联网接入，例如，允许领航员在水上经由互联网提交报告来节省时间。
图1示出了根据本公开的各个方面的通信网络100的框图。本文讨论的任何或所有功能可以由示例网络100的任何或所有示例部件来执行。此外，示例网络100可以例如与本文讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件200、300、400、500和600共享任何或所有特征。
示例网络100例如包括云，该云例如可以包括多种网络级部件中的任何一种。例如，云可以包括执行监控和/或控制网络100的部件的应用的各种服务器系统中的任何一种。这种应用还可以例如管理来自大量网络信息源中的任何一个的信息收集，本文讨论了其中的许多示例。云(或其一部分)有时也可以称为API。例如，云(或其一部分)可以提供一个或多个应用编程接口(API)，其他装置可以使用这些接口与云通信/交互。
例如，云的示例部件可以管理与各种多云系统和架构的互操作性。另一示例部件(例如，云服务部件)可以例如提供各种云服务(例如，强制门户服务、认证、授权和计费(AAA)服务、API网关服务等)。额外示例部件(例如，DevCenter部件)可以例如提供网络监控和/或管理功能、管理软件更新的实现等。云的另一示例部件可以管理数据存储、数据分析、数据访问等。云的又一示例部件可以包括各种第三方应用和服务中的任何一种。
云可以例如经由互联网(例如，利用一个或多个互联网服务提供商)耦接到示例网络100的主干/核心基础设施。虽然通过示例提供互联网，但是应当理解，本公开的范围不限于此。
主干/核心可以例如包括任何一个或多个不同的通信基础设施部件。例如，一个或多个提供商可以提供主干网络或其各种部件。如图1所示的示例网络100中所示，主干提供商可以提供有线接入(例如，PSTN、光纤、电缆等)。同样例如，主干提供商可以提供无线接入(例如，微波、LTE、/蜂窝、5G/TV频谱等)。
主干/核心还可以包括例如一个或多个本地基础设施提供商。主干/核心还可以例如包括私有基础设施(例如，由网络100的实施者、所有者等运行)。主干/核心可以例如提供多种主干服务中的任何一种(例如，AAA、移动性、监控、寻址、路由、内容服务、网关控制服务等)。
主干/核心基础设施可以例如支持不同的操作模式(例如，在港口实施中的L2、在陆地公共交通实施中的L3、利用多个不同层的数字IP网络中的任何一个或多个、其任何组合、其等同物等)或寻址池。主干/核心也可以例如对云提供商和/或互联网服务提供商是不可知的。另外，例如，主干/核心可以不知道来自网络100的任何或所有子系统或笔记的请求。主干/核心基础设施可以例如包括利用和/或与不同数据存储/处理系统(例如，MongoDB、MySql、Redis等)接合的能力。
示例网络100还可以例如包括固定热点接入网。在图2中示出这种固定热点接入网200的各种示例特征。示例网络200可以例如与本文所讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件100、300、400、500和600共享任何或所有特征。
在示例网络200中，固定AP(例如，专有AP、公共第三方AP、私有第三方AP等)可以直接连接到本地基础设施提供商和/或有线/无线主干网。同样例如，示例网络200可以包括经由无线技术的各种AP之间的网格。然而，注意，取决于实现方式，也可以使用各种有线技术。如所示出的，不同的固定热点接入网可以连接到相同的主干提供商，但是也可以连接到不同的相应主干提供商。在利用无线技术进行主干接入的示例实现中，这种实现可以是相对容错的。例如，如果回程基础设施关闭，则固定AP可以利用到主干网(例如，蜂窝、3G、LTE、其他广域网或城域网等)的无线通信。
在示例网络200中，相同的固定AP可以同时提供对多个固定AP、移动AP(例如，车辆OBU等)、装置、用户装置、传感器、物体等的接入。例如，多个移动热点接入网(例如，基于MAP的网络等)可以使用相同的固定AP。同样例如，相同的固定AP可以提供对另一单个单元(例如，另一固定AP、移动AP、装置等)的多个同时接入，例如，利用不同的信道、不同的无线电等。注意，多个固定AP可用于容错/故障恢复目的。
返回参考图1，示例固定热点接入网被示出为具有到主干提供商(例如，到一个或多个主干提供商和/或本地基础设施提供商)、到移动热点接入网、到一个或多个终端用户装置以及到环境的无线通信链路。此外，示例固定热点接入网被示出为具有到一个或多个主干提供商、到移动热点接入网、到一个或多个终端用户装置以及到环境的有线通信链路。环境可以包括多种装置中的任何一种(例如，车载网络、装置和传感器；自主车辆网络、装置和传感器；海事(或船只)和港口网络、装置和传感器；通用受控空间网络、装置和传感器；住宅网络、装置和传感器；灾难恢复和应急网络、装置和传感器；军用和飞机网络、装置和传感器；智能城市网络、装置和传感器；事件(或地点)网络、装置和传感器；水下和地下网络、装置和传感器；农业网络、装置和传感器；隧道(汽车、地铁、火车等)网络、装置和传感器；停车网络、装置和传感器；安全和监控网络、装置和传感器；运输设备和集装箱网络、装置和传感器；环境控制或监控网络、装置和传感器；市政网络、装置和传感器；废物管理网络、装置和传感器、道路维护网络、装置和传感器、交通管理网络、装置和传感器；广告网络、装置和传感器等。
图1的示例网络100还包括移动热点接入网。在图3中示出这种移动热点接入网300的各种示例特征。注意，还示出了各种固定网络部件(例如，固定AP)。示例网络300可以例如与本文所讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件100、200、400、500和600共享任何或所有特征。
示例网络300包括各种各样的移动AP(或热点)，其提供对用户装置的访问、提供传感器数据收集、提供到其他移动AP的多跳连接等。例如，示例网络300包括来自不同车队(例如，空中、地面、地下、(水下)等)的车辆。例如，示例网络300包括一个或多个大规模分发/运输船队、一个或多个大规模客运船队、私人/公共共享用户船队、私人车辆、城市和市政船队、维护船队、无人驾驶飞机、船只(例如，船、船舶、快艇、拖船、驳船等)、紧急车队(例如，警察、救护车、消防员等)等。
例如，示例网络300例如使用相同或不同的通信技术示出了来自直接连接和/或网状连接的不同车队的车辆。示例网络300还示出了同时连接到不同固定AP的车队，这些AP可以属于或不属于不同的相应本地基础设施提供商。作为容错机制，如果本地网络基础设施关闭或不可用，则示例网络300可以例如包括利用车辆中的远程无线通信网络(例如，蜂窝、3G、4G、LTE等)。同一车辆(例如，移动AP或其OBU)可以同时提供对多个车辆、装置、物体等的访问，例如，使用相同的通信技术(例如，共享信道和/或其不同的相应信道)和/或使用不同的相应通信技术。同样例如，同一车辆可以提供对另一车辆、装置、物体等的多次访问，例如，使用相同的通信技术(例如，共享信道和/或其不同的相应信道，和/或使用不同的通信技术)。
此外，多个网络部件可以连接在一起，以提供容错或故障恢复、增加吞吐量，或者实现任何或各种客户端的联网需求，本文提供了其中的许多示例。例如，两个移动AP(或OBU)可以安装在同一辆车上。
返回参考图1，示例移动热点接入网被示出为具有到主干提供商(例如，到一个或多个主干提供商和/或本地基础设施提供商)、到固定热点接入网、到一个或多个终端用户装置以及到环境(例如，到本文讨论的任何一个或多个传感器或系统、任何其他装置或机器等)的无线通信链路。尽管移动热点接入网未示出为具有到各种其他部件的有线链路，但至少暂时可能存在这种有线链路(至少有时)。
图1的示例网络100还包括一组终端用户装置。图4示出了各种示例终端用户装置。注意，也示出了各种其他网络部件(例如，固定热点接入网、移动热点接入网、主干/核心等)。示例网络400可以例如与本文所讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件100、200、300、500和600共享任何或所有特征。
示例网络400示出了各种移动网络装置。这种网络装置可以包括终端用户装置(例如，智能手机、平板电脑、智能手表、膝上型计算机、网络摄像头、个人游戏装置、个人导航装置、个人媒体装置、个人相机、健康监控装置、个人定位装置、监控面板、打印机等)。这种网络装置还可以包括在一般环境中操作的各种装置中的任何一种，其中，这种装置例如可能不与特定用户相关联(例如，本文讨论的任何或所有传感器装置、车辆传感器、市政传感器、车队传感器、道路传感器、环境传感器、安全传感器、交通传感器、废物传感器、气象传感器、各种不同类型的市政或企业装置中的任何一种等)。任何这种网络装置都可以使用相同或不同的有线/无线技术灵活地连接到不同的主干网、固定热点接入网、移动热点接入网等。
例如，移动装置可以作为AP来操作，以提供对多个装置/物体的同时访问，然后这些装置/物体可以形成自组织网络。装置(例如，本文讨论的任何或所有装置或网络节点)可以例如具有冗余技术来接入不同的主干网、固定热点和/或移动热点接入网，例如，用于容错和/或负载平衡目的(例如，利用多个SIM卡等)。例如，装置也可以同时接入属于同一提供商或不同相应提供商的不同主干网、固定热点接入网和/或移动热点接入网。此外，例如，一个装置可以提供对另一装置/物体的多个访问(例如，经由不同的信道、无线电等)。
返回参考图1，示例终端用户装置被示出为具有到主干提供商(例如，到一个或多个主干提供商和/或本地基础设施提供商)、到固定热点接入网、到移动热点接入网以及到环境的无线通信链路。同样例如，示例终端用户装置被示出为具有到主干提供商、到固定热点接入网、到移动热点接入网以及到环境的有线通信链路。
人们总是相互交流，从物理和口头交流开始，并且发展到使用物理和有线或无线电子装置进行书面交流的形式。随着人类对移动性需求的增长，已经开发出来各种车辆，并且电子通信形式已经允许个人在使用这些车辆旅行时保持彼此的联系。对各种电子通信形式的支持已经成为使用中的车辆的一个组成部分，以使车辆乘员的车辆操作和通信成为可能。各种电子通信形式现已集成到我们车辆的基础设施中，并且日益实现使用无线通信形式的电子互联系统和相邻车辆乘客的优势，从而提高了其用户的安全性和舒适性。
互连车辆(CV)概念利用车辆相互之间以及与互联网等网络进行电子通信的能力。CV技术使车辆系统能够向车辆和车辆操作者(例如，驾驶员)或乘客提供有用的上下文感知信息，从而允许操作者做出更明智、更安全、更节能和更好的决策。CV技术还使车辆能够在物理世界和基于云的系统之间传输万亿字节的数据。然后，这些数据可以提供例如运输机构、市政当局和/或车队所有者的操作流程，允许这些实体增强他们对其车辆运行环境和条件的了解，并受益于具有历史数据和可操作的洞察力，以更好地计划、分配和管理他们的操作和物流，使他们更聪明、更安全、更具成本效益和更有生产力。
然而，CV不能为操作者做出任何选择，也不能独立导航和控制车辆。这种动作仅在本文中称为自主车辆(AV)的车辆中是可能的，自主车辆是包括自主功能的计算机导航车辆，通过示例而非限制的方式，自主功能包括自动停放车辆的能力、控制和导航车辆的能力(例如，启动、停止、转向等)以及自动防撞功能。乍一看，AV不需要CV技术来操作，因为这种车辆能够独立地在道路网络中导航。然而，CV技术能够实现关于例如车辆交通、环境条件、意外事件以及表征AV行驶的道路的各种背景信息的实时信息的通信。有了这些信息，AV被配备为在遇到诸如拥挤的行驶路线、事故或道路上的其他障碍物等情况之前做出优化决策。此外，CV技术使AV能够维护更新的软件/固件和AV依赖的任何数据集(例如，公路图)。
AV的自动驾驶能力可以便利和促进共享车辆的使用，使公共车辆(例如，出租车或公共汽车车队)的租赁服务能够取代个人车辆所有权。共享AV可以在密集的城市地区工作得更好，但也可以有住宅/家庭AV服务于同一地理区域的多个客户。共享AV概念的全部潜力可以例如来自组合允许多个个人使用同一车辆的能力(在本文称为“车辆共享”)，这可以导致停车成本降低，并且来自优化每个车辆行程，以服务于多个乘客的目的(在本文称为“乘坐共享”)，这可以减少道路拥堵。共享AV的使用可以提高车辆的容量利用率，并可以导致额外的车辆行驶，其中，可能包括返回行程起点的车辆行驶，尤其是在涉及低密度郊区和农村地区的情况下。
尽管有上述所有好处，但在没有个人所有权的情况下使用共享AV可能需要更频繁的清洁和维修，并且可能有更复杂的构造和电子监控要求，以最小化破坏风险。这些方面可能会降低乘客的舒适度和隐私。此外，许多经常开车的私人个体可能会继续喜欢拥有自己的车辆，以展示其自己的个人风格、引导游客、帮助乘客安全到达目的地、携带自己的行李等。
在自主和共享车辆的未来，车辆利用率更高的潜力可能被视为电动车辆(EV)大举进入市场的机会，这将增加可再生和清洁能源的使用，并减少空气污染和CO2排放。通过部署可扩展的互联基础设施，EV的大规模市场渗透成为可能，例如，能够监控EV电池的充电状态，允许车辆制造商远程监控新电池技术的部署，支持充电站的自动预订和计费，并允许远程控制充电时间表。基于这些连接性和技术需求，并考虑到AV的需求，我们可以得出这种结论：支持共享AV概念的互联车辆基础设施是增强EV概念的最强有力的理想候选。
当考虑到我们今天拥有的公共车队可能作为电动和共享的自主车辆车队(FAVES)运行时，则我们可能会考虑这些FAVES可能对例如城市和道路的计划、设计和用户行为；用户城市旅行和移动性；人们生活的转变；就业；以及汽车工业计划和生产产生的潜在影响。
根据本文公开的各个方面，FAVES的概念提供了许多好处。这些好处包括例如智能交通，该智能交通协调操作和乘坐，以减少车辆数量，并避免道路拥堵和停车位竞争，提供高质量和高效率的交通，并提高用户移动性。根据本公开的FAVES的使用能够改善城市基础设施计划，因为城市可以改变城市提供通道的方式，能够重新设计、消除和/或减少车库、停车场和道路的容量。如本文所述，FAVES的使用提高了城市生活质量，其中，城市可以因其支持的移动服务而有所不同，从而使城市生活更具吸引力。这种FAVES提供了更高的移动性，并可在空的回程和农村欠发达地区提供移动服务。这种FAVES的使用允许用户体验愉快和方便的旅行，其中，车辆乘客能够在旅行时休息和/或工作，提高他们的生产率并降低他们的压力水平，并且其中，非驾驶员具有更方便和负担得起的旅行选择，这避免了与涉及付费驾驶员的旅行相关的成本(例如，传统出租车和公共汽车)。本文描述的FAVES提供了更安全的旅行，因为这种FAVES可以降低常见的车辆旅行风险，从而避免车辆事故的成本并降低保险费。此外，FAVES的可用性使个人能够通过使用车辆租赁服务来代替个人车辆所有权，从而实现个人车辆维护的节约，这可以消除个人车辆的维护，并可以为终端用户带来各种节约。根据本公开的FAVES的使用可能导致车辆制造的转变，因为制造商通过制造模块化的、可升级的和可重复使用的车辆，将他们的焦点从传统车辆的制造转移到销售充分利用的行驶时间的活动。
AV(例如，同样地，FAVES)的增加部署可能会带来许多潜在的成本和/或风险，这些成本和/或风险由本公开的各个方面来解决。例如，AV的使用可能会减少那些受过传统车辆的操作、生产和维护培训的人员的就业。AV的采用可以减少对驾驶员的需求以及对那些擅长车辆维修的个人的需求，这可以是由于通过本文所述的方面能够减少车辆事故。劳动力的这种减少可以使解雇的工人能够转移到需要他们的工作类型，例如，包括AV的设计和制造商。AV的使用也可能带来额外的风险，例如，系统故障，在某些情况下可能不太安全，并可能鼓励道路使用者承担额外的风险。根据本公开的各个方面的系统解决了这种系统故障的处理和潜在风险的改善。本公开的各个方面通过最小化系统故障的风险，来帮助AV(例如，也包括FAVES)的操作者避免额外设备(例如，传感器、计算机和控制器)、服务和维护以及可能的道路基础设施的一些成本，这可能涉及满足AV的制造、安装、维修、测试和维护标准，系统故障对车辆乘客和AV行驶的道路的其他用户都是致命的。根据本公开的系统的一些方面还解决了安全/隐私风险，例如，AV可能用于犯罪/恐怖活动(例如，炸弹投放)以及这种系统易受信息滥用(例如，GPS跟踪/数据共享可能引起隐私问题)。
虽然传统的车辆概念已被大多数社会所熟知和广泛理解，但自主车辆(尤其是那些电动和共享的自主处理(即FAVES概念))的特殊要求和能力将会改变车辆工业。
根据本公开的各个方面，自主的、共享的和电动的车辆不仅仅是将人或货物从点A运送到点B的装置，而是通过与整个车辆生态系统的相互作用而成为能够执行不同的环境感知和移动动作的有利因素。如本文所述，这种新模式允许FAVES在城市地区的生活质量中发挥重要作用，为旅行者、环境、交通提供商、制造商和其他实体提供益处。
根据本公开的各个方面的系统管理FAVES的车辆采取的协作动作和决策。这种系统支持使用移动即服务(MaaS)模式的FAVES运营，根据旅行需求为旅客和货物两者提供移动解决方案。支持MaaS模式应用于FAVES管理的系统可以考虑各种因素，包括例如乘客时间的价值、乘客习惯、道路占用、基础设施状况、旅行的社交/环境后果以及停车机会等因素，仅举这些因素的几例。根据本公开的系统帮助终端用户避免与车辆折旧、融资成本、保险、车辆维护、税收等相关的传统问题，这些问题是传统车辆所有权和使用的一部分。
根据本公开的各个方面的系统改进了用于支持未来移动性市场的成功MaaS策略的部件。这种系统可以支持在根据MaaS模式运行FAVES时使用的一组具有挑战性的服务和策略，并且例如致力于减少城市拥堵、减少车辆排放、降低终端用户的成本、提高交通提供商的利用率以及实现不同车队的协作。下面，我们提供了关于系统的操作和控制的更多细节，该系统支持在MaaS模式下鼓励AV(例如，FAVES)的部署。
根据本公开的各个方面的系统可以支持组合来自不同公共和私人交通提供商的交通服务，无论是用于人员和/或货物的移动。这种系统可以为新的移动性和按需服务提供商提供支持，这些提供商专注于乘坐共享、汽车共享和/或自行车共享。
根据本公开的各个方面的系统可以支持管理(例如，部署/最大化)道路容量的方法，例如，在本文可以称为“车辆编队”的情况下管理自主车辆的部署，使用更窄的道路车道，减少车辆在十字路口的停车，并且使用改进的道路条带和道路标志，其有助于自主车辆识别道路，从而减少道路拥堵/成本，同时提高有助于区域内整体交通网络的交通提供商的效率和利用率。
根据本公开的系统可以支持AV旅行的创建和管理，这可以例如通过多种模式来完成。该系统可以提供可以在同一系统平台下共同管理的集中预订和支付，其中，终端用户可以使用单个账户进行支付。根据本公开的各个方面，该系统可以支持不同的订阅方法，例如，“每次旅行付费”，并且使用提供特定旅行距离的月费和/或支持终端用户无限制旅行的费用结构。该系统可以提供系统和终端用户对AV使用的跟踪，并且包括基于终端用户旅行使用AV所导致的总体排放的减少来提供各种终端用户激励和/或免税的处理的功能。根据本公开的各个方面的系统可以提供操作者工具，该操作者工具允许定义与停车设施相关的各种参数，例如通过示例而非限制的方式，与停车和/或公共交通需求的成本相关的系统参数，该系统可以使用这些参数来确定AV在没有乘客等待时应该采取的动作(例如，停车、收费、行驶)。根据本公开的系统可以包括鼓励和支持推进AV部署的功能，例如，支持车辆和系统认证策略、许可规则以及自主车辆跟随距离要求的工具和报告功能。
在提供MaaS的网络中，FAVES将改变那些希望旅行的人所能获得的机会，使人们能够经由自动导航车辆到首选目的地，以通常使用私人车辆旅行的速度，以相当于地铁票价的每英里成本，或者以比当前出租车和乘车价格低得多的成本，进行门到门(door-to-door)的换乘。
操作FAVES，以提供MaaS，包括使用支持服务驱动和市场导向堆栈的系统，该堆栈体现了不同行为者(例如，包括终端用户)的专有技术、市场需求和要求；机构；车辆和基础设施设备制造商；法律、监管、政府和安全组织；和/或其他机构。根据本公开的系统使得这些行为者能够联合起来并共同行动，以构建和管理可扩展的、高性能的、健壮的和安全的生态系统，其中，AV是提供高价值服务的中心点，高价值服务能够优化网络容量、减少道路拥堵、使乘客的旅行压力减轻、积极影响社区和社会经济增长、增加安全性并改善车队运营。下面讨论支持使用FAVES提供MaaS的系统功能的其他细节。
根据本公开的各个方面的系统可以支持AV将操作或与之交互的基础设施的管理功能，例如，道路、停车位/空间、城市等，并且可以进行设计、开发和优化，以满足AV的特定要求。例如，公众、企业和政府对减少道路和高速公路沿线的拥堵和污染以及减少进出停车设施的时间有着浓厚的兴趣。根据本公开的各个方面的系统可以从一开始就支持这种基础设施元件的设计和实现，包括支持包括道路条带、标志和交通控制灯/标志中的最新创新，从而为支持AV操作的最佳物理基底提供支持。
为了能够管理支持AV操作的基础设施元件的安装和维护，根据本公开的系统支持涉及市政当局、交通和运输提供商和/或政府和法律机构的交互的系统接口，这些系统接口可以探索和实施经由系统参数管理的政策，这些政策将促进AV部署，例如，认证政策、许可规则和遵循距离标准。
根据本公开的各个方面的系统可以为诸如Tesla、Google、Uber等私营公司提供支持，这可能会控制AV和这些AV使用的许多技术的部署。这些公司正在开发许多AV。如本文所述的支持FAVES的系统将使这些私营公司能够响应市场力量，包括例如参与FAVES的AV软件的部署和管理。这种软件可以包括例如与自动控制(例如，转向、制动、信号等)、自动停车、自动防撞功能、自主车辆控制等相关的功能。这种系统可以为利用AV功能的车载服务提供支持。
根据本公开的各个方面的系统可以为传统的车辆OEM提供支持，因为过渡到支持MaaS模式。这种传统的车辆OEM可能会继续寻找向终端用户销售车辆的方法，但也可能会将“制造传统车辆以直接向终端用户销售”的概念转变为向服务提供商销售车辆或车辆即服务，例如，关注“里程”或“花费的时间量”，而不是“售出的车辆数量”。根据本发明的各个方面的系统可以为这种OEM从传统的车辆销售向终端用户的过渡提供支持，当AV从OEM向服务提供商传递时，为FAVES的AV管理、维护、轮换和使用跟踪提供支持，并向终端用户提供全面服务。
预计传统的车辆OEM可能会通过部署模块化、可升级和可重复使用的AV硬件来开始进军AV市场，以能够在其基础上提供服务。例如，用于为乘员提供信息娱乐服务的显示屏；能够在各种条件下(例如，雨、雪、未铺路面的道路、隧道等)工作的各种类型和/或冗余传感器(例如，光学、红外、雷达、超声波和激光)；高功能车载摄像机和计算机以及复杂的车辆和乘客监控和电子监控系统的物体最小化系统故障的影响和破坏造成的风险，同时提高系统物理和数据安全性。根据本公开的各个方面的系统为这种AV硬件的部署/安装、跟踪、维护和升级提供支持。
大多数AV服务和功能的操作将涉及与围绕每个AV的环境和互联网的通信和/或操作。因此，根据本公开的AV的软件和硬件功能以及系统的操作可能在很大程度上依赖于利用安全、高带宽、低延迟、可靠的通信技术和协议以及能够优化AV操作的数据管理服务。根据本公开的能够支持FAVES的AV的合适网络的示例可见例如2016年4月20日提交的题为“Communication Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/133,756号；2016年4月19日提交的题为“Integrated Communication Network for a Network of Movingthings”的美国专利申请序列第15/132,867号；以及2017年3月7日提交的题为“Systemsand Methods for Managing Mobility in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/451,696号，每个专利的全部内容通过引用结合于此。
以这种方式，FAVES的AV可以配备连接解决方案，以使它们能够执行诸如AV之间的协调行动的功能以及使得FAVES的AV能够在使用车辆对车辆(V2V)通信的多辆车辆之间达成共识的功能；本地和/或经由互联网获取、共享和卸载数据、事件和其他数字内容；使用远程通信系统(例如，蜂窝)获取道路和高速公路地图、AV系统软件升级、路况报告和紧急信息；以及在任何紧急情况下建立连接后备等。
除了在本文描述的连接AV的网络基础设施之外，根据本公开的系统可以提供服务来帮助确保发生AV网络的最合适的功能、行为和监控。根据本公开的系统可以例如提供支持AV维护的功能；电子地图更新；车辆保险相关的AV运动跟踪和AV运行期间发生的事件；操作者和终端用户接口；和管理独立、协调和/或合作的一个或多个FAVES。
根据本公开的各个方面的系统所支持的服务可以针对不同类型的市场，并且可以包括例如测试、维护和修理诸如传感器和控制器的AV部件；与超精密导航工具相关的服务，包括例如与一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)(例如，全球定位系统(GPS))和2D/3D地图信息相关的服务；以及与视频源的管理、存储和证券化相关的服务，这些服务对于保险目的可能很重要。根据本公开的系统支持的额外服务可以包括例如应用编程接口(API)，其能够访问对车队的运营和物流以及不同机构和零售商的广告活动具有可能影响的数据、事件和其他数字内容；以及远程管理和控制AV操作和软件的API，这对车队管理人员可能很重要。
根据本公开的各个方面的系统可以提供支持涉及AV与终端用户或消费者的交互的人为因素的各方面的管理以及这些因素对利用AV生态系统的服务需求的影响，AV生态系统可以是任何AV部署的一部分。例如，这些服务可能涉及城市的环境或垃圾管理、终端用户/消费者的Wi-Fi卸载管理、城市或州内车辆出行的道路定价和费用、和/或系统开发者的API。
根据本公开的各个方面的系统可以考虑人类行为对服务交付的影响。该系统可以被配置为考虑由AV和本文描述的系统与人和社区以及脆弱用户的交互所产生的用例、场景和社会经济影响。以这种方式，根据本公开的各个方面的系统可以被设置成使得围绕AV提供和编排的整个生态系统可以被定制以满足不同终端用户和运营商的需求/期望。
根据本公开的各个方面的系统可以提供对一组“技术支柱”的支持，该组“技术支柱”可以用于以使得AV能够为多个市场提供有价值的产品或服务的方式操作和管理一个或多个AV。这种“技术支柱”的示例集与例如“连接”技术(例如，用于移动物体的网络的无线通信网络技术)相关；包含先进和精密的硬件/软件系统，提高AV乘客和道路/高速公路的其他用户的安全性和安全；以及被配置为处理大量AV运行所带来的大量数据的功能，这与智能交通系统(ITS)公司的现有运营模式和服务能够充分受益于这些数据相一致。根据本公开的各个方面的系统所支持的“技术支柱”的示例集还可以包括使得AV组能够自主地在该组AV之间做出协作决策的功能；以及支持使用MaaS概念以集成方式操作和管理AV的功能。下文提供了可以由本文所述系统支持的上述列出的“技术支柱”的更多细节。
无线数字连接可能是许多AV用例和场景的一部分，并且对于用于访问互联网的AV乘客、用于执行远程诊断和无线软件/固件/配置/数据(例如，地图)更新的AV制造商、用于更新AV媒体内容的广告代理和零售商、用于测试AV新功能的AV软件公司和开发者以及用于获取与其服务相关的数据的服务提供商来说，可能是非常重要的。提供媒体信息(例如，多媒体、音乐、广告等)的各种示例系统和方法可见2016年8月19日提交的题为“Systems andMethods to Improve Multimedia Content Distribution in a Network of Movingthings”的美国临时专利申请序列第62/376,937号；2017年1月25日提交的题为“Systemsand Methods for Managing Digital Advertising Campaigns in a Network of MovingThings”的美国专利申请序列第15/414,978号；以及2016年12月2日提交的题为“Systemsand Methods for Improving Content Distribution for Fleets of Vehicles,Including for Example Autonomous Vehicles,By Using Smart Supply Stations”的美国临时专利申请序列第62/429,410号，每个专利的全部内容在本文通过引用结合于此。
由于AV将在其中运行的各种用例和场景的不同连接需求，根据本公开的各个方面的系统可以提供机敏和智能连接工具，以帮助运营商和终端用户确保每个AV可用的无线连接的类型、范围和容量适合于每个单独场景的上下文和要求，同时整体优化AV的功能和AV提供的服务。
根据本公开的系统可以为例如不同网络上的异构和高容量连接的配置和管理提供支持；感知上下文的连接和移动性接入；通过不同技术聚集带宽；互联网接入、连接回退和网络卸载的网关；V2V、V2I和V2X通信架构和设备的演变；以及智能管理射频(RF)频谱占用。
根据本公开的系统可以为AV在大规模和车队级别的部署提供支持，并且将包括AV可能需要安全地相互通信和合作以就AV在道路或高速公路上执行的本地动作达成一致的功能。AV可能经常需要做出与其他AV协调的具有重大风险的决策，而不需要与位于中心的系统和网络点进行通信，这可能会给这些决策带来额外和不可接受的延迟和开销。根据本公开的各个方面的系统使得AV能够快速启动与相邻AV和基础设施元件的安全和可信的车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施(V2I)和/或车辆对任何(V2X)通信。这种系统可以例如基于任何AV应用和/或服务所需的安全级别来提供上下文感知协议或“安全即服务”包的部署；并确保AV的安全日志存储并以延迟容忍的方式传送给系统或其他元件，用于备份、回溯和故障检测。例如，该系统可以提供支持和配置系统，这些系统使得AV之间能够快速和可信地达成共识；使得来自不同车队的AV之间能够实现安全的互操作性；并提供和分发认证、授权和计费(AAA)功能。
根据本公开的各个方面的系统将为本文称为高级驾驶辅助系统(ADAS)的自主车辆的功能提供支持，其包括AV的独立和自驾驶能力，例如，道路和高速公路的识别；道路和高速公路上障碍物的分类；自动防撞功能；危险路况警报；仅举几例。为了最小化这种AV系统的故障风险，根据本公开的系统利用AV车辆之间的连通性，从而使AV能够立即相互之间以及与云共享知识，从而提高道路和高速公路上自主驾驶和导航的整体安全性。
为了支持AV中ADAS的使用和管理，本文所述的系统可以提供功能，该功能通过在上下文中共享/转发本地信息(例如，广播警告/公告/流式信息)来启用、配置和/或管理集体学习(或附近教学)；并且在发生事故的情况下，当需要跟随特定的AV或形成一排AV时(例如，“车辆编队”)，并且当紧急车辆或一排车辆在路上时，识别优先级和/或在十字路口的AV之间形成集群。本文所述的系统可以提供功能，确保关键驾驶应用具有或收集前瞻和预测上下文信息，例如，通过示例而非限制的方式，“透明”、“盲点”监控、车道/轨迹改变辅助、特定车辆的跟随、保持最小车间距的要求、超车动作、碰撞警告等。
根据本公开的各个方面的系统可以提供支持需要紧急或灾难响应的情况的功能。这种系统可以提供功能和/或信息，使得每个AV能够例如检测紧急车辆何时接近AV(例如，经由网状网络)；通过连接一个或多个AV的网络触发/传播紧急模式激活；允许AV检测到已经/应该激活紧急模式；为每个AV提供适当的配置和/或信息，以充当互联网的移动网关；允许紧急车辆/第一响应者的实时数据驱动安排；定义AV基础设施在紧急情况下的行为/操作方式；并允许其他人(例如，系统操作者、执法人员、车辆制造商)在紧急(回退)情况下远程控制AV。
AV在无法访问数据的情况下无法运行，并将受益于数据驱动的通信基础设施。这种数据将在AV群体上提供，并将根据考虑中的上下文或服务进行定制。AV将从可操作的数据中获益，该数据可在每辆车的级别上及时获得，其分辨率、粒度和/或频率根据相关上下文或服务定制，并使AV能够使用这些数据为不同的应用提供额外值。根据本公开的各个方面的系统将提供动态的、个性化的和灵活的数据管理机制，该数据管理机制可以例如聚集来自多个源和传感器的上下文数据，其中，这些数据针对不同类型的服务和应用而定制；支持收集和融合不同类型的数据，同时支持车辆或云级别的定制数据过滤；并提供API来支持数据感测机制的定制配置(例如，采样率、分辨率、频率)。这种系统可以提供功能和控制，例如，实现环境意识(例如，环境意识前瞻)的数据分发，包括定义是否使用数据的策略/阈值的部署；并且部署用于数据优先化的机制(例如，实时(RT)或延迟容忍网络(DTN)以及以什么顺序)以及用于数据排序、缓存和/或丢弃的策略。该系统还可以提供功能和控制，例如，执行数据使用水平的计费(例如，基于要使用的比特币或信用)；允许不同的利益相关方、缔约方、车队和/或AV通过定义明确的API订阅不同类型、级别和数量的数据；并通过API整合来自不同利益相关方、缔约方、车队和/或AV的数据，同时通过具体的激励措施/政策促进数据共享。
根据本公开的各个方面的系统提供用于收集和分析数据以产生分析的功能，该分析可用于AV的操作、控制和管理，例如，AV可具有自动驾驶和自主的功能和服务。这种AV可能在通信延迟和带宽方面有要求和需求，例如，可能需要频繁执行数据分析，并在数据源处或数据源附近快速生成知识。本文描述的系统可以向这种AV提供支持，这种AV可以使用可能不连续连接到互联网的本地资源。根据本公开的系统预期AV的操作、控制和管理，因为这种自主车辆变得比今天的车辆更加智能，以便允许高级AV的功能和服务按照预期和可靠的方式运行和/或行动。这种系统可以被配置为继续扩展和扩大功能和能力，因为AV被赋予不断增加的计算、存储和处理资源，这些资源允许这种AV运行利用资源密集型算法的应用，例如，对象检测和分类、地图定位、路径计划、视频流等。此外，本文描述的系统支持AV的操作、控制和管理，能够通过复杂的机器学习或人工智能技术推断进一步的知识。
随着对大数据和分析能力的关注的增加，根据本公开的各个方面的系统可以用于量化、生成和聚集所涉及的资源、数据和知识的类型和数量，并且可以被定制为在本地或云上提供不同的服务。例如，这种系统可以提供和/或产生足够的数据/知识，并导出阈值/策略，以检测和实现可以在本地(例如，在边缘)完成的服务的及时优化，或者调整其与回退到云的集成。根据本公开的各个方面的系统可以通过使用协作和连续共享学习来实现网络优化，协作和连续共享学习可以在本地(例如，对相关车辆)或在云上进行，用于一般学习。这种系统可以实现例如在AV中使用的算法中的反常和异常的检测，并且可以例如将关于其的信息发送到云，对算法执行校正或调整，和/或将这种校正或调整发送回AV。根据本公开的系统可以记录、聚集和分析数据网络连通性、AV移动性和AV的数据轨迹，并且可以导出道路/公路使用模式、AV旅行、终端用户的位置以及对AV和系统的各种需求。本文描述的系统还可以通过例如关联不同AV的GNSS/GPS数据并将这些数据集成到预期AV路线、目的地和出发地的增值地图中来提高AV定位精度。
根据本公开的各个方面的系统提供了支持各种托管服务和应用可能需要的功能。这种系统可以使不同的公司，其目标是使城市和车队变得更智能，能够通过将AV彼此并且与云通信地耦接，来优化数据驱动的通信基础设施和其所服务的AV的运行，同时使MaaS提供商能够获得他们需要的连接和数据。以这种方式，如本文所述的系统使得FAVES的运营商能够例如更好地定义AV旅行，实时优化FAVES的操作，使得新形式的AV共享能够缓解拥堵并降低乘客的运输成本，并且向城市、道路、交通和车队计划部门提供用于驱动他们关于FAVES计划、操作和维护的决策的前所未有的数据。
为了帮助改善服务和应用的管理，根据本公开的各个方面的系统可以例如使得客户、客户端和/或开发者能够通过软件定义的网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)功能来访问和部署相同共享AV基础设施中的服务；并部署私有、安全、透明和便携式API，以访问高清晰度(HD)数据(也称为高粒度数据)和在车辆和/或云级别可用的服务。本文描述的系统可以例如向各种服务馈送数据、事件、视频流和内容、详细报告和分析及其使用、健康和诊断的警报，使得提供商、客户和/或客户端更了解其服务。这种系统可以实现相关数据、事件、视频流和内容的安全、上下文、定制和预测性公告、广告、广播和管理，以馈送这种服务。根据本公开的各个方面的系统可以基于每个单个服务、AV、运营商、客户和/或客户端的需求和要求来确定和优先化与它们相关的数据；并且可以使服务“无线”更新机制的操作更加模块化、灵活、可靠和负责，同时能够将管理、监控和配置功能部署为管理服务。
AV在移动过程中可能会执行大量实时、资源密集型和关键的操作，并且这些操作中的大多数可以在本地决定和执行，而无需与云中的功能进行交互，因为基于云的系统可能只能通过高延迟和/或低吞吐量的通信链路来访问，和/或可能没有可用于做出准确和同步决策的所有数据。根据本公开的系统可以提供所需的支持，以使被赋予这种决策能力的AV能够与一个或多个附近的AV和/或网络边缘的其他装置协作，这些装置可以在本地可用。通过实现分布式、协作式和协调式决策者的操作，根据本公开的系统可以使AV能够利用其相邻装置的信息和计算资源来执行大量数据存储、通信、配置、测量和管理功能。例如，当AV没有足够的可用资源时，可能会出现这种情况。例如，在某些情况下，AV可以联系云中的资源，以增加冗余或回退。在这种情况下，根据本公开的各个方面的系统可以提供机制，这些机制使得AV能够例如提供开放和安全的API，以允许来自不同车队/所有者的AV以自组织或对等(P2P)方式通告、广告、发现并开始彼此协作，以便一起解决影响任何数据/控制/服务功能的行为的任何协调决策。这种系统可以通过考虑功能的范围/位置以及所需的冗余/回退级别，使AV能够例如检测任何决策或管理功能是可以在本地完成还是应该在云级别完成。基于例如各种可用的通信技术(例如，V2V、V2I、蜂窝等)、数据的来源(例如，车辆、终端用户装置、传感器、网络)和/或数据消费者的位置，本文所述的系统可以允许不同级别的互操作性，其可以包括例如车辆之间的可操作性、从车辆到云的可操作性(例如，地图信息、视频流等)以及从云到车辆的可操作性(例如，地图信息、OS更新等)。根据本公开的系统可以例如通过为其他装置提供请求需求并且当需要在网络中执行任何分布式动作时，能够进行AV选择和/或强制AV优先化的手段，提供在AV网络中实现分布式协商和一致的机制。
当操作MaaS的FAVES时，多个实体可以交互和/或协作，以支持建立在可通信地耦接AV的共享通信和管理基础设施之上构建的服务驱动的业务模型。通过示例而非限制的方式，这些实体可以包括交通和运输利益相关方、车队运营商、政府和法律机构、AV制造商、基础设施所有者、市政当局、服务提供商和保险公司。根据本公开的各个方面的系统可以实现各种基于AV的商业模型，包括与服务定价和税收(例如，数据驱动的评估值)、支付和收费、激励、豁免、成本分担、旅行计划/安排、停车空间/停车位管理、道路/高速公路管理、交付管理和重量管理相关的功能。
根据本公开的各个方面的系统可以提供有助于使商业模型灵活、可用和可扩展的功能，同时最大化使用共享AV的可能性。这种系统可以操作，以例如收集用于提供MaaS业务模型的RT和DTN数据；为数据访问提供一套标准开放API，以帮助促进竞争；允许访问和核算与所提供的服务所接受的任何形式的支付相关的数据(例如，基于比特币的新商业模式，例如，按数据付费、按使用付费等)；并通过分析数据、移动性和连接模式及趋势的影响，提供支持客户/客户端业务模型改进的功能。根据本公开的各个方面的系统可以提供工具来例如确定商业模型对共享AV基础设施的任何实体的收入/成本的影响。
根据本公开的各个方面的系统提供支持各种AV任务和/或动作的功能，包括但不限于旅行、停车和/或充电。这种系统可以例如提供用于支持与乘客、货物或数据的拾取、转移和卸载相关联的旅行的功能以及旅行到充电站或停车位/空间的动作。此外，可以进行AV旅行动作，以将AV移动到需要执行上述旅行动作的位置。本文描述的系统可以计划、安排和/或协调这种旅行动作。此外，系统可以在旅行期间计划、安排和/或协调AV的许多活动，包括例如向云上传数据和/或从云下载数据；充当互联网的移动网关；获取和感测用于本地或一般学习的相关上下文信息；检测意外事件和/或行为；本地广播、通告、广告和/或共享媒体内容；为本地和/或全球服务提供支持；以及为AV乘客提供互联网接入。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持与AV停放的时间段相关的功能，例如，计划、安排和/或协调AV向云上传数据和/或从云下载数据；为AV附近的终端用户提供稳定可靠的互联网网关；以及提供无线接入基础设施的新的或额外的连接。
在一个上下文中发生AV可以执行的基于网络的和与运输相关的任务或动作，例如，旅行、停车、收集数据、启用通信、提供服务支持以及提供人员和/或货物的运输。根据本公开的系统可以使用关于上下文的信息作为算法、功能和/或策略的输入，该算法、功能和/或策略可以通过示例而非限制的方式来确定AV是否要向车辆乘客提供无线连接；存储或广告数据；在特定路线上旅行；保持停在某个位置；前往充电站或停车场；和/或充当城市传感器或数据信使。显然，上面列出的示例行动不仅与提供无线连接有关，而且这些行动还会影响AV生态系统。下面提供了关于可能影响AV行为和/或功能的多组上下文信息的额外细节。
作为数据收集器和/或信使操作的AV(或其部件)的各种示例可见例如2016年7月18日提交的题为“Systems and Methods for Collecting Sensor Data in a Network ofMoving Things”的美国专利申请序列第15/213,269号；2016年8月4日提交的题为“Systemsand Methods for Environmental Management in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/228,613号；2016年8月24日提交的题为“Systems and Methods forShipping Management in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/245,992号；2016年10月28日提交的题为“Systems and Methods for Optimizing DataGathering in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/337,856号；2017年2月8日提交的题为“Systems and Methods for Managing Vehicle OBD Data in aNetwork of Moving Things,for Example Including Autonomous Vehicle Data”的美国专利申请序列第15/428,085号；2016年6月16日提交的题为“System and Methods forManaging Containers in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/350,814号；每个专利的全部内容在本文通过引用结合于此。
车辆定位或路线或行驶控制、车辆跟踪、车辆监控等的各种示例方面可见例如2016年8月4日提交的题为“Systems and Methods for Environmental Management in aNetwork of Moving Things”的美国专利申请序列第15/215,905号；2016年10月31日提交的题为“Systems and Method for Achieving Action Consensus Among a Set of Nodesin a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/415,196号；2016年5月16日提交的题为“Systems and Methods for Vehicular Positioning Based on MessageRound-Trip Times in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/336,891号；2016年8月19日提交的题为“Systems and Methods for Flexible SoftwareUpdate in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/377,350号；2016年7月11日提交的题为“Systems and Methods for Vehicular Positioning Basedon Wireless Fingerprinting Data in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/360,592号；2016年10月31日提交的题为“Systems and Methods to Deployand Control a Node in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/415,268号；2016年11月15日提交的题为“Systems and Methods to Extrapolate High-Value Data from a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/351,811号；以及2016年11月4日提交的题为“Systems and Methods for the User-CentricCalculation of the Service Quality of a Transportation Fleet in a Network ofMoving Things”的美国临时专利申请序列第62/417,705号；每个专利的全部内容在本文通过引用结合于此。
根据本公开的各个方面的系统可以为许多不同类型的AV上下文中的每一种收集和/或使用各种特征或参数。例如，这种系统可以包括支持输入、收集和/或使用地理区域的各种特征或参数的功能，例如，城市、县、州、省和/或国家。在地理区域的环境中，诸如可用接入点(AP)的密度的特征可以存储并用于选择AV的路由，从而为互联网接入和向云上传/从云下载数据提供高质量和低成本的连接。本文所述的系统可以使用关于可能施加在FAVES的AV上的各种可能的终端用户需求源的物理/地理位置的信息，以优化AV的行程和/或在特定的物理/地理位置处可用的AV的数量，以便满足终端用户在终端用户组的位置(例如，人群所在的位置)处对无线服务或运输的需求，从而减少终端用户等待AV提供的服务的时间。
根据本公开的各个方面的系统可以使用关于特定地理区域(例如，城市)中的意外事件的信息，例如，道路障碍物、车辆和/或行人事故、和/或道路/高速公路的关闭，以允许系统尽快将这些细节馈送给AV旅行计划算法。这种系统还可以考虑特定地理区域的人口，因为用于为特定地理区域安排AV的算法应该考虑该地理区域中潜在终端用户的密度和人口统计以及该地理区域是城市、郊区还是农村地区。例如，系统可以为一天结束时离开城市的AV进行计划，以等待更多的人前往同一地区。
根据本公开的各个方面的系统可以例如包括支持输入、收集和/或使用各种类型和大小的道路(例如，街道、高速公路、收费公路等)的网络的各种特征或参数的功能。出于道路定价的目的，这种系统可以在计划AV路线、安排行程等时考虑道路的类型(例如，市政道路或高速公路、单行道或双车道道路、道路/高速公路是否收费、道路是城市还是农村等)。这种系统可以例如支持输入、收集和/或使用与道路拥堵和使用相关的各种特征或参数。例如，如果终端用户选择在拥挤的道路上行驶，则终端用户可能需要根据他们选择旅行的道路拥挤程度付费。根据本公开的系统可以例如以平衡可用道路上的行程为目标进行操作。以类似的方式，如果这种道路/路线可用的话，则根据本公开的系统可以使得终端用户能够在不太拥挤的道路/路线上支付更多的旅行费用。本文描述的系统可以使用关于在各种道路上行驶的车辆的密度的信息，可以检测在特定道路上行驶的AV的数量正在增加，并且可以使用这种信息来预先预测哪些道路应该用于执行行程。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持与道路状况相关的各种特征或参数的输入、收集和/或使用。这种系统可以监控AV使用的道路上的障碍物或其他问题。该系统能够预测这种障碍物(例如，基于关于兴趣道路的道路障碍物/问题的历史信息)，并且可以预先向位于云中的AV和/或系统通告这种信息，以帮助快速找到AV的替代路线。出于道路定价的目的，在状况不佳或阻碍行驶的道路上行驶可能被认为相对较贵，因为在这种道路上进一步行驶会使这些道路变得更糟，并可能对使用中的AV造成额外的磨损。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与车辆停放相关的各种特征或参数。这种系统可以使用这种信息来引导等待乘客的AV，例如，移动到传统的停车空间/位，或者继续移动，以寻找额外的乘客。此外，该系统可以使用终端用户、连通性和数据方面的需求信息来馈送算法，该算法决定AV是否将停留在原地，以例如增加覆盖范围或充当互联网的可靠网关，或者在运送人员或货物时行驶。例如，用于执行这种操作的各种系统和方法的示例细节可见2017年1月23日提交的题为“Systems and Methods forUtilizing Mobile Access Points as Fixed Access Points in a Network of MovingThings,for Example Including Autonomous Vehicles”的美国临时专利申请序列第62,449,394号，其全部内容实际上在本文中通过引用结合于此。
当AV在旅行目的地附近有一个以上的停车位时，与这些停车位的成本、大小和拥堵相关的特征或参数可以由本公开的系统评估，以帮助选择当前最佳的停车位。此外，当AV车辆正接近当前行程的目的地并且停车位置沿着旅行路线可用时，本文所述的系统可以使用例如指示道路拥堵和停车位置可用性的特征或参数来决定是停车还是继续行驶，直到到达旅行目的地的点。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与AV电池充电相关的各种特性或参数。例如，当AV的电池充电水平下降到某个阈值以下时，根据本公开的系统可以评估充电水平和附近充电站的占用率，以帮助AV确定AV是否应该保持停放(例如，充当互联网的可靠网关)，而不是继续行驶并由此消耗剩余的电池电量，或者AV应该与附近的AV共享一些动作(例如，携带终端用户或货物)。AV可能必须执行其操作的有限电力预算的信息可以由这种系统评估。此外，根据本公开的系统可以评估表示当前可用充电站的占用率/拥塞和大小/充电容量的特征和参数，以便减少AV充电花费的时间。
虽然本公开经常描述使用电力推进的AV，但是一些AV可以例如使用其他能源。出于AV定价的目的，根据本公开的各个方面的系统可以使用由系统输入和/或收集的特征和参数来评估基于用于操作AV的能源(例如，燃料类型)向终端用户收取的费用，从而例如可以根据操作成本、运营商和/或政府政策(例如，由效率较低、污染较大和不可再生的能源驱动的AV的使用费较高)来调整AV使用的终端用户费用的定价。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与AV车队相关的各种特征或参数，其中，车队可以是不同类型的AV和/或具有不同的所有者/运营商。例如，AV可能有不同类型的公共或私人车队，并且这些车队中的每一个例如可以由不同的实体运营，可以运行不同的服务，和/或可以执行重型或轻型操作。根据本公开的系统可以在AV选择功能中考虑这种信息，例如，一个或多个终端用户偏好。
根据本公开的各个方面的系统可以例如在车队的所有AV中平衡车队请求的行程或车队AV上运行的服务。这种系统可以提供允许为在AV上运行的每个应用分配优先级的功能，以实现对AV的有限网络资源和/或数据容量的管理。
这种系统还可以提供能够从公共车队中选择AV的功能。这种功能可以被配置为支持终端用户偏好，例如，终端用户偏好具有更频繁运行的路线的AV，以便最小化终端用户延迟，或者终端用户偏好提供更多信息娱乐服务的AV，以便终端用户方便和享受。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与AV本身的特征相关的各种特征或参数。例如，这种系统可以被配置有使终端用户、操作者、维护人员和/或任何其他授权的个人或实体能够确定AV的当前重量和可用空间的功能，以使人们能够检查例如AV是否具有用于额外乘客和/或额外货物的可用容量。关于乘客和/或货物的当前重量或可用空间的这种信息可以是实时可用的，以便例如通过验证乘客上车前的AV重量和乘客下车后的AV重量是相同的，使得能够告知操作者物品已经留在AV上的情况(例如，包/婴儿/炸弹)。此外，根据本公开的系统可以使用这种功能来避免AV作为“僵尸汽车”操作，即，没有乘客、货物或旅行目的的AV。
根据本公开的系统还可以支持输入、收集和/或使用与关于AV活动的税收和操作优先级相关的特征和/或参数。这种系统可以提供支持AV操作的特定功能，例如，免税和/或优先考虑因紧急情况而行驶的AV(例如，救护车、消防人员、警车等)、这些特殊服务的AV(例如，运送药品和/或医疗用品的药房AV、运送残疾人的AV等)或与应对灾难相关的AV行动。以类似的方式，这种系统可以允许对被认为是高污染车辆的AV、当前在道路上有太多车辆的车队的一部分的AV的操作或操作的其他方面应用特定的税收。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与AV的乘员相关的各种特征或参数。例如，这种系统可以提供允许在AV中/上显示的节奏、速度和/或广告类型的配置的功能；根据AV用户的年龄、情绪和/或偏好选择、操作和/或调整AV上运行的应用和服务。此外，这种系统可以使AV的位置和可用性针对在AV服务的不同区域或地区工作或生活的人的习惯和日常活动。此外，如本文所述的系统可以提供允许AV旅行的终端用户费用考虑到乘员必须到达特定地点或从点A移动到点B的紧迫性的功能。
根据本公开的各个方面的系统可以使终端用户能够通过其优选的支付选项或方法来选择、预订和支付其AV旅行。例如，这种系统可以允许终端用户使用统一的终端用户应用来订阅AV服务，该终端用户应用可以被配置为在不同的地理区域(例如，村庄、城镇、城市、省、地区、州、国家等)操作并可能支持终端用户访问多个AV和车队操作者。这种系统可以被配置为允许终端用户为一定数量的旅行信用或旅行英里支付指定费用，或者在特定时间段(例如，一天、一个月等)内执行指定的或无限数量的旅行，但也能够支付每次旅行的费用。
根据本公开的系统还可以提供收集和使用AV乘客反馈的功能。这种系统可以允许系统的操作者检查终端用户AV旅行以及终端用户旅行的成本、持续时间和便利性的指示，并且可以导出表示每个AV操作者的满意度/声誉的指示，以使AV操作者能够改进其操作和功能。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与商品的AV运输服务相关的各种特征或参数。例如，这种系统可以使使用这种运输服务的人能够指定货物的交付时间/间隔，并且在确定这种服务的费用和/或价格时，该系统可以考虑每次交付的指定交付时间/间隔。此外，这种系统可以允许预订在安排AV行程时可以考虑的交付时段。该系统在安排AV行程时，还可以考虑运输到同一地点的货物总量(在某些情况下，包括乘客)。根据本公开的系统可以例如仅当有足够数量(例如，高于位置阈值)的货物去往相同或附近位置时，安排将货物移动到特定位置的行程。
根据本公开的各个方面的系统可以支持输入、收集和/或使用与AV旅行相关的各种特征或参数。例如，在计划从A点行驶到B点的AV旅行时，这种系统可以使终端用户能够组合或优先选择各种运输方式(例如，汽车、货车、公共汽车、火车等)。系统可以允许终端用户检查各种运输方式的成本和/或可用性，并且选择运输方式，例如，步行和骑自行车。这种系统可以允许终端用户为每次旅行设置不同的目标、成本、优化、目的和/或优先级。例如，终端用户可以选择指示旅行是为了移动人员、数据和/或行李；感测/获取数据；去停车场或充电站，或其他旅行选择。该系统可以允许终端用户指示对最多具有一定数量停留(例如，0、1、2、3等)的旅行的偏好，这不会影响他们感知的体验质量(QoE)。
根据本公开的各个方面的系统可以提供用于旅行计划和支付的公共平台的功能。例如，这种系统可以允许终端用户与其他终端用户分担成本，并且允许系统运营商定义例如终端用户将为每次旅行或每月一组英里支付多少。该系统可以例如被配置为向终端用户提供激励，以不浪费可能在月底剩余的任何英里/信用。此外，这种系统可以使AV能够基于AV共享的资源、数据、终端用户/乘员/乘客、动作、状态和路线的数量来交易行程和成本。该系统还可以允许基于目的(例如，运输人员、运输货物、运输数据等)或根据上下文，例如，正常/常规旅行、紧急旅行(例如，运送紧急个人、商业和/或政府文件/数据/货物)和/或紧急旅行(例如，运送警察、消防服务、医务人员/药品/医疗用品等)，优先考虑AV的旅行。该系统可以为终端用户和/或供应商提供激励，以在同一时间在相同的出发地/地点/目的地接/送一定数量的人和/或货物，并且可以例如基于终端用户/货物行进的距离获得旅行费用。
根据本公开的各个方面的系统可以支持输入、收集和/或使用与旅行费用相关的各种特征或参数。这种系统可以包括基于AV的位置或速度以及AV行驶的路线来确定旅行费用的功能。系统可以考虑AV行为和/或动作，并且系统可以在计算旅行费用时考虑到达某个位置(例如，充电站、停车位)的预期距离和/或时间。根据本公开的系统可以例如使用一天中的时间作为影响行驶在每条道路上的AV的数量和/或在某个位置安排的AV的数量的因素。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与AV使用的数据网络相关的各种特征或参数。这种系统可以使运营商/客户端能够将在AV上运行的各种服务和/或应用映射到不同的通信技术(例如，专用短程通信(DSRC)(例如，IEEE 802.11p)、Wi-Fi(例如，IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad)、蜂窝网络(例如，4G(LTE)、5G等)或可用的网络配置。该系统可以提供允许这种映射考虑接入点类型、通信技术对移动性的支持、通信技术支持/提供的安全级别、协议等的功能。
根据本公开的各个方面的系统可以基于决策、动作或通信的范围/位置来评估在AV内执行的任何种类的决策、动作或通信。例如，本文所述的系统可以例如实现决策、动作和/或通信，其仅涉及AV；影响给定AV附近的其他AV；和/或通过经由云的服务或通信影响整个AV车队。对于在支持的AV内执行的每种决策、动作和/或通信，这种系统可以考虑所需的冗余或可靠性水平和/或所涉及的互操作性水平，包括例如车辆(即V2V)之间的互操作性水平；从车辆到云(即V2I)的互操作性水平，例如，映射信息或地图、视频流等；以及从云到车辆(即I2V)的互操作性水平，例如，地图或地图信息、操作系统更新等。
根据本公开的各个方面的系统可以支持输入、收集和/或使用与不同级别的网络拥塞相关的各种特征或参数。例如，这种拥塞可以是通过无线或有线网络传输的消息或其他数据的形式。这种系统可以支持输入、收集和/或使用与网络拥塞相关的各种特征或参数，例如，道路上的AV的数量；现在流向云或过去向/从云传输的数据量；在地理区域或地区(例如，村庄、城镇、城市、县、省、州等)内或在特定的地理位置发生的消息/会话/通信的数量；来自不同AV的带宽请求；以及来自不同终端用户、客户等的旅行请求。根据本公开的各个方面的系统可以在确定/计划/安排AV车辆可以执行什么动作或者AV可以行驶哪条道路时考虑这些特征或参数。
根据本公开的各个方面的系统还可以支持输入、收集和/或使用与传送和/或传输的数据相关的各种特征或参数。例如，这种系统可以基于各利益相关方、车队、AV和/或各方(例如，运营商、客户、终端用户)的要求或需求，对要感测、传输、丢弃和/或共享的数据类型(例如，媒体内容、传感器数据、广告、通知、终端用户数据等)进行分类和/或优先化。
根据本公开的系统可以包括这种功能，该功能使得整个AV生态系统能够在拥有或发布这种数据的实体(例如，车辆、终端用户、传感器、网络等)、这些数据的消费者的位置(例如，车队运营商、电信公司、保险公司、车辆乘客/骑手/终端用户等)以及请求这种数据的应用和/或服务方面考虑传送和/或物理传输的数据的来源。
根据本公开的系统可以例如提供API，以允许终端用户和/或客户端订阅各种类型的数据服务和/或订阅服务传输的数据量；向终端用户和/或客户端分配信用，以使其能够使用特定的通信服务或传送执行特定动作所涉及的一定量的数据；和/或监控和跟踪(例如，对其进行核算)应用、终端用户和/或客户端的数据使用量。
这种系统可以考虑数据的紧迫性，该数据可以被系统用来影响决策，例如，特定的数据是要实时发送(RT)还是可以使用延迟容忍网络(DTN)来传送，以及这种数据是否要比其他类型的数据具有优先权。这种系统可以允许输入、收集和/或使用各种策略，例如，关于数据排序、数据缓存/存储和/或由AV或其他元素丢弃数据的策略。与这种延迟容忍网络相关的示例系统和方法方面可见2016年11月17日提交的题为“Systems and Methods forDelay Tolerant Networking in a Network of Moving Things,for Example Includinga Network of Autonomous Vehicles”的美国专利申请15/353,966，该申请的全部内容实际上在本文通过引用结合于此。
根据本公开的各个方面的系统可以支持输入、收集和/或使用与AV提供的服务相关的各种特征或参数。这种系统可以包括使AV优先于特定类型的服务的功能，例如，与安全相关的那些服务，包括例如警察/执法、消防、医疗/救护车服务(即“第一响应者”)。根据本公开的系统可以考虑那些请求特定服务的人的偏好和/或需求或者应用该服务的上下文或环境。本文所述的系统可以例如考虑到给定服务所使用的数据量、运行与给定服务的提供相关联的复杂功能或算法可能涉及的处理能力的量、和/或给定服务是否需要高带宽/低等待时间链路以集中式或分布式方式在车辆(例如，AV)或云级别提供，使得能够为每个服务适当地提供AV和数据网络部件的配置。
根据本公开的各个方面的系统可以被配置成优化自主车辆网络的操作，包括例如最小化AV寻找停车位或充电站所花费的时间量；最小化等待附近停车场或充电站所花费的时间；和/或最小化每个路段的AV数量或AV造成的整体道路拥堵。这种系统还可以通过例如最大化AV在不空的情况下行进的时间量来优化AV网络的操作；和/或最小化将有效载荷(例如，人、物品和/或数据)从点A转移到点B所花费的时间量。根据本公开的系统可以通过例如最大化由AV卸载的数据量来优化AV网络的操作，同时最小化在相同位置或通过相同无线接入点卸载的数据量。
这种系统可以使一个或多个AV能够增加无线连接覆盖，并且可以使AV网络的配置能够最小化数据等待时间并增加网络数据吞吐量，同时向终端用户装置提供连接。根据本公开的系统使得运营商能够最大化提供给地理区域(例如，村庄、城市、县、省、州等)中的活动的数据连接量，同时最大化一个或多个AV运行的安全性和安全。这种系统使得AV网络的运营商能够最大化AV或AV车队提供的QoE，并在车队的所有AV之间分配资源使用。
有大量AV服务和应用可能涉及高带宽和低延迟通信。AV可能在不同的工作模式或状态下运行，因此可能需要访问相关的上下文信息，以使AV能够在这些状态下执行操作/动作。每个AV可能需要不同程度或级别的无线连接，例如，所使用的通信技术(例如，DSRC、Wi-Fi、蜂窝等)、所需的网络带宽量以及AV的服务和/或应用能够容忍的网络延迟量的要求。除了运送人员或货物，AV还可以用来获取和运送数据。因此，可能需要评估一些旅行和无线连接机会，同时不仅要考虑人员和/或货物的运输，还要考虑侧重于数据获取和运输的服务和应用机会。
运行在AV上的许多服务和应用主要关心最大化其通信网络吞吐量或最小化其分组等待时间，而与通信技术的类型(例如，连接性)或AV可用的射频(RF)频谱量无关。根据本公开的各个方面，对接入AV的无线连接资源的控制可以是选择性的和上下文感知的，并且不作为简单的先来先服务的安排来处理。根据本公开，可以给AV的某些服务和/或应用提供对AV的无线连接资源更高优先级的访问，例如，处理与安全/紧急情况相关的问题的服务和/或应用或者管理和/或执行对AV软件和硬件的更新的服务和/或应用。根据本公开，驻留在AV上的每个服务或应用可以具有不同的范围。例如，在第一示例场景中，服务和/或应用可以完全在单个AV上执行，而在第二示例场景中，服务和/或应用可以涉及彼此靠近的两个或更多AV的组的动作，并且可以涉及固定接入点(AP)的帮助。在第三示例场景中，服务和/或应用可以涉及云中系统的动作。根据本公开的各个方面，无线连接的类型(例如，诸如DSRC、Wi-Fi、蜂窝等的通信技术)，并且可以根据服务或应用来定制对服务或应用的连接资源分配(例如，带宽量、RF频谱)。根据本公开的方面，可以预先做出关于连通性的一些决策，以利用特定时间可用的特定上下文和连通性机会。
本公开的各个方面定义了一种智能的、自适应的和上下文感知的方法和系统，用于AV空间中的连接和技术选择，其包括多个特征。例如，根据本公开的各个方面的AV可以对在AV上运行的服务/应用进行分类，可以识别那些服务/应用的通信要求，并且可以将那些通信要求映射到一组通信技术或可用的RF频谱。根据本公开的各个方面的AV可以通过例如给予需要高容量、高吞吐量、低等待时间通信的应用的通信需求或者那些位置感知的应用更高的优先级，来将一些应用优先于其他应用。
根据本公开的各个方面的AV可以从关键应用(例如，与安全相关的应用或服务，例如，医疗/消防/执法等)或在AV通信范围内的网络节点接收触发，并且可以提供对那些非关键应用或特定网络节点的有限连接访问。根据本公开的AV可以例如考虑在本文称为AV的“配置文件”中的信息。“AV配置文件”可以基于特定情况/类别/上下文(例如，作为数据信使操作、从传感器收集数据、经由RF无线通信进行通信(例如，为附近的网络节点(例如，AV)或终端用户装置提供Wi-Fi(例如，IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad)连接、在紧急/灾难情况下提供通信/传输等)，例如表征AV在一个或多个特定状态(例如，充电状态、运输状态、停车状态等)下操作时可以执行的动作。在这种情况下提供通信、运输和/或数据收集支持可以涉及基于不同配置文件为不同应用的无线连接/接入的使用分配优先级(并且这些配置文件可以由不同实体驱动和/或触发，例如，自动AV、网络、工厂、上下文等)。可以定义几个触发器来将AV操作从一种状态改变到另一种状态，从而改变应该可用的无线连接特征。根据本公开的各个方面的AV可以不断地监控由AV提供的每个服务或应用的质量(例如，在服务质量(QoS)或终端用户体验质量(QoE)方面)，并且可以自动地调整带宽/容量的量、通信技术的类型和/或分配以提供用于馈送每个服务或应用的无线连接的时隙。
图5是示出了根据本公开的各个方面的系统500的示例架构的框图，该系统500可以驻留在移动物体的网络中运行的AV中。示例系统500可以例如与本文所讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件100、200、300、400和600(例如，MAP、FAP等)共享任何或所有特征。
在任何时间点，示例AV系统500可以使用物理层接口(PHY)503(和/或MAC层接口)来支持多种不同通信技术501中的任何一种的空中接口，物理层接口503可以包括例如专用短程通信(DSRC)(例如，IEEE 802.11p)、无线蜂窝服务(例如，码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、通用移动电信服务(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、“3G”、“4G”、长期演进(LTE)、“5G”、蓝牙、Wi-Fi(IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad)、以太网等。可用的通信技术可用于满足运行在AV系统500上的服务和/或应用的不同通信要求，包括例如吞吐量/带宽要求、延迟/等待时间要求、数据安全要求和通信范围(即物理距离)要求。图5所示的示例AV系统500包括多个不同的功能块，包括网络接入控制(NAC)块502，该网络接入控制块502包括物理层接口(PHY)块503、网络接入监控块504和路由块505。AV系统500还包括连接管理器块506和与服务1 511、服务2 512和服务n 513通信的服务管理器块507。注意，块在本文也可以称为模块。
图5的网络接入控制(NAC)块502表示管理和监控每种通信技术的通信信道接入的低级系统层的功能。NAC块502的PHY块503可以负责将来自网络接入监控器504的每个通信要求转换成覆盖特定无线通信技术的特定无线通信标准的特征。
图5的网络接入监控块504表示监控和选择将哪个配置应用于每个可用通信技术的功能。每种通信技术都可以根据使用的装置以特定的方式进行配置。基于连接管理器块506发出的请求，网络接入监控块504可以直接与PHY块503交互。“成功”配置是这样一种配置，在网络接入监控块506应用该配置时，PHY块503返回“成功”指示。网络接入监控块504可以例如跟踪每个通信技术的每个通信信道的当前状态(例如，信道可用性、信道负载、信号强度、当前连接的终端用户数量等)。网络接入监控块504还可以负责向路由块505通知新的成功配置，使得路由块505可以对已知的新配置起作用，并且如果需要，可以启用互联网协议(IP)路由。例如，根据本公开的各个方面，网络接入监控器(例如，网络接入监控块504)可以向更高协议层报告新邻居正在使用特定“信道”(例如，信道180)经由特定通信技术(例如，DSRC)提供互联网接入。较高协议层可以在未来某个时间请求经由新邻居的互联网接入能力进行连接。在这种情况下，网络接入监控器可以请求PHY(例如，PHY块503)提供装置的配置，以允许经由特定信道(例如，信道180)使用特定通信技术(例如，DSRC)。如果能够采用特定通信技术的装置(例如，DSRC)能够被配置为在特定信道(例如，信道180)上操作，则PHY(例如，PHY块503)可以向网络接入监控器(例如，网络接入监控器504)返回“成功”的指示，然后网络接入监控器向更高协议层报告成功应用请求。
根据本发明的各个方面，连接管理器块506可以作用于来自服务管理器块507的请求，并且可以利用网络接入监控块504报告的通信技术可用性和当前状态信息。连接管理器块506可以向服务管理器块507发信号通知建立到特定服务的请求连接。连接管理器块506可以处理特定无线连接的系统配置的网络部分，允许系统使用特定的通信技术/通信信道。连接管理器块506还可以为服务管理器块507提供一种方式来请求连接管理器块506，例如，将某个固定接入点(FAP)列入“黑名单”，或者忽略特定通信技术的可用性，即使网络接入监控块504已经报告了特定通信技术可用(例如，有效)。
例如，图5的服务管理器块507可以通过将新服务配置文件508、509、510转换成对连接管理器块506的请求的形式，来对相应服务1 511、服务2 512或服务n 513的新服务配置文件508、509、510的注册做出反应。这种对服务1 511、服务2 512、服务n 513的请求可以例如识别将与所请求的服务一起使用的特定通信技术，包括例如使用WAVE短消息协议(WSMP)(例如，IEEE std 1609.3)的DSRC紧急消息和/或特定通信信道配置特征的使用。此外，新服务可以指定特定通信技术的配置。通过示例而非限制的方式(在DSRC的情况下)，这种配置参数/信息/特征可以包括操作信道(例如，信道180)、最大传输功率(例如，23dBm)、数据速率(例如，9Mbps的相对数据速率)。DSRC的配置参数/信息/特征的其他示例可见例如IEEE std 1609.4。其他通信技术的配置参数/信息/特征，例如，无线网络(例如，IEEE802.11a/b/g/n/ac/af)也可以包括射频信道的规范以及安全方法(例如，WEP、WPA、WPA2等)。有许多方法来指定特定服务(例如，1 511、2 512、n 513)需要的通信连接类型。
根据本公开的各个方面，各种类型的通信连接可以包括例如延迟容忍连接，其中，例如，希望使用网络的服务(例如，1 511、2 512、n 513)能够等待，直到在将来的某个点有合适的通信可用(例如，当稳定的连接可用时，或者当网络拥塞最小时)。这是可能的，因为要传输的数据已经生成并存储在AV中，并且可以在稍后当具有可接受的通信条件的合适的通信连接的可用性已经由连接管理器块506验证并发信号通知时传输。例如，延迟容忍网络的示例系统和方法方面可见2016年11月17日提交的题为“Systems and Methods forDelay Tolerant Networking in a Network of Moving Things,for Example Includinga Network of Autonomous Vehicles”的美国专利申请15/353,966，其全部内容在本文通过引用结合于此。
根据本公开的方面，各种类型的通信连接还可以包括例如提供即时接入的连接。这可以在例如特定服务(例如，服务1 511、服务2 512、服务n 513)想要到目的地的通信连接的情况下使用，而不管连接管理器将使用什么类型的通信技术。这在本文也可以称为“不关心”连接，因为要传送的数据的性质使得请求通信连接的服务不关心连接的特征(例如，成本、容量)。例如，监控云的新配置更新或软件更新的服务可能不关心用于执行这种监控操作的通信技术类型。AV软件的这种监控行为可能不能容忍延迟，因为服务可能需要立即回答。
根据本公开的各个方面，各种类型的通信连接可以包括例如对“严格立即接入”的需求，其中，服务1 511、服务2 512和/或服务n 513请求通信连接满足关于通信连接的多个严格要求。通过示例而非限制的方式，这种需求的一些示例可以包括使用特定的通信技术或者满足本文讨论的一些或全部需求的通信技术。这些要求然后可以传递到连接管理器块506，连接管理器块506除了其他职责之外，可以识别满足请求服务的所有要求的可用通信连接。可能需要“严格即时访问”的服务的一个示例可以是“紧急”服务，其需要稳定的通信连接，具有低等待时间/延迟，但是不需要具有高吞吐量/带宽的通信路径。可能需要“严格即时访问”的服务的另一示例是需要访问互联网的服务，其目标是最大延迟/等待时间和合理的吞吐量的某个限制(即，取决于服务的配置文件)，以便终端用户具有良好的QoE。
在服务配置文件(例如，服务配置文件508、509、510)内，服务可以传递给服务管理器块507的其他额外类型的需求包括例如服务优先级、通信协议类型(例如，WSMP、IP、所有)、安全性(例如，无、无线等效隐私(WEP)、Wi-Fi受保护接入(WPA)、WPA2、IPsec等)、目标标识符(例如，媒体访问控制(MAC)地址)、位置相关输入(例如，特定距离范围、定义允许或不允许无线通信的区域的地理围栏等)、无线通信技术(例如，DSRC、无线蜂窝服务(例如，CDMA、TDMA、UMTS、GSM、“3G”、“4G”、“LTE”、“5G”)、蓝牙和/或Wi-Fi(IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad)和/或响应时间(例如，连接允许的时间量(例如，请求到期时间)中的一种或多种或全部)。
每个AV的服务管理器(例如，图5的服务管理器块507)可以在特定时间点共享AV的全局上下文。AV全局上下文可以包括本文可以称为AV上下文模式和AV上下文状态的内容。AV上下文模式可以包括例如运输模式(例如，当AV正在运输人和/或货物时)、充电模式(例如，当AV停止并且正在对AV的电池充电时)、停放模式(例如，当AV在停放位置静止，等待新的工作或活动时)、移动模式(例如，AV刚刚完成其最近的工作/活动并且还没有新的工作/活动，因此，AV将寻找停车位置和/或AV车辆正在接近新工作/活动(例如，接某物和/或某人))和离线/空闲模式(例如，不在任何其他模式下)的起点。AV上下文状态可以包括例如AV充当互联网服务提供商(即，“互联网”)的上下文状态、AV执行传感器数据获取(即，“数据感测”)的上下文状态、AV充当“中间节点”(例如，通过路由数据扩展与其他人的连接)的上下文状态、以及AV正在处理紧急情况(即，“紧急情况”)的上下文状态。
根据本公开的方面，每个AV系统的服务管理器(例如，图5的示例服务管理器块507)可以使用由每个相邻节点共享的上下文信息来决定如何在特定时刻利用每个邻居。图5的上下文监控块521是服务管理器块507的子块，并且根据本公开的一些方面，可以处理来自图5的网络和反馈服务518的一些或全部AV上下文输入，从而允许AV控制其上下文模式和上下文状态，如本文所讨论的。以下是根据本公开的AV如何处理来自本地邻居(例如，相邻AV、一般相邻节点等)的信息的示例。
在这种情况下，可以请求第一AV的第一服务管理器(例如，服务管理器块507)提供互联网接入，并且可以从上下文监控器接收关于两个相邻AV的信息，其中，第一相邻AV作为“中间节点”停放，并且第二相邻AV在提供互联网接入的同时运送人。第一相邻AV的上下文监控器(例如，上下文监控块521)可以通过向第一AV发信号通知服务管理器(例如，服务管理器507)应该请求第一AV的连接管理器(例如，连接管理器块506)选择第一相邻AV作为其下一跳来起作用，因为第一相邻AV具有获得到互联网的良好回程连接的更大可能性。除了本地信息之外，反馈服务(例如，反馈服务块518)还可以例如从第一AV以及第一相邻AV和第二相邻AV的运营商/所有者(例如，车队所有者)接收请求，请求第一AV将其上下文模式改变为“充电模式”。一旦接收到这种请求，第一AV的反馈服务(例如，反馈服务块518)可以向上下文监控器(例如，上下文监控块521)通知第一AV，相应地起作用。
如本文所讨论的，术语“服务”可以用来指愿意使用AV系统以便通过连接AV的网络发送数据的实体。根据本公开的各个方面，每个服务(例如，图5的服务1 511、服务2 512、服务n 513)可以具有相应的服务配置文件(例如，分别为配置文件508、509、510)，其可以包括识别/描述服务的多个元数据项/元素。本文已经讨论了一个或多个示例元数据项/元素，例如，“服务类型”。例如，服务的配置文件还可以包括识别通信期间要使用的“协议类型”的元数据项/元素，这可能限制通信技术或可用通信信道的数量。WSMP和IP是对某些标准有限制的协议的示例。例如，WSMP只能经由DSRC无线链路以其纯形式传输。因此，当没有DSRC链路可用时，试图发送WSMP消息的服务可能会发现WSMP消息被丢弃或封装在IP帧中。在这种封装的情况下，连接管理器(例如，连接管理器块506)可以在当前网络节点(例如，AV)和目标网络节点之间建立用于WSMP-IP传输的隧道。在这种情况下，目标节点的身份也可以是服务配置文件中的一个元数据项/元素，因此服务管理器可以将该信息作为请求的一部分传递给连接管理器。IP帧可以经由DSRC传输，但有一些限制，这些限制可能因每个国家的法规而异。例如，DSRC的所有现行标准(例如，5.9GHz-IEEE-802.11、IEEE std 1609.x和欧洲电信标准协会(ETSI))都禁止在控制信道上使用IP帧。因此，对于DSRC仅在控制信道上可用的系统，由于DSRC不可用，可能需要通过其他技术(例如，蜂窝技术)发送IP帧。
服务配置文件中可能存在的另一示例元数据项/元素是“服务优先级”。服务管理器可以使用服务优先级来设置/调整特定服务的可用带宽，这取决于实现方式。例如，相对较高优先级的服务可以获得全信道带宽，而相对较低优先级的服务可以与另一较低优先级的服务共享信道带宽。关于所谓的“备用信道接入”的额外信息可见例如IEEE std 1609.4。如本文所讨论的，与例如“数据记录”服务相比，“紧急”服务可以以最高优先级来处理。对于服务优先级为“紧急”的服务，服务管理器可以确保没有其他服务会干扰服务优先级为“紧急”的服务，因为“紧急”服务具有最高优先级。例如，使用该系统进行低延迟通信的任何服务都可以关闭，以便“紧急”服务可以在系统的全部性能下使用该系统。即使服务优先级可以被处理为对服务管理器的强输入，具有相对较低服务优先级的服务最终可以优先于具有相对较高服务优先级的服务，例如，如果服务管理器(例如，服务管理器块507)断定当前不存在使相对较高优先级的服务能够运行的条件。例如，如果当前未检测到终端用户正在提供Wi-Fi车载互联网接入的服务，则该服务可能闲置。在这种情况下，一旦终端用户在Wi-Fi侧注册(例如，完成认证)，相对较高优先级的服务就可以获取通信信道。
图5的反馈块518表示可以被视为“特殊”服务(例如，反馈块518可以被认为是“服务0”)的功能，该服务从本地服务1 511、服务2 512、服务n 513收集反馈521、522、523，并且可以管理本地数据源519(例如，诸如GNSS/GPS的传感器装置)，本地数据源519向服务管理器507馈送可以用于在连接管理器块506附近决定哪种通信连接可能是AV的特定服务的更好选择的信息。信息反馈块518可以例如具有其自己的服务配置文件，并且可以经由通信链路520与云517通信，以收集存储在云517的数据库中的远程历史信息。这种信息然后可以作为输入519馈送到服务管理器块507。与远程可访问的历史信息一起使用的这种本地数据源的一个示例是来自本地服务(例如，AV的GNSS/GPS接收器)的本地GNSS/GPS信息，与远程定位的历史信息(例如，在云517)一起使用，由此可以获得网络节点(例如，AV)成功无线连接到特定地理位置/区域处或附近的固定AP(未示出)的概率。使用这种信息，服务管理器块507可以决定是否请求连接管理器506将固定AP列入“黑名单”。
应当注意，本文的讨论是作为使用服务配置文件的示例提供的，并且不旨在以任何方式进行限制，因为许多其他不同的示例落入本公开的范围内。
图6是示出根据本公开的各个方面的在涉及自主车辆603的AV系统608、相邻自主车辆605、固定接入点607和可经由互联网601访问的云617的示例信息流期间AV系统的功能块如何相互作用的框图。图6的AV系统608的功能块可以对应于例如在本文详细描述的图5的AV系统500的类似命名的功能块。示例系统或网络600可以例如与本文讨论的其他示例方法、系统、网络和/或网络部件100、200、300、400和500共享任何或所有特征。
图6的图示示出了第一网络节点、经由DSRC链路604通信耦接到第二网络节点的AV603的AV系统608、经由DSRC链路606通信耦接到第三网络节点的AV 605的AV系统、固定AP607。如图6所示，固定AP 607经由以太网连接610通信耦接到互联网601。同样如图6所示，AV603、AV 605的AV系统可以使用DSRC链路604、606、609彼此检测为邻居。图6的AV系统608的图示中的十个数字圆圈内的数字表示AV系统608的功能块可以执行的示例性动作/步骤序列的顺序，如下面更详细描述的。
在动作/步骤1，AV系统608的物理层接口(PHY)块可以向网络接入监控块提供关于PHY已经检测到的任何无线网络的信息，从而使得网络接入监控块知道相邻AV 605、固定AP607以及对应的无线(例如，DSRC)链路604、609的特征/条件。这种特征/条件可以包括例如关于通过无线链路604、609到互联网的消息/分组等待时间/延迟、经由无线链路604、609到相邻AV 605和固定AP 607的可用吞吐量/带宽以及由通信技术确定的最大通信范围的信息。PHY块还可以向网络接入监控块报告蜂窝网络连接602可用，并且例如蜂窝网络连接602比DSRC无线链路604、609具有相对较高的等待时间和相对较低的吞吐量。
接下来，在动作/步骤2，网络接入监控块可以向AV系统608的连接管理器块报告经由两个不同的相邻节点(即，相邻AV 605和固定AP 607)经由DSRC无线链路604、609可获得互联网接入，并且蜂窝连接可用。
然后，在动作/步骤3，连接管理器可以向AV系统608的服务管理器发信号，指示通过DSRC无线链路(例如，无线链路604、609)和蜂窝网络(例如，蜂窝网络602)两者连接到互联网是可以的。
在动作/步骤4，被配置为并能够向AV系统603(“互联网(INTERNET)”)内的无线终端用户提供互联网接入的服务块可以通过将“互联网”服务的服务配置文件传递给AV系统608的服务管理器块来请求使用合适的通信连接。“互联网”服务的服务配置文件可以包括例如表示最大可接受通信链路等待时间/延迟和最小可接受通信链路吞吐量/带宽的值的元数据项/元素，并且可以包括例如指示“严格即时访问”的服务类型和“高”的服务优先级的元数据项/元素。
在该示例的动作/步骤5，另一服务块(“配置(CONFIG)”)可以在动作/步骤4的同时或大约同时，尝试与位于云617中的资源通信，以便检查新的配置更新对于AV系统608是否可用。“配置”服务块可以向AV系统608的服务管理器块发送请求，请求通信连接，并且可以将“配置”服务块的服务配置文件传递给服务管理器块。由“配置”服务块发送的服务配置文件可以例如包括元数据项/元素，这些元数据项/元素指示“配置”服务块的服务类型是“不关心”即时访问，并且服务优先级是“低”。
接下来，在动作/步骤6，AV系统608的反馈服务块(“反馈(FEEDBACK)”)可以从例如云617接收历史数据。接收到的历史数据可以例如指示网络节点(例如，驻留在AV 603中的AV系统608)和图6的固定AP 607之间的无线通信质量通常在AV 603(其中，安装有AV系统608)当前所处的特定物理/地理区域中降低。根据本公开的各个方面，AV608的反馈服务块可以例如使用例如从GNSS/GPS服务(“GPS”)块接收的位置信息，在检测到与固定AP 607的无线通信的丢失/退化时，确认历史数据的指示。反馈服务块可以例如将这种信息传递给AV系统608的服务管理器块。
在动作/步骤7，服务管理器块可以请求连接管理器块忽略固定AP 607(例如，“列入黑名单”)，并且可以通过无线链路604建立到位于相邻AV 605中的网络节点的最高优先级服务(互联网提供商服务块“互联网”)的连接。
接下来，在动作/步骤8，AV系统608的连接管理器块可以请求网络接入监控块执行信道配置，以便将AV系统608的通信链路条件与AV系统605的通信链路条件相匹配。
在动作/步骤9，AV系统608的网络接入管理器块可以通过请求AV系统608的PHY块在AV 603的网络节点(例如，AV系统608)和网络节点605(例如，AV 605的AV系统)之间建立无线连接，将从连接管理器块接收的执行信道配置的请求转换成信道配置到DSRC通信技术的应用。
在动作/步骤10，AV系统608的网络访问监控块可以请求路由块经由相邻AV 605将从“互联网”服务块生成/来自“互联网”服务块的数据流量路由到互联网，因为相邻AV 605已经向其他AV/网络节点通告AV 605正在提供对互联网的访问。连同AV(例如，AV 605)正在使用的物理信道配置(例如，通信技术的配置)，AV可以报告将用于通过网络路由目的的IP配置。其他细节可见例如IEEE std 1609.3。这种信息可以是WAVE服务广告(WSA)“路由部分”的一部分，或者是另一可能的“供应商特定的帧”，该帧包括其他网络实体通过正在通告互联网接入的相邻AV网络节点连接/路由其数据流量所需的IP信息。
根据本公开的各个方面，一旦在执行所指示的动作/步骤中成功或出错，上述动作/步骤序列的所有功能块可以向序列中的前一个块(即，“上行”)发信号通知确认，包括由服务管理器块向每个受影响的服务块发信号通知。这种信令可用于指示是否已经成功建立连接，以及根据特定响应时间是否已经建立通信。
根据本公开的各个方面，一旦对当前最高优先级服务(例如，在该示例中，“互联网”)的通信连接请求已经完成，服务管理器块然后可以为具有比刚刚为其建立通信连接的服务(即，次高优先级服务)的服务优先级低的作为下一个服务优先级的服务优先级的服务选择待定通信连接请求。在当前示例中，为配置更新服务(“配置”)建立通信连接将是连接最高优先级服务(即，“互联网”)的请求之后处理的下一个请求。在处理该连接请求时，AV系统(例如，AV系统608)的服务管理器在执行动作/步骤7、8、9和10时，可以请求功能块链中的较低块(例如，连接管理器块、网络接入监控块、路由块和PHY块)将来自配置更新服务块(“配置”)的数据流量连接并路由到蜂窝网络连接，并且不干扰较高优先级服务(“互联网”)的已建立的(例如，DSRC)通信连接。注意，刚刚呈现的示例仅仅是可以以多种方式中的任何一种来执行的更新的一个示例。例如，用于执行软件和/或配置更新的系统和方法的额外示例见2016年5月18日提交的题为“Systems and Methods for Remote Software Updateand Distribution in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/157,887号；2016年4月26日提交的题为“Systems and Methods for Remote ConfigurationUpdate and Distribution in a Network of Moving Things”的美国专利申请序列第15/138,370号；2016年8月23日提交的题为“Systems and Methods for Flexible SoftwareUpdate in a Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/378,269号；以及2016年8月19日提交的题为“Systems and Methods for Reliable Software Update ina Network of Moving Things”的美国临时专利申请序列第62/376,955号；每个专利的全部内容在本文通过引用结合于此。
图7A至图7B是示出根据本公开的各个方面的操作AV系统(例如，图5和图6的AV系统)的示例方法的动作的流程图。应当注意，图7A至图7B中所示的各种动作的组成和顺序仅仅是为了说明的目的，因为在不脱离本公开的精神和范围的情况下，更多或更少数量的动作或不同的动作可以是这种方法的一部分。下面的讨论可以参考图5和图6的元件，对于图5和图6的元件，可以在上面获得更多的细节。应当注意，图7A至图7B的方法可以例如在AV系统加电时或加电后不久启动，并且可以从该点开始连续或周期性地运行(例如，作为操作系统(OS)的连续运行的线程/进程或不时执行动作的多处理器系统的核心/处理器)。
图7A至图7B的方法开始于框702，其中，执行该方法的AV系统(例如，图5和图6的AV系统500或608)可以开始监控AV支持的各种有线和/或无线通信接口的电子硬件的操作状态，例如，与无线网络兼容的接口(例如，IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad)、DSRC(例如，IEEE802.11p)和/或商业蜂窝语音/数据服务(例如，2.5G、3G、4G、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)服务、通用移动电信服务(UMTS)、码分多址(CDMA)无线服务和/或时分多址(TDMA)无线服务、蓝牙、Zigbee(例如，IEEE 802.15.4)、通用串行总线(USB)、控制器局域网(CAN)总线(例如，ISO 11898系列)和/或串行外围接口(SPI))。这种监控可以包括例如监控/跟踪可用性、信号强度(RSSI)、信噪比(SNR)、误码率(BER)、等待时间、分组丢失、容量、吞吐量、与相邻AV/节点的无线通信的存在、AV上服务的服务质量(QoS)/体验质量(QoE)测量/信息、其他上下文信息等。
接下来，在框704处，该方法可以确定是否已经为AV系统上的软件应用注册服务请求/配置文件。通过示例而非限制的方式，本公开的AV系统可以支持的服务包括互联网接入服务、地理位置/地理定位/地理围栏服务(例如，基于全球导航卫星服务(GNSS)/全球定位系统(GPS))、配置服务、客户端应用等。如果在框704处，确定服务请求/配置文件没有被AV系统注册，则该方法可以前进到框712，如下所述。然而，如果该方法在框704处确定服务请求/配置文件已经由AV系统注册，则该方法可以在框706处将注册服务的服务配置文件映射到相应服务在操作期间所需的资源(例如，无线连接支持、所需存储量/类型、操作期间所需的处理器利用率/负载/周期量等)，并且可以记录分配给注册的服务相对于在AV系统上运行的其他服务的优先级。
接下来，在框708处，图7A的方法可以使用服务配置文件的映射来产生可用于支持注册服务的无线接口的配置信息，并且可以基于服务配置文件、分配的服务优先级和用于AV系统的上下文信息，从AV系统支持的无线技术池中向注册服务分配无线网络容量。然后，在框710处，该方法可以使注册的服务在AV系统上激活，并且该方法在框712处继续。
在框712处，图7A至图7B的方法可以确定AV系统是否已经接收到触发。这种触发可以包括例如检测正在接近的紧急车辆和/或通过AV网络从与安全相关的应用或服务(例如，医疗/消防/执法实体)接收紧急模式激活的通知。如上所述，这种触发器可以将AV操作从一种状态改变到另一种状态，从而可以改变AV系统支持的服务应该可用的无线连接特征。如果在框712处确定没有接收到这种触发，则图7A至图7B的方法可以在图7B的框718处继续，如下所述。然而，如果执行该方法的AV系统在框712处确定已经接收到这种触发，则图7A至图7B的方法可以在框714处继续，在框714处，本公开的AV可以改变受接收到的触发影响的服务的操作状态(例如，使一个或多个服务或服务的特征活跃、不活跃、休眠或停止)，并且然后可以在框716处基于例如接收到的触发的性质来调整可操作特征和无线连接能力到受影响服务的分配。该方法然后可以在框718处继续，如下所述。
在图7B的框718处，该方法可以确定AV是否已经从一个或多个相邻AV(例如，在本AV系统的无线通信范围内的其他AV)接收到本文所谓的“上下文信息”。如上所述，这种上下文信息可以例如表征AV行驶的道路，通过示例而非限制的方式，包括交通状况、环境状况、意外事件和预测上下文信息。关于这种上下文信息的性质的额外信息可见本文的其他地方，见2017年3月10日提交的题为“System and Methods for Managing the Routing andReplication of Data in the Upload Direction in a Network of Moving Things”的美国专利申请第15/456,441号以及2017年4月3日提交的题为“Systems and Methods forManaging the Routing and Replication of Data in the Download Direction in aNetwork of Moving Things”的美国专利申请第15/478,181号，每个专利的全部内容通过引用结合于此。
如果在框718处，该方法确定没有接收到相邻AV共享的上下文信息，则该方法可以在框724处继续，如下所述。然而，如果该方法在框718处确定已经接收到由相邻AV共享的上下文信息，则该方法可以在框720处继续，其中，执行该方法的AV系统可以分析从一个或多个相邻AV接收的上下文信息。然后，在框722处，基于对例如从一个或多个相邻AV接收的各种上下文信息的分析，AV系统可以调整在AV上运行的服务的操作。该方法然后可以在框724处继续，如下所述。
在框724处，图7B的方法可以访问在AV上激活的服务的QoS信息(例如，在图7A的框702处监控的信息)。这种信息可以由AV系统记录在存储器中，和/或可以与相邻AV的AV系统共享，和/或与网络的AV的客户端/运营商的基于云的或其他集中式/共享系统共享。然后，在框726处，该方法可以确定服务质量/体验质量和/或表示当前由本公开的AV系统支持的服务的操作的任何其他测量、参数和/或特征是否具有低于特定测量、参数和/或特征的相应期望/要求阈值的值。如果确定由AV系统支持的服务的这种测量、参数和/或特征在服务操作的测量、参数和/或特征的相应阈值或以上运行，则如上所述，图7B的方法可以在图7A的框704处处继续。然而，如果框726处的确定发现由AV系统支持的一个或多个服务的一个或多个测量、参数和/或特征在相应阈值以下运行，则图7B的方法可以在框728处继续，其中，该方法可以分析AV系统的各种元件(例如，图5和图6的AV的各种功能块)的运行，以确定由AV系统支持的一个或多个服务的QoS/QoE不足的原因。这种分析可以包括例如检查每个服务分配和消耗的资源量(例如，处理器利用率/负载/周期、使用的存储器/存储、使用的无线容量等)、由AV系统提供给每个服务的无线连接质量(例如，RSSI、SNR、BER、分组丢失、等待时间等)、在QoS/QoE不足期间的上下文信息以及当前支持的每个服务的当前优先级，仅举几个由分析考虑的特征/参数/信息。然后，在框730处，该方法可以基于上下文信息、服务优先级和服务配置文件，调整上述各种资源在由AV系统支持的一个或多个服务上的分配，以改善一个或多个服务的QoS/QoE或其他质量测量。这种分析和调整可以例如使用服务优先级结合QoS/QoE来确定在AV系统支持的服务上调整AV系统资源的分配的方式。然后，如上所述，图7A至图7B的方法在图7A的框704处处继续。
本公开的各个方面可以在操作包括多个节点的移动物体的网络的节点的方法中看到。这种方法可以包括：启动对多个无线通信接口的持续监控，以确定每个无线通信接口的相应操作状态；并且从一个或多个软件应用的软件应用接收注册由软件应用支持的服务的请求、表示服务的数据通信资源需求的服务配置文件以及服务的优先级。该方法还可以包括：基于节点上每个服务的相应的服务配置文件和相应的服务优先级，在节点上注册服务，并配置多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口，以能够操作注册服务；并且在注册和配置之后，通过使终端用户装置和/或多个节点中的其他节点能够访问注册的服务，使注册的服务在节点上激活。
在根据本公开的各个方面的方法中，配置一个或多个无线通信接口可以包括将配置的无线通信接口的无线容量分配给注册的服务。该方法还可以包括接收由节点的一个或多个相邻节点共享的上下文信息，其中，上下文信息表示一个或多个相邻节点的操作条件和/或一个或多个相邻节点的无线通信的服务质量。该方法还可以包括基于接收到的上下文信息、相应服务配置文件以及节点上每个服务的相应服务优先级，调整多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。此外，该方法还可以包括：在节点处检测在由网络服务的地理区域内发生触发事件；基于检测到的触发事件，改变节点上的一个或多个服务的操作状态；并且基于检测到的触发事件、相应服务配置文件以及节点上每个服务的相应服务优先级，调整多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
根据本公开的各个方面，触发事件可以包括检测正在接近的警察、医疗或消防车辆。多个无线通信接口可以包括：至少一个无线通信接口，其能够在节点和网络的一个或多个其他节点之间直接通信；以及至少一个无线通信接口，其可配置为使用无线局域网(WLAN)标准与手持终端用户装置和WLAN接入点直接通信。每个无线通信接口的操作状态可以包括以下中的一个或两个：无线通信接口的使用可用性的指示和无线通信接口接收的射频信号强度的指示，并且每个无线通信接口的操作状态可以包括以下中的一个或两个：由无线通信接口提供的服务质量的指示和无线通信接口的未使用的数据通信容量的指示。节点可以位于自主车辆上，并且可以包括通信接口，通信接口被配置为与控制自主车辆的运动的系统直接通信耦接。多个软件应用可以包括软件应用，软件应用经由节点的多个无线通信接口中的一个无线通信接口向一个或多个无线使能终端用户装置提供互联网接入。
本公开的额外方面可以在其上存储有多个代码段的非暂时性计算机可读介质中看到。每个代码段可以包括可由一个或多个处理器执行的多个指令，并且这些指令可以使一个或多个处理器执行操作包括多个节点的移动物体的网络的节点的方法的步骤，如上所述。
本公开的其他方面可以在包括多个节点的移动物体的网络的节点的系统中看到。这种系统可以包括一个或多个处理器，其可操作地耦接到用于存储可由一个或多个处理器执行的一个或多个软件应用的指令的节点的至少一个存储器，并且耦接到节点的多个无线通信接口，其中，一个或多个处理器可以可操作，以至少执行方法的步骤，如上所述。
总之，本公开的各个方面提供了用于支持移动节点的网络的通信网络架构、系统和方法，例如，包括移动节点和固定节点的组合。作为非限制性示例，本公开的各个方面提供了用于支持动态可配置通信网络的通信网络架构、系统和方法，该通信网络包括静态通信节点和移动通信节点的复杂阵列(例如，移动物体的互联网)。虽然已经参考某些方面和示例描述了前述内容，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变，并且可以替换等同物。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，其目的在于，本公开不限于所公开的特定示例，而是本公开将包括落入所附权利要求范围内的所有示例。

Claims (30)

1.一种用于包括多个节点的移动物体的网络的节点的系统，所述系统包括：
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器能够操作地耦接到用于存储能够由所述一个或多个处理器执行的一个或多个软件应用的指令的节点的至少一个存储器，并耦接到所述节点的多个无线通信接口，所述一个或多个处理器能够操作，以至少：
启动对所述多个无线通信接口的持续监控，以确定每个无线通信接口的相应操作状态；
从所述一个或多个软件应用的一个软件应用接收注册由所述软件应用支持的服务的请求、表示所述服务的数据通信资源需求的服务配置文件以及所述服务的优先级；
基于所述节点上每个服务的相应服务配置文件和相应服务优先级，在所述节点处注册所述服务，并配置所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口，以能够操作已注册服务；并且
在注册和配置之后，通过使终端用户装置和/或多个节点中的其他节点能够访问所述已注册服务，使所述已注册服务在所述节点上激活。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，配置所述一个或多个无线通信接口包括：
将已配置的无线通信接口的无线容量分配给所述已注册服务。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还能够操作，以至少：
接收由所述节点的一个或多个相邻节点共享的上下文信息，其中，所述上下文信息表示所述一个或多个相邻节点的操作条件和所述一个或多个相邻节点的无线通信的服务质量中的一者或两者；并且
基于接收到的上下文信息、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还能够操作，以至少：
在所述节点处检测在由所述网络服务的地理区域内发生触发事件；
基于检测到的触发事件，改变所述节点上的一个或多个服务的操作状态；并且
基于检测到的触发事件、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述触发事件包括检测正在接近的警察、医疗或消防车辆。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个无线通信接口包括：
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口使得能够在所述节点和所述网络的一个或多个其他节点之间直接通信；以及
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口能够被配置为使用无线局域网(WLAN)标准与手持终端用户装置和WLAN接入点直接通信。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一个或两个：所述无线通信接口的使用可用性的指示和由所述无线通信接口接收的射频信号强度的指示。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一个或两个：由所述无线通信接口提供的服务质量的指示和所述无线通信接口的未使用的数据通信容量的指示。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述节点位于自主车辆上，并且包括通信接口，所述通信接口被配置为与控制所述自主车辆的移动的系统通信直接耦接。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个软件应用包括软件应用，所述软件应用经由所述节点的所述多个无线通信接口中的一个无线通信接口向一个或多个无线使能终端用户装置提供互联网接入。
11.一种操作包括多个节点的移动物体网络的节点的方法，所述方法包括：
启动对多个无线通信接口的持续监控，以确定每个无线通信接口的相应操作状态；
从所述节点上的一个或多个软件应用的一个软件应用接收注册由所述软件应用支持的服务的请求、表示所述服务的数据通信资源需求的服务配置文件以及所述服务的优先级；
基于所述节点上每个服务的相应服务配置文件和相应服务优先级，在所述节点处注册所述服务，并配置所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口，以能够操作已注册服务；并且
在注册和配置之后，通过使终端用户装置和/或多个节点中的其他节点能够访问所述已注册服务，使所述已注册服务在所述节点上激活。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，配置所述一个或多个无线通信接口包括：
将已配置的无线通信接口的无线容量分配给所述已注册服务。
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
接收由所述节点的一个或多个相邻节点共享的上下文信息，其中，所述上下文信息表示所述一个或多个相邻节点的操作条件和所述一个或多个相邻节点的无线通信的服务质量中的一者或两者；并且
基于接收到的上下文信息、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
14.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：
在所述节点处检测在由所述网络服务的地理区域内发生触发事件；
基于检测到的触发事件，改变所述节点上的一个或多个服务的操作状态；并且
基于检测到的触发事件、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述触发事件包括检测正在接近的警察、医疗或消防车辆。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个无线通信接口包括：
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口使得能够在所述节点和所述网络的一个或多个其他节点之间直接通信；以及
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口能够被配置为使用无线局域网(WLAN)标准与手持终端用户装置和WLAN接入点直接通信。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一个或两个：所述无线通信接口的使用可用性的指示和由所述无线通信接口接收的射频信号强度的指示。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一者或两者：由所述无线通信接口提供的服务质量的指示和所述无线通信接口的未使用的数据通信容量的指示。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述节点位于自主车辆上，并且包括通信接口，所述通信接口被配置为与控制所述自主车辆的移动的系统直接地通信耦接。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个软件应用包括经由所述节点的所述多个无线通信接口中的一个无线通信接口向一个或多个无线使能终端用户装置提供互联网接入的软件应用。
21.一种其上存储有多个代码段的非暂时性计算机可读介质，每个代码段包括能够由一个或多个处理器执行的多个指令，这些指令使一个或多个处理器执行操作包括多个节点的移动物体的网络的节点的方法的动作，所述方法的步骤包括：
启动对多个无线通信接口的持续监控，以确定每个无线通信接口的相应操作状态；
从所述节点上的一个或多个软件应用的一个软件应用接收注册由所述软件应用支持的服务的请求、表示所述服务的数据通信资源需求的服务配置文件以及所述服务的优先级；
基于所述节点上每个服务的相应服务配置文件和相应服务优先级，在所述节点处注册所述服务，并配置所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口，以能够操作已注册服务；并且
在注册和配置之后，通过使终端用户装置和/或多个节点中的其他节点能够访问所述已注册服务，使所述已注册服务在所述节点上激活。
22.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，配置所述一个或多个无线通信接口包括：
将已配置的无线通信接口的无线容量分配给所述已注册服务。
23.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法的步骤还包括：
接收由所述节点的一个或多个相邻节点共享的上下文信息，其中，所述上下文信息表示所述一个或多个相邻节点的操作条件和所述一个或多个相邻节点的无线通信的服务质量中的一者或两者；并且
基于接收到的上下文信息、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
24.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法的步骤还包括：
在所述节点处检测在由所述网络服务的地理区域内发生触发事件；
基于检测到的触发事件，改变所述节点上的一个或多个服务的操作状态；并且
基于检测到的触发事件、相应服务配置文件以及所述节点上每个服务的相应服务优先级，调整所述多个无线通信接口中的一个或多个无线通信接口的配置，并调整所述一个或多个无线通信接口的无线容量的分配。
25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述触发事件包括检测正在接近的警察、医疗或消防车辆。
26.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述多个无线通信接口包括：
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口使得能够在所述节点和所述网络的一个或多个其他节点之间直接通信；以及
至少一个无线通信接口，所述至少一个无线通信接口能够被配置为使用无线局域网(WLAN)标准与手持终端用户装置和WLAN接入点直接通信。
27.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一个或两个：所述无线通信接口的使用可用性的指示和所述无线通信接口接收的射频信号强度的指示。
28.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，每个无线通信接口的操作状态包括以下中的一者或两者：由所述无线通信接口提供的服务质量的指示和所述无线通信接口的未使用的数据通信容量的指示。
29.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述节点位于自主车辆上，并且包括通信接口，所述通信接口被配置为与控制所述自主车辆的移动的系统直接地通信耦接。
30.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述多个软件应用包括经由所述节点的所述多个无线通信接口中的一个无线通信接口向一个或多个无线使能终端用户装置提供互联网接入的软件应用。
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