CN116438913A - 用于数据卸载和上载以在载具交通基础设施系统的节点之间交换数据的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种在自主载具和载具交通控制基础设施系统之间传输数据的方法。该方法包括由载具的通信设备接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷。该方法包括由载具的计算设备：确定载具在或将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内；确定载具将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内的时间长度；以及用数据有效载荷的至少一部分组装可在确定的时间长度内传输的通信包。该方法包括：当载具与智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，由载具的通信设备将组装的通信包发送到节点。

Description

用于数据卸载和上载以在载具交通基础设施系统的节点之间 交换数据的系统和方法

交叉引用和优先权要求

本专利文件要求于2020年11月3日提交的美国专利申请号17/087,903的优先权，其通过引用合并于此。

背景技术

本公开涉及用于向和从交通控制基础设施系统的智能基础设施节点传输交通控制数据的系统和方法。

交通控制系统使用在城市和高速公路上的智能基础设施节点，例如，来收集交通状况的情景感知，以及其他事项。各种智能基础设施节点还可以基于当时的交通状况来控制交通灯设备。例如，在一个具有交通灯设备的交叉路口处的智能节点可能需要来自另一个智能节点的数据，以确定何时将该设备的灯从红色改变为绿色。因为交通控制系统可以具有分布在城市的数百个这样的智能节点，所以一些智能节点的通信可能被建筑物、桥梁等阻断或变得阻断。

向和从智能基础设施节点传输数据需要与系统中的至少一个节点建立数据连接并开发软件以自行卸载数据，或者创建与管理所有智能基础设施节点的集中式节点的硬连线连接。这两种方法都不能提供低成本、高吞吐量的解决方案，来传输由智能基础设施节点收集和/或生成的可以用来改善其操作的海量数据。

增加数据连接和开发软件来传输数据增加了系统的制造成本，以及用于支付系统的数据传输操作的维护成本。开放且可访问的数据连接构成了安全风险，黑客可以通过访问通常是商业秘密的软件来利用该风险，从而暴露了公司系统的竞争优势细节。另外，与所有智能基础设施节点的集中位置的硬连线连接可能是昂贵的并且难以维护，而且随着城市不断发展和智能基础设施系统继续变得更加普遍，还会带来可扩展性挑战。在某些情况下，在某些位置增加智能基础设施节点可能是令人望而却步的，这可能会在交通控制系统中留下盲点。

因此，至少出于这些原因，需要将从一个智能节点到另一个智能节点获取数据或从远程服务器和智能节点获取数据的更好的系统和方法。

发明内容

在一些实施例中，提供了在自主载具和载具交通控制基础设施系统之间传输数据的方法。该方法可以包括由载具的通信设备接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷。该方法可包括由载具的计算设备：确定载具在或将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内；确定载具将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内的时间长度；以及用数据有效载荷的至少一部分组装可在确定的时间长度内传输的通信包。该方法可以包括：当载具与智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，由载具的通信设备将组装的通信包发送到智能节点。

在各种实施例中，接收数据有效载荷可以包括从以下之一接收数据有效载荷：远程服务器；对等数据载体设备；或另一智能交通控制基础设施节点。

在各种实施例中，该方法还可以包括：由智能交通控制基础设施节点的通信设备接收通信包；由智能交通控制基础设施节点的处理器用在通信包中的数据有效载荷的接收部分来更新智能节点的存储器或软件；以及由智能交通控制基础设施节点的处理器跟踪与数据有效载荷的接收部分相关联的标识符。

在各种实施例中，载具在路线上行驶。该路线可以包括重复智能交通控制基础设施节点位于的路线的路线部分。该方法还可以包括：当载具正在重复该路线的路线部分时，由载具的计算设备：检测载具在智能交通控制基础设施节点的通信范围内；确定数据有效载荷包括未在组装的通信包中被发送到智能交通控制基础设施节点的第二部分；以及用数据有效载荷的第二部分组装第二通信包以用于发送。该方法还可以包括，当载具正在重复路线部分并且在智能交通控制基础设施节点的通信范围内时，由载具的通信设备将具有第二部分的第二通信包发送到智能交通控制基础设施节点。

在各种实施例中，该方法还可以包括由智能节点：检测载具在重复路线部分时在智能节点的通信范围内，并且当检测到载具在重复路线部分时在智能交通控制基础设施节点的通信范围内时，检索表示有效载荷的先前接收的数据量的标识符。该方法可以包括由智能交通控制基础设施节点的通信设备将检索到的标识符发送到载具的通信设备。

在各种实施例中，该方法还可以包括：由载具的通信设备从智能节点接收节点的数据有效载荷，并确定用于节点的数据有效载荷的传输的传输目的地。该方法可以包括由载具的通信设备执行以下操作中的一个或多个：(i)响应于所确定的传输目的地是远程服务器，连接到远程服务器以传输接收到的节点的数据有效载荷；(ii)响应于所确定的传输目的地是另一智能节点，连接到另一智能节点以传输接收到的节点的数据有效载荷；或(iii)响应于所确定的传输目的地是对等数据载体设备，连接到对等数据载体设备以传输接收到的节点的数据有效载荷。

在各种实施例中，该方法还可以包括：由载具的通信设备通信地连接到中央坞站。数据有效载荷的接收可以包括经由中央坞站从服务器接收数据有效载荷。

在各种实施例中，该方法还可以包括由载具的计算设备：检测对等数据载体设备在载具的通信范围内；确定对等数据载体设备将与载具通信的第二时间长度；以及用数据有效载荷的至少第二部分组装第二通信包，该第二通信包可以在确定的第二时间长度期间发送到对等数据载体设备。该方法可以包括：由载具的通信设备参与与对等数据载体设备的对等通信会话，并在会话期间将第二通信包传输到对等数据载体设备。

在各种实施例中，该方法还可以包括由对等数据载体设备的计算设备：确定对等数据载体设备在或将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内；确定对等数据载体设备将与智能交通控制基础设施节点通信的时间长度；以及用从载具接收的数据有效载荷的第二部分之一的至少一部分组装第三通信包。该方法可以包括：当对等数据载体设备在智能交通控制基础设施节点的通信范围内时，由对等数据载体设备的通信设备将第三通信包在确定的时间长度内发送到智能交通控制基础设施节点。

在各种实施例中，数据有效载荷可以包括以下中的至少一个：用于智能交通控制基础设施节点的软件更新；或用来训练在机器学习中使用的模型的用于智能交通控制基础设施节点的训练数据。

在一些实施例中，载具可以包括：传感器，其被配置为感测沿路线的位置；处理器；通信设备；以及具有编程指令的计算机可读介质。当指令被执行时，将使处理器：在载具的运行期间接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷，确定载具何时在或将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内，确定载具将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内的时间长度，用数据有效载荷的至少一部分组装通信包，以及当载具与智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，使通信设备将组装的通信包发送到智能交通控制基础设施节点。

在各种实施例中，编程指令还被配置为使处理器：跟踪传输到智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷的数据量。

在各种实施例中，编程指令还被配置为使处理器：当载具重复在智能交通控制基础设施节点的通信范围内的路线的一部分时：检测载具再次在智能交通控制基础设施节点的通信范围内，确定数据有效载荷包括未在组装的通信包中被发送到智能交通控制基础设施节点的第二部分，用数据有效载荷的第二部分组装第二通信包以用于发送；以及当载具重复在智能交通控制基础设施节点的通信范围内的路线的部分时，使通信设备将具有第二部分的第二通信包发送到智能交通控制基础设施节点。

在一些实施例中，提供附加的编程指令，其被配置为使处理器：检测通信设备已经从智能交通控制基础设施节点接收到节点的数据有效载荷；以及确定节点的数据有效载荷的传输目的地。传输目的地可以包括以下中的一个或多个：(i)远程服务器；(ii)另一智能节点；或(iii)对等数据载体设备。附加的编程指令还可以使处理器在检测到通信设备已经通信地连接到传输目的地时，使通信设备将节点的数据有效载荷传输到传输目的地。

在各种实施例中，通信设备还被配置为可通信地连接到中央坞站。该系统还可以包括附加的编程指令，其被配置为在检测到通信设备已经通信地连接到中央坞站时，使处理器执行以下操作中的一个或多个：经由中央坞站从服务器接收数据有效载荷；或者经由中央坞站将从智能交通控制基础设施节点接收的节点的数据有效载荷传输到服务器。

在各种实施例中，计算机可读介质具有附加的编程指令，当其被执行时，将进一步使处理器：检测对等数据载体设备在载具的通信范围内；确定对等数据载体设备将与载具通信的第二时间长度；用数据有效载荷的至少第二部分组装第二通信包，第二通信包可在确定的第二时间长度期间发送到对等数据载体设备；以及使载具的通信设备参与与对等数据载体设备的对等通信会话，并在会话期间将第二通信包传输到对等数据载体设备。

在各种实施例中，载具还可以包括：载具主体；附接在载具主体上并被配置为捕捉沿载具行驶路线的环境的图像数据的摄像头；以及附接到载具主体上并被配置为捕捉沿路线的其他感测数据的一个或多个其他传感器。通信设备还可以被配置为将捕获的图像数据和其他感测数据传输到远程服务器。

在一些实施例中，提供了在自主载具和载具交通控制基础设施系统之间传输数据的方法。该方法可以包括由载具的通信设备接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷。该方法可包括由载具的计算设备：确定载具在或将在智能交通控制基础设施节点的通信范围内；经由临时通信链路从智能交通控制基础设施节点接收数据有效载荷的标识符和对智能交通控制基础设施节点已经接收的数据有效载荷的量的指示；以及用尚未接收的数据有效载荷的至少一部分组装通信包。该方法可以包括：当载具与智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，由载具的通信设备将组装的通信包发送到智能节点。

在各种实施例中，数据有效载荷可以包括用于智能交通控制基础设施的训练数据。该方法还可以包括由智能交通控制基础设施节点的处理器用训练数据训练模型。该模型可用于机器学习。

附图说明

图1是根据本公开的各种实施例的用于将机会性数据传输到智能交通控制基础设施节点的示例系统。

图2是根据本公开的各种实施例的示例数据载体管理系统；

图3A示出了安装在交通灯支架上的示例智能节点和环境。

图3B是智能节点的示例性框图。

图4示出在图1的系统中使用的智能节点的网络。

图5是根据本公开的各种实施例的在数据载体设备和交通控制基础设施系统之间传输数据的方法的示例流程图。

具体实施方式

如本文件所用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。除非另有定义，在此使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。在本文件中使用时，术语“包括(comprising)”(或“包括(comprise)”)意味着“包括(including)(或包括(includes))，但不限于”。当在本文件中使用时，术语“示例性”旨在意为“作为示例”，而不旨在表示特定的示例性项目是优选的或必需的。

与本公开相关的其他术语在本具体实施方式部分的末尾处定义。

机会性数据卸载和上载(在此被称为“传输”)可以包括创建到注册在同一智能基础设施网络上的数据载体设备(当它们在范围内时)的暂时的临时数据连接，并且通过诸如Wi-Fi、蓝牙、专用短程通信(DSRC)或C-V2X的非计量(或更低成本)连接将数据卸载到其他数据载体设备。然后，接收数据载体设备可以创建其自己的临时连接以继续机会性传输链，或者在数据到达硬连线、非计量连接或其他专用连接时传输数据。

在本文件中，术语“数据载体设备”是指具有存储器设备和收发器的移动电子设备，该收发器用于从外部系统接收数据和/或将数据传输到外部系统。“数据载体设备”可以包括具有存储器设备和能够使用无线短程通信协议来装载和卸载数据的通信设备的载具。载具可以包括公共汽车、汽车、出租车、自行车、滑板车、船舶、载人或无人驾驶的飞行器。载具可以是自主载具或半自主载具。另外或可替代地，“数据载体设备”可以是由载具或人携带的移动通信设备，诸如智能电话、平板计算设备、便携式计算机设备或诸如智能手表的可穿戴计算设备。

机会性数据机会性数据卸载和上载数据到智能交通控制基础设施节点可以是为了改进的数据收集、性能/能效改进或其他软件部署。

现在参照图1，示出了用于到智能交通控制基础设施节点101A和101B机会性数据传输的系统100。智能交通控制基础设施节点101A、101B(在下文中有时称为“智能节点”)是包含处理器、存储器、收发器、可选的一个或多个传感器(诸如摄像机)以及编程指令的设备，该编程指令指令处理器监测和收集交通信息，诸如在城市、高速公路或道路上的位置处在一段时间内对载具数量的测量。作为非限制性示例，交通信息可用于控制该位置处的交通灯设备，并帮助规划道路、新交通灯设备的安装和/或停车。应当理解，系统100可以包括许多智能节点，诸如高速公路标志上或其他地方的交通灯设备和交通监控设备。

系统100可以包括远程交通控制数据管理服务器110(在下文中有时称为“服务器110”)，其被配置为更新与智能节点101A、101B相关联的程序模块、软件、算法、数据分析和维护补丁。这些程序模块、软件、算法、数据分析和维护补丁可以存储在存储器设备112中。服务器110可以远离智能节点101A和101B以及数据载体设备150。服务器110可以不具有到智能节点101A和101B的直接通信路径。

这些智能节点101A和101B可能需要彼此共享数据。例如，在一个交叉路口处的交通灯设备380(图3A)可能需要来自位于另一个交叉路口处的智能节点的数据，以便根据当前交通状况或预期交通状况来确定何时将其信号灯从红色改变为绿色或更新交通信号灯计时。智能节点101A和101B还可能需要不时地接收软件更新，诸如但不限于，当系统扩展智能节点或交通灯设备380的数量时。

服务器110还可以存储必须被传输到整个系统中的各种智能节点101A、101B的新的程序模块或软件、数据、训练数据和/或软件维护补丁。(在本讨论的其余部分中，本文可使用术语“数据”来包括任何计算机可读数据和/或编程指令。“训练数据”是用于训练机器学习模型以对对象进行分类并识别在数据中感知的对象的特性的数据。示例训练数据可以包括由摄像头捕获的图像、交通灯的动作序列历史、由交通传感器收集的数据等。训练数据可以基于传输到服务器110的任何节点的数据有效载荷或由服务器110收集的其他数据来生成。由数据载体设备上载到智能节点的训练数据可使智能节点创建新模型或更新现有模型，以诸如用于对象的分类、用于交通分析的新模型或由智能节点使用的其他模型。训练数据可以包括但不限于已标记或未标记的图像。该模型可用于机器学习。

服务器110可以向数据载体设备150提供用于不同智能节点的不同类型的有效载荷。服务器110是有效载荷输送系统，其管理有效载荷并将适当的有效载荷引导到各种数据载体设备150，诸如基于载体设备150的位置跟踪信息或诸如预定路线的其他信息。自主载具151A和151B、智能节点101A和101B和/或服务器110可以注册到系统100。当数据载体设备150被通信地连接到服务器110时，数据载体设备150可以被配置为从服务器110接收数据，并且当数据载体设备150已经到达使其能够通信地连接到智能节点101A和101B中的任何一个的位置时，执行上载的数据到一个或多个智能节点101A和101B的机会性传输。传输的数据可以包括被配置为更新智能节点101A和/或101B的程序模块、软件和维护补丁的信息。

在各种实施例中，服务器110可以存储新程序模块或软件、数据、训练数据和/或软件维护补丁，其都是更新在自主或半自主载具上运行的软件或由其使用的数据集所需的。系统100还可以使用在此所公开的机会性数据传输，通过使一个载体设备(诸如载具151A)将数据传输到智能节点(诸如智能节点101A)，以及使另一个载体设备(诸如载具151B)当其在该智能节点的通信范围内时从该智能节点下载数据，而使用智能节点101A和101B或其他对等数据载体设备150来更新自主载具151A、151B。

例如，当智能节点不能找到或不能访问网络连接时，系统100可能需要将数据从智能节点101A传输到智能节点101B，或者从服务器110传输到智能节点，诸如智能节点101A或智能节点101B。可以使用数据载体设备150中的任一个来完成该传输。以下描述将概括地描述数据载体设备150的操作。然而，因为载具151A和151B是数据载体设备150的一种类型，所以在以下讨论的任何部分中，可以将术语“载具”替换为“数据载体设备”。

假设数据载体设备150在路线上行驶时，可以沿着该路线将软件更新和其他数字数据从服务器110输送到智能节点101A或智能节点101B。为此，数据载体设备150可以使用中间中央坞站(dock)120(图2)(诸如在出租车或公共汽车站处的数据传输端口)、或者从先前已经从远程服务器110接收到数字数据的另一数据载体设备获得来自远程服务器110的数字数据。中央坞站120(图2)用虚线表示，因为并非所有类型的数据载体设备都需要它来参与系统100。当数据载体设备150进入智能节点101A的通信范围内时，数据载体设备150建立与智能节点101A的通信链路，并将数据从服务器110卸载到智能节点101A。通信范围将是两个设备(数据载体和智能节点)可以经由近场或短程无线通信协议(诸如蓝牙、蓝牙低能量(BLE)、Wi-Fi、ZIGBEE、Z-Wave和/或如下所述的其他协议)建立通信链路的距离。应该理解，可以在数据载体设备150和智能节点101B之间发生相同的过程，以从服务器110传输旨在用于智能节点101B的数据。

在操作中，数据载体设备150还可以在智能节点101A和智能节点101B之间传输数据。当数据载体设备150在智能节点101A的通信范围内时，智能节点101A可以与数据载体设备150建立通信链路，并且将旨在用于智能节点101B的数据卸载到数据载体设备150。然后，当数据载体设备150在智能节点101B的通信范围内时，数据载体设备150可以将该数据从智能节点101A传输到智能节点101B。

在操作中，一个或多个智能节点101A和101B还可以将其数据卸载到数据载体设备150，使得数据载体设备150将该节点的卸载数据返回到服务器110或中央坞站120(图2)以返回到服务器110。数据载体设备，诸如载具，可以在其沿路径行驶时捕获图像和其他感测数据。数据载体设备可以将任何感测数据(即，捕获的图像或其他感测数据)传输到远程服务器110。

在操作中，由于数据传输时间有限，多个数据载体设备(即，载具151A和151B)可以获得完整的数据有效载荷或数据包。当载具151A将数据卸载到智能节点(即，智能节点101A)时，智能节点101A可以诸如通过测量数据量(诸如有效载荷中的字节数、接收的数据块或包的数量、或从有效载荷中提取的完整文件的数量)，或通过分析有效载荷并识别有效载荷内的一个或多个标记并保存最后接收的标记的指示符，来确定其接收到多少数据有效载荷。然后，当载具151B到达智能节点101A时，载具151B可以向智能节点101A传输具有可用于传输的有效载荷的标识符的消息。然后，智能节点101A可以用消息回复载具151B，该消息包括已经接收到数据有效载荷中的多少数据的记号。然后，载具151B可以将来自指向前方的数据有效载荷的任何剩余数据的全部或一部分传输。例如，如果载具151B向智能节点101A提供由100兆字节(MB)的软件更新版本3.2.2组成的数据有效载荷，并且智能节点101A用指示其接收到该更新的40MB的消息进行回复，则载具151B然后可以传输该有效载荷中包括兆字节41及以上的部分，可选地从在数据中的40MB定位或甚至更早的定位(诸如39MB)开始，以允许某些重叠并避免在转换点处遗漏任何数据。

服务器110可以使用硬件、固件、软件或这些的任何组合来实现。例如，服务器110可以实现为微控制器、处理器和/或图形处理单元的一部分。服务器110可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与之接口，当执行该编程指令时，从数据载体设备150接收定位/位置数据，确定智能节点101A、101B的数据有效载荷，并且经由中央坞站120(图2)或诸如互联网的其他通信系统将这种数据有效载荷发送到数据载体设备。

系统100还可以使用中央坞站120(图2)将数据从智能节点101A、10B下载到数据载体设备150以传输回服务器110。在一些情况下，系统100可以具有其他通信管道来上载和下载数据。然而，无论是上载还是下载，数据的机会性传输都可以是系统的任何部分的备份通信模式。无论是上载还是下载，数据的机会性传输都可以是通信的备份模式，诸如当某些区域的互联网通信中断或数据吞吐量过载时。

图2是根据各种实施例的示例数据载体管理系统200。数据载体管理系统200可以与安装在一位置处的系统100的中央坞站120接口，以服务一个或多个数据载体设备150。在该示例中，中央坞站120安装在车库20或建筑物中，其中，数据载体设备150(例如，载具151A、151B和151C)在不使用和/或等待出租时被服务或停放。应当理解，中央坞站120可以包括被配置为与数据载体设备150(即，载具151A、151B和151C)有线或无线通信的多个中央坞站120。在各种实施例中，中央坞站120可以专用于数据载体设备150(诸如公共汽车、租赁载具、出租车或租赁自行车)的队列。中央坞站120也可以安装在公共汽车站处。中央坞站120可以安装在用于自行车、滑板车或其他移动载具的充电/租赁站中或集成在其中。

中央坞站120可以使用蜂窝通信、互联网通信、卫星通信或其他无线或有线通信协议与服务器110通信。中央坞站120可以与一个数据载体设备150或一组数据载体设备150通信。例如，中央坞站120可以利用诸如(作为非限制性示例)Wi-Fi、ZIGBEE、蓝牙、近场通信、红外通信、专用短程通信(DSRC)或蜂窝载具到万物(C-V2X)之类的短程通信协议与数据载体设备150通信。在一些情况下，数据载体设备150还可以被配置为使用远程通信进行通信，诸如使用卫星通信协议和基础设施。

数据载体管理系统200被描绘为具有载具151A、151B和151C的队列。然而，图2的描述适用于所有类型的数据载体设备150。虽然系统200示出了中央坞站120和数据载体设备150之间的无线通信，但是通信连接可以是有线的。

在各种实施例中，中央坞站120的安装可以放置在例如加油站、公共汽车站、充电站、载具修理店和租赁公司的车库或停车场。作为非限制性示例，中央坞站120还可以放置在购物中心、购物广场、零售店、医生办公室、医院、体育场馆、学校、大学、博物馆或其他位置的停车场，以适应向载具、公共汽车、出租车、自行车或其他数据载体设备的数据传输。

在一些实施例中，可以不需要中央坞站120。数据载体设备150可以包括电子通信设备，诸如但不限于智能电话、便携式计算机或平板计算机。数据载体设备150可以携带任何接收到的节点数据，以便使用中央坞站120或其他提供互联网访问的设备上载到服务器110，例如，用于与服务器110的通信。

数据载体设备150包括数据载体计算设备(DCCD)205，其可以包括机会性数据传输控制器220。数据载体计算设备205可以使用硬件、固件、软件或这些的任何组合来实现。例如，机会性数据传输控制器220可以被实现为微控制器、处理器和/或图形处理单元的一部分。DCCD 205可以包括通信设备208和存储器设备210。DCCD 205可以包括一个或多个传感器250。为了简明起见，数据载体计算设备205可以包括在此未公开的其他硬件。

机会性数据传输控制器220可以与通信设备208通信，通信设备208可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，使得数据载体设备150的通信设备208经由中央坞站120从服务器110接收用于一个或多个智能节点101A和101B的数据有效载荷240，并将这种数据有效载荷存储在存储器设备210中，以用于向一个或多个智能节点101A和101B的后续机会性数据传输。

机会性数据传输控制器220可以与通信设备208通信，通信设备208可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，使得数据载体设备150的通信设备208诸如从一个或多个智能节点101A和101B经由中央坞站120向服务器110发送数据有效载荷240。机会性数据传输控制器220可以被配置为经由通信设备208通过中央坞站120与服务器110建立通信。在各种实施例中，数据载体设备150还可以经由中央坞站120向服务器110发送数据有效载荷240，使得数据有效载荷240来自一个或多个智能节点，但是通过与对等数据载体设备的通信来接收。

在各种实施例中，机会性数据传输控制器220可以经由中央坞站120将其位置和/或时间表通信到服务器110，使得数据载体设备在某些情况下基于过去的位置数据或时间表数据，接收用于传输到数据载体设备在行驶时预期在其通信范围内的特定智能节点的有效载荷。为此，数据有效载荷可以包括报头或其他元数据，其具有数据所指向的智能节点的标识符。可替代地，数据传输控制器220可以向数据载体设备150传输有效载荷的(一个或多个)指定智能节点的标记。在任一情况下，标记可以指定单个智能节点或智能节点组。然后，当数据载体设备150在任何智能节点(诸如101A)的通信范围内移动时，智能节点101A可以发送包括智能节点的标识符和/或组的信号。然后，数据载体设备150可以分析其承载的有效载荷的元数据和/或相关联的索引，以确定元数据和/或索引中的任一个是否包括与智能节点101A或其组匹配的标识符。如果存在匹配，则数据载体设备150然后可以向智能节点101A传输智能节点101A尚未接收到的有效载荷的任何部分。

数据载体设备的一个或多个传感器250可以包括例如：位置/定位传感器252，诸如加速度计、陀螺仪、惯性测量单元和/或全球定位系统(GPS)；和/或对象检测传感器，诸如一个或多个摄像头254。该系统可以使用传感器数据来确定数据载体设备的位置。例如，GPS数据可以识别设备的坐标，并且系统可以访问包括道路、建筑物和智能节点的坐标和位置的地图，以确定设备的坐标是否在距智能节点的阈值距离内。该系统还可以分析由摄像头捕获的数字图像，对在这些图像中的对象(诸如建筑物或路标)进行分类和识别，并将这些对象与地图数据相关联以确定载具在地图中表示的区域内的位置。另外地，在载具中的一个或多个传感器250还可以包括速度传感器256和里程表传感器(未示出)。一个或多个传感器250还可以具有时钟，系统架构用其来在操作期间确定载具时间。时钟可以被编码到数据载体计算设备205中，它可以是单独的设备，或者可以有多个时钟可用。

用于载具的一个或多个传感器250可以操作以收集关于载具或数据载体设备正在其中行驶的环境的信息。用于载具的一个或多个传感器250可以包括例如LiDAR传感器、雷达传感器和/或声呐传感器258。一个或多个传感器250还可以包括环境传感器，诸如降水传感器和/或环境温度传感器。用于自主载具的一个或多个传感器250可以提供数据载体计算设备205用于确定至少一个自主导航操作和/或通信传输的数据。对象检测传感器可以使载具能够在任何方向上检测在载具的给定距离或范围内的对象，而环境传感器收集关于在载具行驶区域内的环境状况的数据。应当理解，一个或多个传感器250可以是载具的一部分，但对于载具的导航的自主控制仍然是必要的。另外地，应当理解，一个或多个传感器250可以包括在此未公开的附加传感器。载具可以包括其他传感器(未示出)，诸如便利传感器，以便为载具装备那些便利特征以帮助人类驾驶员。

机会性数据传输控制器220可以包括定位器/检测器222，其被配置为从位置/定位传感器252接收表示数据载体设备150的当前位置的感测信号，以相对于当前位置定位智能节点或对等数据载体设备150。定位器/检测器222可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，搜索相对于数据载体设备的当前位置的范围内智能节点101A、101B和/或对等数据载体设备150。智能节点可以在智能节点的网络400(图4)中，该网络沿着存储在存储器设备210中的数据载体设备的预定路线235安装。智能节点101A、101B可以基于在数据载体设备150的通信范围内的存储的节点位置坐标237中对其当前位置的查询来定位。例如，对等载体注册表245可用于查找向相同系统100注册的对等数据载体设备。在各种实施例中，数据载体设备150当在另一对等数据载体设备的范围内时，可以自主检测该范围内对等数据载体设备，从而填充注册表245以反映该范围内对等数据载体设备的存在。

在一些情况下，在一些实施例中，定位器/检测器222可以通过检测由智能节点在数据载体设备150处于无线通信范围时发送的通信来检测智能节点，诸如通过检测在通信信号中的智能节点标识符。定位器/检测器222可以通过检测由对等数据载体设备150在无线通信范围内时发送的通信来检测对等数据载体设备150。

机会性数据传输控制器220可以包括数据传输时间确定单元224。数据传输时间确定单元224可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，确定当数据载体设备150沿着路线行驶时数据载体设备150与智能节点101A、101B在通信范围内的时间长度。当确定时间长度时，数据传输时间确定单元224可以考虑表示数据载体设备150的速度的速度传感器256的感测信号。时间长度可以基于用于由通信设备208、由控制器220的上载和/或下载的处理速度以及可用通信带宽来确定。数据载体设备150与智能节点101A、101B之间的通信连接可以是临时连接——即，经由近场或短程通信连接协议的短期连接。

数据传输时间确定单元224可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，基于载具的速度、运动方向、传输速度、带宽等，确定在数据载体设备150沿路线行驶时数据载体设备150与对等数据载体设备150通信的时间长度。

机会性数据传输控制器220可以包括分组组装器/反汇编器226。分组组装器/反汇编器226可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，当执行该编程指令时，组装一个或多个通信包或分组，每个通信包或分组具有数据有效载荷的一部分，用于在确定的时间长度期间发送到智能节点101A、101B或对等数据载体设备之一。分组组装器/反汇编器226可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，当执行该编程指令时，反汇编接收的通信分组以提取下载到数据载体设备的数据有效载荷。该分组包括指定的字段，其被解析以提取相应字段的信息内容，包括块标识符。分组组装器/反汇编器226可以从数据传输时间确定单元224接收表示确定的时间长度的控制信号并对其进行响应。

机会性数据传输控制器220可以包括发送控制器228。发送控制器228可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，使得通信设备208经由通信协议将通信包发送到智能节点101A、101B或对等数据载体设备150，并且使得通信设备208经由通信协议从智能节点101A、101B或对等数据载体设备150接收通信包。例如，通信协议可能需要握手程序和分组来识别数据的传输的开始，无论该传输是上载还是下载。

应当理解，到对等数据载体设备150的任何下载可以包括被带回以传输到服务器110、被传输到一个或多个智能节点或其他对等数据载体设备的数据。例如，传输到对等数据载体设备可以存储在存储器设备210中，直到它可以被传输到服务器110、智能节点或其他对等数据载体设备。发送控制器228可以发送具有数据块的几个分组。每个分组可以包括报头、发起方标识符、目的地标识符、有效载荷字符字段以及与各种无线通信协议兼容的其他控制字段。在一些情况下，发送控制器228可以使用基于路线或其他活动的设置时间来引起数据的机会性传输。

有效载荷240可以包括布置在有效载荷块(诸如有效载荷块261、262)中的数据。该有效载荷可以包括许多块。基于数据载体设备150在临时连接丢失之前可用于通信的确定的时间长度，智能节点101A、101B可以接收数据有效载荷240的一部分(即，块261和/或块262)。

同样，对于对等通信，基于第一数据载体设备(诸如载具151A)可用于与第二数据载体设备(诸如载具151B)通信的时间长度，对等数据载体设备可以接收数据有效载荷的块的一部分(即，块261和/或块262)或不同部分。应当理解，数据有效载荷240包括可能需要上载到智能节点的数据，例如，无论它是直接上载到智能节点还是使用另一个对等数据载体设备。

机会性数据传输控制器220可以被配置为确定智能节点101A或智能节点101B沿着路线存在，确定载具151A、151B或151C可用于智能节点的数据量，并使用载具151A、151B或151C的行驶的速度和地图数据(路线数据)来确定数据载体设备150在其中载具将处于智能节点的通信范围内的时间长度。该系统可以使用简单的算法(诸如，通过确定载具的预期速度和计划路径、测量包括通信范围的计划路径内的距离并将该距离除以载具的速度)来计算时间。然而，在大多数情况下，将使用更复杂的公式，因为当载具沿规划的路径移动时，载具的速度不会保持不变。如果确定的时间足以将数据量传输到智能节点，则机会性数据传输控制器220可以经由通信链路将图像数据和其他感测数据传输到智能节点，否则可以不向智能节点传输数据，或者可以仅向智能节点传输部分数据。数据可以是用于智能节点的软件和/或数据更新、图像数据或由数据载体设备捕获的其他感测数据、或两者，并且这种数据也可以被称为数据有效载荷。

机会性数据传输控制器220可以被配置为确定对等数据载体设备沿路线存在，确定可用于传输的数据量，并使用载具151A、151B或151C的行驶速度和地图数据来确定载具将在对等数据载体设备的通信范围内的时间长度。该系统可以经由如上所述的计算来做到这一点。然而，如果确定的时间长度足以将图像数据和其他感测数据的量传输到对等数据载体设备，则载具151A、151B或151C可以经由对等通信链路将图像数据和其他感测数据传输到(范围内的)对等数据载体设备，否则它可以不将图像数据和其他感测数据传输到对等数据载体设备。载具151A、151B或151C可以确定有效载荷的一部分可以被传输到(范围内的)对等数据载体设备。

机会性数据传输控制器220可以包括数据传输跟踪器232，其被配置为在数据传输日志242中记录已完成的块的机会性传输。块的机会性传输可以包括上载数据和/或下载数据。数据传输跟踪器232可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时：确定哪些数据块被成功地传输到智能节点或从智能节点传输，并将数据传输的完成记录到数据传输日志242中；以及确定哪些数据块被成功地传输到对等数据载体设备150或从对等数据载体设备150传输，并将数据传输的完成记录到数据传输日志242中。数据传输跟踪器232可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时：确定哪些数据块未成功地传输到智能节点或从智能节点传输，并将不成功或丢失的数据传输记录到日志242中；以及确定哪些数据块未成功地传输到对等数据载体设备150或从对等数据载体设备150传输，并将不成功的或丢失的数据传输记录到数据传输日志242中。数据传输跟踪器232可以与通信设备208接口，以接收表示成功发送或不成功发送的信号。

数据传输跟踪器232可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，从智能节点接收指示哪些数据块已经被其他数据载体设备成功传输到智能节点101A、101B的数据，并将数据传输的完成记录到数据传输日志242中。在一些实施例中，智能节点101A、101B可以指示需要的下一个块。例如，如果数据载体设备150从智能节点接收到该智能节点已经接收到前三个块的指示，则数据载体设备150可以开始通信第四个块和在数据有效载荷240中的任何剩余块(如果可用)。

数据载体设备150(例如，载具151A、151B、151C)、智能节点101A、101B或两者可以包括数据传输跟踪器232，其还可以被配置为在由其他数据载体设备传输的数据传输日志242中记录已完成的上载块的块标识符243。这可以是通信设备和智能节点之间的握手程序的一部分。数据传输日志242可以记录块标识符243，从而可以确定丢失的块标识符。如果块具有顺序的次序，则智能节点、载具或两者可以知道哪些块标识符已被传输以及哪些丢失或剩余。被跟踪的块识别符243对于在与其他对等数据载体设备行驶的相同路线上行驶的数据载体设备可能是有帮助的。如果数据载体设备接近已经接收到有效载荷的所有块的智能节点，则不需要机会性的数据传输。

机会性数据传输控制器220可以包括通信协议选择器234，其被配置为选择通信协议，诸如用于创建临时连接、短程连接或用于对等通信。通信协议选择器234可以包括用于存储数据和编程指令的寄存器和/或数据存储或与其接口，在执行该编程指令时，确定使用哪种通信协议用于与智能节点101A、101B或对等数据载体设备150的无线连接。在一些实施例中，对等数据载体设备150可以包括来自移动或蜂窝载体的无限数据服务。对等数据载体设备150可以包括例如用于使用Wi-Fi协议的对等通信的个人热点。在一个示例中，对等数据载体设备之间的数据传输可以使用蓝牙协议。

一些数据载体设备150可以自主操作以传输数据。在各种实施例中，数据载体计算设备205可以包括图形用户界面(GUI)244，其允许用户在系统100中选择性地操作。例如，用户可以使用图形用户界面244选择性地关闭参与向智能节点传输数据的能力。在各种实施例中，图形用户界面244可以显示哪些块已被接收以及哪些块仍待完成或未完成。在各种实施例中，图形用户界面可以允许用户选择或连接范围内的对等数据载体设备150。

将结合图3A-图3B描述示例智能节点。

图3A示出了安装在交通灯杆305的支架上的示例智能节点301。在图3B中示出了智能节点301的示例框图。智能节点301可以包括至少一个节点外壳360以容纳一个或多个摄像头(诸如第一窄视场(FOV)摄像头307和第二宽FOV摄像头310(其中术语“窄”和“宽”旨在作为相对于彼此比较摄像头的视场的修饰词))、节点控制器325和通信设备345(例如，LTE调制解调器和/或通信单元)。

智能节点301可以包括至少一个节点安装组件365，以将至少一个节点外壳360连接到具有至少一个交通灯设备380的交通灯杆的支架上。至少一个节点安装组件365可以包括夹具、紧固件、托架和/或带子。该至少一个节点外壳360可以包括用于容纳和安装摄像头307和摄像头310的摄像头外壳。节点控制器325可以包括图形处理单元(GPU)335，其被配置为处理来自窄FOV摄像头307和宽FOV摄像头310的图像或视频流。节点控制器325可以包括本地存储设备340，其被配置为存储捕获的多个FOV的图像，并且存储用于执行在此描述的智能节点301的功能的编程指令，该功能包括例如图像处理、特征或对象提取、位置确定、移动对象或载具的速度、以及移动对象或载具的移动方向。智能节点301可以包括全球定位系统(GPS)350或具有存储在本地存储器设备340的存储器中的固定位置坐标。

智能节点301可以包括单独的外壳367，诸如智能节点控制器外壳，以用于容纳包括处理器330、本地存储器设备340和通信设备345的节点控制器325。尽管如此，至少一个节点外壳360可以将一个或多个外壳集成到单个外壳组件中，以安装到交通灯杆的支架上。所描绘的外壳360和367的布置是为了说明性目的，并不意味着以任何方式进行限制。智能节点及其操作方式的附加细节在题为“用于自主载具感知增强的智能节点”(“Smart Nodefor Autonomous Vehicle Perception Augmentation”)的美国专利申请号16/928,844中公开，其公开内容通过引用完全合并于本文中。

智能节点301使用高级处理能力，诸如机器学习、特征提取算法，而不是依赖非机载能力。智能节点301可以对在环境中的对象(诸如移动对象)进行分类。然而，智能节点301需要不时地更新其软件，诸如为了处理效率、更新功能、安全更新、数据分析、机器学习算法等。

在一些实施例中，智能节点301可以将交通基础设施数据(即，智能节点基础设施摄像头和其他传感器收集的数据)传输到数据载体设备150(例如，载具)以传输到另一智能节点或服务器110。如果与另一智能节点的通信不可用，则这可以提供替代的通信信道。

智能节点301可以识别哪些数据块已经被成功地接收到范围内的数据载体设备150，从而数据载体设备可以通过发送具有被识别为未完成或丢失的那些块的分组来开始传输。本地存储器设备340可以在存储器中存储和跟踪数据有效载荷240的接收块的块标识符343。智能节点301可以存储其自己的数据有效载荷347，以经由数据载体设备150传输到其他智能节点或服务器110。因此，可以将来自服务器110、其他智能节点或对等数据载体设备的数据有效载荷240分成多个部分，从而可以从彼此不了解的不同数据载体设备传输块。

如先前讨论的，数据有效载荷240可以包括训练数据。智能节点301可以由模型训练器349使用，该模型训练器349被配置为训练由系统中的智能节点使用的模型351。模型351可以用于机器学习。训练数据可以包括但不限于用来重新训练现有模型和创建新模型的编程指令。训练数据可以包括供模型使用的训练数据集，并且可以包括标记的或未标记的图像数据。

在此描述提供了数据载体设备和智能节点之间的机会性数据传输。这使智能基础设施提供商能够更廉价地向和从其系统收集和卸载数据，这对于提高已部署的智能基础设施系统的质量和性能是有用的。此外，数据载体设备和智能节点之间的机会性数据传输可以用于在现场训练和再训练智能节点，以提高和/或更新智能节点的机器学习能力，即使在正常通信链路被阻断的情况下也是如此。

在各种实施例中，机会性数据传输可以包括瞬时连接，这导致基于临时连接成本、持续时间和可用带宽来传输数据量。由于所有这些设备都将能够彼此连接，因此它们将提前知道连接成本、持续时间和可用带宽，并可以最佳地计划何时可以传输数据，诸如沿着计划的路线。最后，临时连接可以是短暂的和点对点的，这可能更容易保证安全，并且本身可以提供额外的安全性，因为网络并不总是可访问的。当发送成本较低时，数据载体设备可以计划何时沿着计划的路线传输数据。例如，通信服务提供商可能会在黄金时间对数据传输收费较高，诸如当网络使用率较高时。通信服务提供商可以在网络使用率低的时候对数据传输收费较低。因此，数据载体设备可以计划在成本较低时传输数据。

图4示出了在图1的系统中使用的智能节点的网络400。该网络400包括沿着各种道路402或路径放置的智能节点401A、401B、401C、401D、401E和401F。一些智能节点401B、401C和401F可以位于交叉路口处。每个智能节点具有通信范围420。通信范围420可以基于智能节点周围的紧邻周围的结构而变化。图4还示出了各种数据载体设备，诸如载具451、公共汽车452A和452B、自行车453和移动智能电话454。数据载体设备，诸如载具451、公共汽车452A和452B、自行车453和移动智能电话454，可以各自是一个或多个其他数据载体设备的对等数据载体设备。

为了防止图4的拥挤，省略了一些数据载体设备和节点。可以看出，数据载体设备的机会性数据传输可以同时发生或在不同时间发生。沿着同一道路行驶的载具、公共汽车和自行车也可以具有与其他数据载体设备的对等通信，以用于交通控制数据从一个数据载体设备传输到另一个数据载体设备。智能节点可以监测沿路线的交通，诸如用于城市规划、交通控制和交通拥堵补救。

现在将使用图4的说明来描述各种场景。数据载体设备，诸如智能电话454，也可以由附图标记454’来表示，以表示智能电话454行驶到第二节点位置。同样，其他数据载体设备可以使用相同的术语来表示该数据载体设备已经移动到第二节点位置。

在第一种场景下，假设智能电话454在通信范围内时从智能节点401D接收到旨在用于一个或多个其他智能节点(即，智能节点401F)的有效载荷。因此，智能电话454可以上载来自智能节点401D节点的数据有效载荷，并且随后，当智能电话454’在通信范围内时，将该节点的数据有效载荷传输到智能节点401F。

在第二种场景下，假设载具451从服务器110接收到用于网络400中的几个智能节点的有效载荷。因此，当载具451在城市中行驶时，当载具在与智能节点的通信范围内时，它可以将服务器的有效载荷或有效载荷的一部分传输到那些智能节点中的一个或多个。在这种场景下，例如，载具451能够将有效载荷或其部分传输到节点401C和节点401F。然而，载具451可以将来自服务器110的有效载荷或部分传输到移动智能电话454’。这是因为在本例中，当载具451’和移动智能电话454’都在智能节点401F附近时，两者可以在彼此的范围内。随后，当移动智能电话454回到智能节点401D的通信范围内时，移动智能电话454’将从载具451’接收到的服务器的有效载荷传输给智能节点401D。此外，具有服务器有效载荷的载具451’可以将有效载荷或部分传输到自行车453。相应地，当自行车453’在通信范围内时，自行车453将接收到的服务器的有效载荷传输到智能节点401A。

在第三种场景下，例如，公共汽车452A和452B可以遵循预定路线。一辆公共汽车(即，公共汽车452A)的路线可以与另一辆公共汽车452B的路线重叠。因此，公共汽车452A将有效载荷或部分传输到节点401B，而公共汽车452B将有效载荷或部分传输到节点401E。还假设公共汽车452A和452B是彼此或其他数据载体设备的对等数据载体设备。然后，公共汽车452A可以将其从节点401B接收的任何节点数据传输到公共汽车452B，以便随后通过公共汽车452B传输到节点401E或公共汽车452B将在通信范围内的任何其他节点。例如，来自特定智能节点的节点有效载荷可能不是所有其他智能节点都需要的，而是选定的智能节点需要的。同样，服务器有效载荷可能特定于一个或一组智能节点，但不是所有智能节点。应该理解，描述各个或每种场景是令人望而却步的。虽然该示例讨论了行驶预定路线的公共汽车，但实施例包括可能偶尔在没有特定时间表的情况下重复路线段的载具，诸如出租车的情况，或者是队列(诸如政府拥有的载具队列)的一部分的载具。

在各种实施例中，一个或多个智能节点能够彼此直接通信。例如，用重叠的通信范围420示出了智能节点401C和401D。因此，智能节点401C和401D可以在彼此之间通信从任何数据载体设备接收的任何数据有效载荷。此外，来自智能节点401C的节点的数据有效载荷可以被直接发送到智能节点401D。同样，来自智能节点401D的节点的数据有效载荷可以被直接发送到智能节点401C。

在第四种场景下，假设智能节点401D在交叉路上，而智能节点401C在主干道上。由智能节点401C接收的任何数据有效载荷可以被直接发送到智能节点401D。

图5是用于在数据载体设备150和交通控制基础设施系统之间传输数据的方法500的示例性流程图。方法块可以按照所示的顺序、不同的顺序或同时执行。可以省略一个或多个块。可以添加或删除块。将关于图1-图2、图3A-图3B和图4来描述方法500。

方法500可以包括由数据载体设备150的通信设备208(图2)接收用于在路线上的智能交通控制基础设施节点101A、101B的数据有效载荷(在502处)。可以从远程服务器110、系统100中的智能节点101A、101B或对等数据载体设备接收数据有效载荷。通信设备208(图2)可以被配置为建立以下之一：(a)到系统100的远程服务器110的通信连接，(b)可通过第一短程通信协议访问的到沿着路线行驶的对等数据载体设备的通信连接，或(c)可通过第二短程通信协议访问的到另一个智能节点101A、101B的通信连接。到远程服务器110的通信连接可以使用第一通信协议，到对等数据载体设备的通信连接可以使用第二通信协议，并且到另一智能节点的通信连接可以使用第三通信协议。第一、第二和第三通信协议可以是相同或不同的协议。第二通信协议可以是对等通信协议、临时通信协议或短程通信协议。第三通信协议可以是临时通信协议或短程通信协议。应该理解，数据有效载荷可以源自服务器或源自智能节点。

方法500可以包括在接收到数据有效载荷之后，由计算设备205可以确定用于传输接收到的数据有效载荷的传输目的地(在503处)。例如，服务器的数据有效载荷可以指示在网络400中的需要接收服务器的数据有效载荷的传输目的地(即，智能节点)。该节点的数据有效载荷还可以指示网络400(图4)的哪些其他智能节点应该接收该节点的数据有效载荷。来自任何对等数据载体设备的数据有效载荷还将指示在对等数据载体设备之间传输的旨在用于智能节点或服务器的任何数据的传输目的地(即，智能节点或服务器)。

方法500可以包括由数据载体设备150的计算设备205(图2)检测数据载体设备在智能节点101A、101B的通信范围内(在504处)。在一些实施例中，数据载体设备150的计算设备可以检测数据载体设备在对等数据载体设备或智能节点和对等数据载体设备两者的范围内。在各种实施例中，数据载体设备150可以检测数据载体设备在中央坞站120(图2)或数据载体设备的其他通信服务提供商的通信范围内。

在检测到数据载体设备在智能节点的通信范围内时，计算设备205可以确定在数据载体设备沿着路线行驶时数据载体设备150将与智能节点101A、101B通信的通信时间长度(在506处)。计算设备205可以被配置为响应于数据载体设备在智能节点的通信范围内，生成表示数据载体设备将与智能节点通信的确定的时间长度的控制信号。分组组装器/反汇编器226可以被配置为接收控制信号。在其他实施例中，当数据载体设备在对等数据载体设备的范围内时，计算设备205可以被配置为还生成表示数据载体设备将与对等数据载体设备通信的确定的时间长度的控制信号。在其他实施例中，当数据载体设备在远程服务器110的范围内时，计算设备205还可以被配置为生成表示数据载体设备将与远程服务器110通信的确定的时间长度的控制信号。

方法500可以包括由计算设备205用数据有效载荷的一部分组装通信包，以在所确定的时间长度期间发送(在510处)。在一些实施例中，数据有效载荷或部分的通信是针对对等数据载体设备的。因此，将组装该包以用于与对等数据载体设备的对等通信。同样，计算设备205可以被配置为用数据有效载荷的一部分组装通信包，以在所确定的时间长度(在510处)期间发送到中央坞站120(图2)或远程服务器110。

分组组装器/反汇编器226可以被配置为基于生成的对等控制信号，用以下之一的至少一部分组装通信包：i)从对等数据载体设备接收的数据有效载荷；ii)从另一智能节点接收的数据有效载荷；或iii)来自远程服务器的数据有效载荷。

响应于分组组装器/反汇编器226组装通信包，数据传输跟踪器232可以跟踪例如每个通信包传输到智能节点或对等数据载体设备的数据有效载荷的数据量(在512处)。

方法500可以包括由通信设备208(图2)以确定的时间长度将组装的通信包发送到智能节点(在514处)。另一方面，如果通信包是针对对等数据载体设备的，则通信设备208将通信包发送到对等数据载体设备。通信设备208可以被配置为在与对等数据载体设备的对等通信会话期间发送通信包。在一些实施例中，由通信设备208进行的发送可以包括经由中央坞站120将通信包发送到远程服务器110。通信包可以包括节点的数据有效载荷或对等体的数据有效载荷。

假设数据有效载荷是接收到的节点的数据有效载荷。因此，响应于确定的传输目的地(在503处)，通信设备208可以被配置为执行：(i)响应于确定的传输目的地是远程服务器，连接到远程服务器110以传输接收的节点的数据有效载荷；(ii)响应于确定的传输目的地是另一智能节点，连接到另一智能节点以传输接收的节点的数据有效载荷；和/或(iii)响应于确定的传输目的地是对等数据载体设备，连接到对等数据载体设备以传输接收的节点的数据有效载荷。

应当理解，一旦智能节点接收到通信包，数据有效载荷240或部分由节点的处理器提取。节点的存储器(即，逻辑存储设备340)或软件可以用在通信包中的数据有效载荷的接收部分来更新。该节点的处理器将跟踪与数据有效载荷240的接收部分相关联的块标识符343。在操作中，智能节点可检索并通信块标识符343(在508处)，该块标识符343可以表示已成功接收的数据或块的数量。在一些实施例中，例如，块标识符343可以指示丢失的块或待完成的块。由分组组装器/反汇编器226创建的组装的分组(在510处)可以选择数据有效载荷的不同部分，以用于组装在尚未被智能节点接收的分组(即，通信包)中。分组组装器/反汇编器226可以被配置为响应于接收到的块标识符343或由数据载体设备跟踪的块标识符243来选择不同的部分。

应当理解，数据载体设备可以按时间表行驶路线。预定路线235(图2)可能需要数据载体设备重复智能节点所在路线的路线部分。因此，例如，当数据有效载荷的第一部分被数据载体设备第一次传递时，该数据有效载荷的第一部分可能已经被发送到智能节点。在随后返回到该路线部分并重新建立与智能节点的通信时，数据载体设备可以确定有效载荷的整个部分是否已被传输或者是否有任何部分仍待传输。如果剩余任何部分，则根据时间表，数据载体设备可以在随后返回到路线部分时将数据有效载荷的第二部分发送到智能节点。数据有效载荷可以包括可由一个数据载体或多个数据载体设备接收的多个部分。如应当理解的，当载具沿着路线的重复路线部分行驶时，数据载体设备将对表示载具将在与智能节点的通信范围内的第二(后续)时间长度的第二控制信号做出响应。

所公开的实施例允许基于前期硬件设计和成本角度以及经常性成本角度来规划在智能基础设施系统中的数据传输。

与上面提供的公开内容有关的术语描述如下。

术语“载具”是指能够运载一名或多名人类乘员和/或货物并由任何形式的能量驱动的任何移动形式的运输工具。术语“载具”包括但不限于汽车、卡车、货车、公共汽车、火车、自主载具、飞机、无人机等。“自主载具”是具有处理器、编程指令和传动系统部件的载具，这些部件可以由处理器控制，而不需要人类操作员。自主载具可以是完全自主的，因为它不需要人类操作员来处理大部分或所有的驾驶状况和功能，或者它可以是半自主的，因为在某些状况或某些操作中可能需要人类操作员，或者人类操作员可以超越载具的自主系统和载具的控制操作。

在本文中，当使用诸如“第一”和“第二”的术语来修饰名词时，这种用法仅仅旨在将一项与另一项区分开来，而不旨在要求按顺序次序排列，除非特别说明。术语“近似”在与数值一起使用时，旨在包括接近于但不完全是该数值的值。例如，在一些实施例中，术语“近似”可以包括在该值的百分之+/-10内的值。

此外，诸如“顶部”和“底部”、“上”和“下”等的术语以及其他描述定位的术语旨在具有相对含义，而不是相对于地面的绝对含义。例如，如果两个结构并排在一起并且从观察者的角度看第一结构似乎覆盖了第二结构(即，观察者可能更接近第一结构)，则一个结构可以在第二结构之“上”。

“电子设备”或“计算设备”指的是包括处理器和存储器的设备。每个设备可以具有其自己的处理器和/或存储器，或者处理器和/或存储器可以像在虚拟机或容器布置中那样与其他设备共享。存储器将包含或接收编程指令，当编程指令被处理器执行时，使得电子设备根据编程指令执行一个或多个操作。电子设备的示例包括个人计算机、服务器、信息亭、大型机、虚拟机、容器、游戏系统、电视以及移动电子设备，诸如智能电话、个人数字助理、摄像头、平板计算机、便携式计算机、媒体播放器等。在客户端-服务器布置中，客户端设备和服务器是电子设备，其中，服务器包含客户端设备经由在一个或多个通信网络中的一个或多个通信链路访问的指令和/或数据。服务器可以是单个设备，或分布式但经由其共享处理设备和/或存储器的设备的集合。在虚拟机布置中，服务器可以是电子设备，并且每个虚拟机或容器也可以被认为是电子设备。在以下讨论中，为简明起见，可以将客户端设备、服务器设备、虚拟机或容器简称为“设备”。

在本文件中，术语“存储器”、“存储器设备”、“数据存储”、“数据存储设施”、“本地存储设备”等每一个都是指其上存储了计算机可读数据、编程指令或两者的非暂时性设备。除非另有特别说明，否则术语“存储器”、“存储器设备”、“数据存储”、“数据存储设施”、“本地存储设备”等旨在包括单个设备实施例、其中多个存储器设备一起或共同存储数据集或指令集的实施例，以及在这些设备内的各个扇区。

在本文中，术语“处理器”和“处理设备”指的是被配置为执行编程指令的电子设备的硬件组件。除非另有特别说明，否则单数术语“处理器”或“处理设备”旨在包括单个处理设备实施例和其中多个处理设备一起或共同执行处理的实施例。

在本文中，“电子通信”或“通信”是指在两个或多个电子设备之间经由一个或多个信号的数据发送，无论是通过有线或无线网络，并且无论是直接地或间接经由一个或多个中间设备。如果设备能够经由电子通信发送和/或接收数据，则这些设备是“通信地连接的”。

“模型”指的是算法例程和参数的集合，其可以基于输入特征集预测真实世界过程的(一个或多个)输出(例如，预测对象轨迹、对患者的诊断或治疗、基于用户搜索查询的适当推荐等)，而无需显式编程。软件例程的结构(例如，子例程的数目和它们之间的关系)和/或参数值可以在训练过程中确定，这可以使用正被建模的真实世界过程的实际结果。这种系统或模型被理解为必然根植于计算机技术，并且事实上，在没有计算技术的情况下无法实现或甚至无法存在。虽然机器学习系统使用各种类型的统计分析，但机器学习系统与统计分析的区别在于无需显式编程的学习能力和根植于计算机技术。

上述特征和功能以及替代方案可以组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员可以进行各种替换、修改、变化或改进，其中的每一种也旨在被涵盖在所公开的实施例中。

Claims (20)

1.一种在自主载具和载具交通控制基础设施系统之间传输数据的方法，所述方法包括：

由载具的通信设备接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷；

由所述载具的计算设备：

确定所述载具在或将在所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内，

确定所述载具将在所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内的时间长度，以及

用所述数据有效载荷的至少一部分组装可在所确定的时间长度内传输的通信包；以及

当所述载具与所述智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，由所述载具的通信设备将组装的通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

2.如权利要求1所述的方法，其中，接收所述数据有效载荷包括从以下各项中的一个接收所述数据有效载荷：

远程服务器；

对等数据载体设备；或

另一智能交通控制基础设施节点。

3.如权利要求1所述的方法，还包括由所述智能交通控制基础设施节点：

由所述智能交通控制基础设施节点的通信设备接收所述通信包；

由所述智能交通控制基础设施节点的处理器用在所述通信包中的所述数据有效载荷的接收部分更新所述智能节点的存储器或软件；

由所述智能交通控制基础设施节点的所述处理器跟踪与所述数据有效载荷的所述接收部分相关联的标识符。

4.如权利要求3所述的方法，其中：

所述载具在路线上行驶；

所述路线包括重复所述智能交通控制基础设施节点位于的所述路线的路线部分；并且

所述方法还包括：

由所述载具的所述计算设备，在所述载具重复所述路线的所述路线部分时：

检测所述载具在所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内，

确定所述数据有效载荷包括未在所述组装的通信包中发送到所述智能交通控制基础设施节点的第二部分，以及

用所述数据有效载荷的所述第二部分组装第二通信包以用于发送；以及

由所述载具的所述通信设备，在所述载具正在重复所述路线部分并且在所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内时，将具有所述第二部分的所述第二通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

由所述智能交通控制基础设施节点：

检测所述载具在重复所述路线部分时处于所述智能节点的所述通信范围内，以及

当检测到所述载具在重复所述路线部分时处于所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内时，检索表示所述有效载荷的先前接收的数据量的标识符；以及

由所述智能交通控制基础设施节点的所述通信设备将检索到的标识符发送到所述载具的所述通信设备。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

由所述载具的所述通信设备从所述智能交通控制基础设施节点接收节点的数据有效载荷；

由所述载具的所述计算设备确定用于传输所述节点的数据有效载荷的传输目的地；以及

由所述载具的所述通信设备执行以下操作中的一个或多个：

(i)响应于所确定的传输目的地是远程服务器，连接到所述远程服务器以传输所述节点的数据有效载荷；

(ii)响应于所确定的传输目的地是另一智能节点，连接到所述另一智能节点以传输所述节点的数据有效载荷；或

(iii)响应于所确定的传输目的地是对等数据载体设备，连接到所述对等数据载体设备以传输所述节点的数据有效载荷。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

由所述载具的所述通信设备，通信地连接到中央坞站；并且

其中，接收所述数据有效载荷包括经由所述中央坞站从服务器接收所述数据有效载荷。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

由所述载具的所述计算设备：

检测对等数据载体设备在所述载具的所述通信范围内，

确定所述对等数据载体设备将与所述载具通信的第二时间长度，以及

用所述数据有效载荷的至少第二部分组装第二通信包，所述第二通信包可在所确定的第二时间长度期间发送到所述对等数据载体设备；以及

由所述载具的所述通信设备，与所述对等数据载体设备进行对等通信会话，并在所述会话期间将所述第二通信包传输到所述对等数据载体设备。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

由所述对等数据载体设备的所述计算设备：

确定所述对等数据载体设备在或将在所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内，

确定所述对等数据载体设备将与所述智能交通控制基础设施节点通信的时间长度，以及

用从所述载具接收的所述数据有效载荷的所述第二部分之一的至少一部分组装第三通信包；以及

在所述对等数据载体设备在所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内时，由所述对等数据载体设备的通信设备在所确定的时间长度内将所述第三通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据有效载荷包括以下各项中的至少一个：

所述智能交通控制基础设施节点的软件更新；或

用来训练在机器学习中使用的模型的用于所述智能交通控制基础设施节点的训练数据。

11.一种载具，包括：

传感器，被配置为感测沿路线的位置；

处理器；

通信设备；以及

具有编程指令的计算机可读介质，所述编程指令在被执行时，将使所述处理器：

接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷，

在所述载具运行期间，确定所述载具何时在或将在所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内，

确定所述载具将在所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内的时间长度，

用所述数据有效载荷的至少一部分组装通信包，以及

在所述载具与所述智能交通控制基础设施节点具有临时通信链路时，使所述通信设备将组装的通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

12.如权利要求11所述的载具，其中，所述编程指令还被配置为使所述处理器：

跟踪被传输到所述智能交通控制基础设施节点的所述数据有效载荷的数据量。

13.如权利要求12所述的载具，其中，所述编程指令还被配置为使所述处理器：

在所述载具重复位于所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内的所述路线的一部分时：

检测所述载具再次在所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内，

确定所述数据有效载荷包括未在所述组装的通信包中被发送到所述智能交通控制基础设施节点的第二部分，

用所述数据有效载荷的所述第二部分组装将第二通信包以用于发送；以及

在所述载具正在重复位于所述智能交通控制基础设施节点的所述通信范围内的所述路线的所述部分时，使所述通信设备将具有所述第二部分的所述第二通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

14.根据权利要求11所述的载具，还包括附加的编程指令，其被配置为使所述处理器：

检测所述通信设备已经从所述智能交通控制基础设施节点接收到节点的数据有效载荷；

确定所述节点的数据有效载荷的传输目的地，其中，所述传输目的地包括以下各项中的一个或多个：

(i)远程服务器，

(ii)另一智能节点，或

(iii)对等数据载体设备；以及

在检测到所述通信设备已经通信地连接到所述传输目的地时，使所述通信设备将所述节点的数据有效载荷传输到所述传输目的地。

15.如权利要求11所述的载具，其中：

所述通信设备还被配置为可通信地连接到中央坞站；以及

所述系统包括附加的编程指令，其被配置为在检测到所述通信设备已经通信地连接到所述中央坞站时，使所述处理器执行以下操作中的一个或多个：

经由所述中央坞站从服务器接收所述数据有效载荷，或者

将从所述智能交通控制基础设施节点接收的节点的数据有效载荷经由所述中央坞站传输到所述服务器。

16.如权利要求11所述的载具，其中，所述计算机可读介质具有附加的编程指令，所述附加的编程指令在被执行时将进一步使所述处理器：

检测对等数据载体设备在所述载具的所述通信范围内；

确定所述对等数据载体设备将与所述载具进行通信的第二时间长度；

用所述数据有效载荷的至少第二部分组装第二通信包，所述第二通信包可在所确定的第二时间长度期间发送到所述对等数据载体设备；以及

使所述载具的所述通信设备参与与所述对等数据载体设备的对等通信会话，并在所述会话期间将所述第二通信包传输到所述对等数据载体设备。

17.如权利要求11所述的载具，还包括：

载具主体；

摄像头，其被附接到所述载具主体并且被配置为捕获所述载具沿其行驶的所述路线的环境的图像数据；以及

一个或多个其他传感器，其被附接到所述载具主体并被配置为捕获沿所述路线的其他感测数据，

其中，所述通信设备还被配置为将捕获的图像数据和所述其他感测数据传输到所述远程服务器。

18.如权利要求11所述的载具，其中，所述数据有效载荷包括以下各项中的至少一个：

所述智能交通控制基础设施节点的软件更新；或

用来训练在机器学习中使用的模型的用于所述智能交通控制基础设施节点的训练数据。

19.一种在自主载具和载具交通控制基础设施系统之间传输数据的方法，所述方法包括：

由载具的通信设备接收用于智能交通控制基础设施节点的数据有效载荷；

由所述载具的计算设备：

确定所述载具在或将在所述智能交通控制基础设施节点的通信范围内，

经由临时通信链路，从所述智能交通控制基础设施节点接收所述数据有效载荷的标识符和对所述智能交通控制基础设施节点已经接收的所述数据有效载荷的量的指示，以及

用所述智能交通控制基础设施节点尚未接收到的所述数据有效载荷的至少一部分组装通信包，以及

当所述载具与所述智能交通控制基础设施节点具有所述临时通信链路时，由所述载具的通信设备将组装的通信包发送到所述智能交通控制基础设施节点。

20.如权利要求19所述的方法，其中：

所述数据有效载荷包括用于所述智能交通控制基础设施节点的训练数据；并且

所述方法还包括由所述智能交通控制基础设施节点的处理器利用所述训练数据训练模型，所述模型用于机器学习。

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