CN116998110A - 环境驱动的太阳能电源管理 - Google Patents

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Abstract

计算机接收确定移动设备需要再充电，其中移动设备具有太阳能电池和成像设备。计算机识别具有低扩散率的对象。计算机基于确定移动设备从所识别对象接收太阳能来对移动设备再充电。

Description

环境驱动的太阳能电源管理
技术领域
本发明一般地涉及计算领域，并且更具体地涉及用于太阳能电源利用和管理的计算机化方法。
背景技术
从化石燃料到电力系统的转变正在世界范围内加速。诸如车辆、船舶和无人机的许多移动设备利用基于太阳能电池源的电气操作。电源优化对于长期运行的电池供电设备是必要的。在许多情况下，移动设备缺少用于充电的频繁接入点。对于诸如无人机的飞行移动设备，缺少充电位置甚至更加显著。
无人机是无人驾驶飞行器，其通常使用电力来操作并集成移动连接、地理定位和可视化能力。近年来，无人机已广泛用于监视、天气预报和包裹递送应用。
地理定位装置是用于识别或估计对象的真实世界地理位置的电子组件，例如雷达源、移动电话或连接因特网的计算机终端。在其最简单的形式中，地理定位涉及一组地理坐标的生成，并且与诸如全球定位系统(GPS)的定位系统的使用紧密相关。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于太阳能电源管理的方法、计算机系统和计算机程序产品。该实施例可以包括计算机确定移动设备需要再充电，其中移动设备具有太阳能电池和成像设备。计算机可识别具有低扩散速率的对象，并基于移动设备从所识别对象接收太阳能而对移动设备再充电。
附图说明
本发明的这些和其它目的、特征和优点将从以下结合附图阅读的对其说明性实施例的详细描述中变得显而易见。附图的各种特征不是按比例的，因为为了清楚起见，图示是为了帮助本领域技术人员结合详细描述理解本发明。在附图中：
图1示出了根据至少一个实施例的示例性联网计算机环境；
图2是示出根据至少一个实施例的太阳能电源管理过程的操作流程图；
图3是描绘根据至少一个实施例的太阳能电源管理过程的操作的图；
图4是根据至少一个实施例的图1中描绘的计算机和服务器的内部组件和外部组件的框图；
图5描绘了根据本发明的实施例的云计算环境；以及
图6示出了根据本发明的实施例的抽象模型层。
具体实施方式
本文公开了所要求保护的结构和方法的详细实施例；然而，可以理解，所公开的实施例仅仅是对可以以各种形式实施的所要求保护的结构和方法的说明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的示例性实施例。在描述中，可以省略公知的特征和技术的细节，以避免不必要地模糊所呈现的实施例。
本发明的实施例涉及计算领域，并且更具体地涉及用于太阳能电源利用和管理的计算机化方法。以下描述的示例性实施例提供了一种系统、方法和程序产品，以便在由于天气或其它物理条件而阻碍太阳能电源的直接来源时，尤其能够对移动设备进行太阳能电源再充电。因此，本实施例具有通过在直接太阳源被阻挡时使得能够进行太阳能充电来改进管理移动设备电源的技术领域的能力。
如前所述，从化石燃料到电力系统的转变正在世界范围内加速。诸如车辆、船舶和无人机的许多移动设备利用基于太阳能电池源的电气操作。电源优化对于长期运行的电池供电设备是必要的。在许多情况下，移动设备缺少用于充电的频繁接入点。对于诸如无人机的飞行移动设备，缺少充电位置甚至更加显著。
由于天气变化或其它物理障碍，当存在影响太阳能充电或配备有操作的设备的障碍物时，可影响电池再充电或在太阳能下的操作。例如，由于云的形成，无人机可能具有很少或没有可用于太阳能电池的直射阳光，并且因此不能充分地补充所消耗的电池能量。另外，当无人机在水体上方时，无人机在电池完全耗尽的情况下不能执行紧急着陆。因此，尤其有利的是，通过将配备的太阳能电池聚焦到具有低扩散的对象(例如水体)来实现能够对耗尽的电池能量进行再充电的系统，以便更有效地优化用于电池再充电的可用太阳能。在至少一个其它实施例中，该系统可以利用预配置半径内的一个或多个无人驾驶飞行器的自组织网络来向该设备反射可用太阳光线，从而使得能够在直接太阳能不可用时对诸如无人驾驶飞行器(UAV)之类的移动设备进行再充电或连续操作。
通常，太阳辐射从表面的反射率是表面平滑度和太阳光的角度的函数。当太阳光落在表面并沿单一出射方向反射时发生镜面反射。镜子代表反射光在单个方向上的例子。另一方面，当光线在多个方向上反射时，则发生漫反射，导致反射的太阳辐射不可用。
反射太阳辐射的主体(例如水面)的光滑度可能受到环境因素(例如风速和风向)的影响。例如，高风速可能对水造成更多的扰动，因此可能降低表面的平滑度。这导致太阳辐射的较高扩散速率。
根据一个实施例，设备可以确定电池的功率水平可能低于阈值水平并且需要通过配备的太阳能电池板立即并且可能紧急地再充电。可以分析所捕获的天气、地理位置和环境数据，并且在识别具有低扩散的一个或多个附近对象之后，利用来自所述一个或多个对象的可以使用其它移动设备直接或间接反射的光发射，以便最大化需要再充电的移动设备的再充电能量。
本发明可以是任何可能的技术细节集成水平的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括其上具有计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或多个介质)，所述计算机可读程序指令用于使处理器执行本发明的各方面。
计算机可读存储介质可以是能够保留和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷举列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如上面记录有指令的打孔卡或凹槽中的凸起结构的机械编码装置，以及上述的任何适当组合。如本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤线缆的光脉冲)、或通过导线传输的电信号。
本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络，例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络，下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据，或者以一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言，例如Smalltalk、C++等)和过程编程语言(例如“C”编程语言或类似的编程语言)的任意组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)。在一些实施例中，为了执行本发明的各方面，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令以使电子电路个性化。
在此参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令来实现。
这些计算机可读程序指令可以被提供给计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，其可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制品，该制品包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的方面的指令。
计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上，以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方案中，框中所注明的功能可不按图中所注明的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还将注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。
以下描述的示例性实施例提供了一种系统、方法和程序产品，以使得能够在直接源(即，太阳)被遮挡时对使用太阳能的移动设备进行再充电。
参考图1，根据至少一个实施例，描绘了示例性联网计算机环境100。联网计算机环境100可包括经由通信网络114互连的移动设备102和服务器112。根据至少一种实施方式，联网计算机环境100可包括多个移动设备102和服务器112，为了说明简洁起见，仅示出了每一种的其中一个。
通信网络114可以包括各种类型的通信网络，诸如广域网(WAN)、局域网(LAN)、电信网络、无线网络、公共交换网络和/或卫星网络。通信网络114可以包括诸如有线、无线通信链路或光纤电缆的连接。可以理解，图1仅提供了一种实施方式的说明，并且不暗示对其中可实现不同实施例的环境的任何限制。可以基于设计和实现要求对所描述的环境进行许多修改。
根据本发明的一个实施例，移动设备102可以包括处理器104和数据存储设备106，它们连接或附着到地理定位设备122、成像设备124、太阳能电池126和光反射设备128，并且能够托管和运行软件程序108和太阳能电源管理(SPM)程序110A，并且经由通信网络114与服务器112通信。移动设备102可以是例如移动设备、移动电话、个人数字助理、上网本、膝上型计算机、平板计算机、无人机、电动移动设备、或能够托管和控制地理定位设备122、成像设备124、太阳能电池126和光反射设备128中的一个或多个同时运行程序和访问网络的任何类型的计算设备。如将参考图4讨论的，移动设备102可以分别包括内部组件402a和外部组件404a。例如，移动设备102可以是具有太阳能电池122的移动电话，该太阳能电池可以接收从无人机的光反射设备反射的光以便对电池充电。
根据示例实施例，地理定位设备122可以是基于全球导航卫星系统的全球定位系统(GPS)设备，或者可以接收无线电信号并使用三角测量来确定移动设备的位置的任何其它设备。成像设备124可以是相机或其它图像捕获设备，其可以捕获周围空间的照片以便分析表面以确定光源或光反射对象。太阳能电池126可以是能够将诸如光的太阳辐射转换成电流以便对安装在移动设备102上的机载电池充电或操作移动设备102的任何类型的设备。根据示例实施例，太阳能电池126可以结合一个或多个伺服引擎或能够使放置在移动设备102的任何方向表面上的太阳能电池126倾斜、旋转和/或以其它方式定位的其它设备，以便最大化太阳能到电流的转换。光反射设备128可以是可移动的光反射器，诸如镜子或能够将太阳能反射并聚焦到特定方向的任何其它设备。光反射设备128可为独立设备、太阳能电池126的一部分或集成到太阳能电池126中。例如，太阳能电池126可以具有部分反射表面，从而允许其将光的一部分转换成电并且将其余部分反射到请求的方向。
服务器112可以是膝上型计算机、上网本计算机、个人计算机(PC)、台式计算机、或能够托管并运行太阳能电源管理(SPM)程序110B的任何可编程电子设备或可编程电子设备的任何网络、以及具有地理位置数据118和环境数据120的存储设备116。根据本发明的实施例，服务器112经由通信网络114与移动设备102通信。如将参考图4讨论的，服务器112可以分别包括内部组件402b和外部组件404b。服务器112还可以在云计算服务模型中操作，诸如软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)或基础设施即服务(IaaS)。服务器112还可以位于云计算部署模型中，诸如私有云、社区云、公共云或混合云。
地理位置数据118可以存储经由通信网络114从地理定位设备122接收的一个或多个移动设备(诸如移动设备102)的所有当前位置。用于通过SPM程序110A、110B提供再充电帮助的一个或多个移动设备可以作为具有共同拥有者的车队的一部分被拥有和操作，或者已经通过用户选择加入过程选择加入SPM程序110A、110B。环境数据120可包括移动设备102的空间区域中的天气条件，诸如云、风速和风向、水体和其它发光和反射对象，诸如玻璃建筑物或反射屋顶。根据示例实施例，环境数据120可以被限制在该区域中，而空间区域可以被确定为具有不大于移动设备102的位置处的可见范围的半径的球体或半球。
根据本实施例，SPM程序110A、110B可以是能够识别具有低散射的对象的程序，其可直接或通过其它移动设备使用，以将太阳能从对象传输至移动设备的太阳能电池板，以对移动设备再充电或操作移动设备。太阳能电源管理方法将在下面参照图2进一步详细解释。
现在参考图2，根据至少一个实施例描绘了图示太阳能电源管理过程200的操作流程图。在202，SPM程序110A、110B确定移动设备需要太阳能。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可监测连接到该服务的所有移动设备的电池水平，并且当移动设备之一，诸如移动设备102，通过网络发射电池水平低的信号时，确定移动设备需要再充电。在另一实施例中，SPM程序110A、110B可在将太阳能电池126导向诸如太阳的源之后移动设备102不能使用直接太阳能电源时，确定移动设备需要再充电。例如，SPM程序110A、110B可使用成像设备124来捕捉图像，并在功率低于预定阈值且在分析来自成像设备124的图像时未识别到太阳能电源时，确定移动设备102需要再充电。
接下来，在204，SPM程序110A、110B识别具有低扩散速率的对象。如前所述，扩散速率可以与反射太阳能的区域的表面或主体的平滑度相关，例如水面。水面的扩散速率可能受环境因素的影响，诸如风速和风向。风可以在水面上产生波浪，这增加了太阳光的耗散，因此具有可能对移动设备再充电无用的较高扩散速率。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可以从成像设备124接收图像，并使用视觉识别方法识别反射来自源的光或具有低扩散速率的一个或多个对象。在另一实施例中，SPM程序110A、110B可访问和搜索环境数据120以寻找空间区域中的对象。在进一步的实施例中，SPM程序110A、110B可以使用训练的深度神经网络来分析接收到的图像和环境数据120，以识别具有低扩散速率的对象。例如，如果表面区域结合了几个水面和具有玻璃窗格的建筑物，则SPM程序110A、110B可将太阳能电池126导向来自每个所识别对象的光反射，以确定最高的发电源。
然后，在206，SPM程序110A、110B确定移动设备是否能够从所识别对象直接再充电。根据示例实施例，当移动设备102在云下方并且不能识别任何太阳能反射或生成源或者移动设备使用太阳能电池126接收的指向源的太阳能低于再充电所需的最小阈值时，SPM程序110A、110B确定其不能直接从所识别对象再充电。例如，如果SPM程序110A、110B在视觉识别处理之后识别来自所接收图像的光的反射，则移动设备可直接从一个或多个所识别对象充电。如果SPM程序110A、110B可从所识别对象直接再充电(步骤206，“是”分支)，则SPM程序110A、110B可继续至步骤212以对移动设备102再充电。如果SPM程序110A、110B确定移动设备102不能直接从所识别对象充电(步骤212，“否”分支)，SPM程序110A、110B可继续至步骤208以识别在移动设备的表面区域中的其它移动设备。
接下来，在208处，响应于确定移动设备102不能从所识别对象直接再充电，SPM程序110A、110B识别在移动设备的阈值距离内的其它移动设备。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可设置围绕移动设备的预配置球面距离，该预配置球面距离具有等于从环境数据120获取的可见距离的半径。在另一实施例中，SPM程序110A、110B可基于成像设备124的分辨率和/或太阳能电池126的瞄准能力来确定距离。例如，如果成像设备124的分辨率不允许识别超过几英里的对象，则半径将不超过最大分辨率限制。类似地，如果太阳能电池126在其移动和瞄准方面具有限制，诸如伺服引擎具有两度的角度增量，则它可能影响太阳能电池板到特定源的瞄准。在另一个实施例中，该区域可以是由用户预先确定的任何形状或形式，诸如立方形或半球形。然后，SPM程序110A、110B可以识别和控制在该区域中识别的所有移动设备，并在地理位置数据118中将它们标记为该区域中的其它移动设备，以便辅助对移动设备102的再充电。
然后，在210，SPM程序110A、110B布置所识别移动设备以将太阳能反射到移动设备。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可以通过使所识别移动设备重新定位到类似于链的位置，以便通过与每个所识别移动设备相关联的相关联光反射设备128，将来自具有低扩散速率的对象的太阳能反射到需要再充电的移动设备，来将移动设备的区域中的所有所识别移动设备组合在一起，如图3所示。例如，SPM程序110A、110B通过将多个其它移动设备以链结构定位来将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以反射太阳辐射，所述链结构使用第一移动设备的光反射设备将来自所识别对象的所述太阳辐射朝向第二移动设备的光反射设备反射，所述第二移动设备的光反射设备进而将所述太阳辐射反射到所述移动设备的所述太阳能电池。可使用经训练的神经网络来确定移动设备与其相对位置之间的最佳距离，所述经训练的神经网络接收由太阳能电池产生的电压和所识别移动设备中的每一者的位置作为输入。例如，如果移动设备是无人机，并且无人机中的一个在云下并且不能直接从阳光充电，则在该区域中的其它无人机可以布置在链中，并且通过反射和重新聚焦来自水源的光，向请求再充电的无人机提供请求的太阳能电力。在另外的实施例中，当两个移动设备中的每一者之间的最大距离可基于太阳能电池126的表面积和可使用成像设备124确定的反射光的面积来确定时，链中的所识别移动设备之间的距离可基于最有效的太阳能转移来确定，使得所有反射光将在太阳能电池的最有效范围内。在另一实施例中，SPM程序110A、110B可以控制所识别移动设备将太阳能反射到需要使用并入该设备中的太阳能发电机再充电的移动设备。
接下来，在212，SPM程序110A、110B对移动设备再充电。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可指示需要再充电的移动设备将太阳能电池126对准太阳能源，诸如对准最近所识别移动设备或具有低发射率的最近对象。根据示例实施例，SPM程序110A、110B可保持移动设备的再充电，直到移动设备的电池达到阈值。再充电阈值可由用户确定或基于确定移动设备102到达再充电位置的最小电池电荷而确定。在进一步的实施例中，SPM程序110A、110B可对移动设备102充电，直到电池充满电。
图3描绘了根据至少一个实施例的太阳能电源管理过程的操作。根据示例实施例，移动设备102需要通过太阳能电池126进行电池充电，但是云306阻挡了足够的太阳辐射，并且无法使用太阳辐射304进行直接充电。在这种情况下，SPM程序110A、110B可利用具有低扩散系数的对象，例如水体308，以及其它无人驾驶飞行器302，以便为移动设备102的再充电提供太阳辐射。
可以理解，图2和图3仅提供了一种实现方式的说明，而不暗示对如何实现不同实施例的任何限制。可以基于设计和实现要求对所描述的环境进行许多修改。根据一个实施例，响应于SPM程序110A、110B确定移动设备102可直接再充电而无需其它移动设备且存在多个所识别对象，SPM程序110A、110B可计算太阳能电池126接收到最佳量的反射光的位置。例如，如果SPM程序110A、110B识别具有满意的扩散速率的三个对象，例如附近的水体，SPM程序110A、110B可以以一定角度和方向朝向所有三个水体定位太阳能电池，使得即使在该位置可能没有接收到来自任何单个水体的最优光，接收的光对于再充电也是最优的。在另一实施例中，如果所识别移动设备中的一个具有光源，则SPM程序110A、110B可使所识别移动设备的光源在移动设备102的太阳能电池126上发射光，以在没有其它太阳辐射可用时对其再充电。
图3描绘了根据至少一个实施例的太阳能电源管理过程的操作。根据示例实施例，移动设备102需要通过太阳能电池126进行电池充电，但是云306阻挡了足够的太阳辐射，并且无法使用太阳能304进行直接充电。在这种情况下，SPM程序110A、110B可利用具有低扩散系数的对象，例如水体308，以及其它无人驾驶飞行器302，以便为移动设备102的再充电提供太阳能。
图4是根据本发明实施例的图1中描绘的移动设备102和服务器112的内部组件和外部组件的框图400。应当理解，图4仅提供了一种实现的说明，而不暗示对其中可实现不同实施例的环境的任何限制。可以基于设计和实现要求对所描述的环境进行许多修改。
数据处理系统402、404表示能够执行机器可读程序指令的任何电子设备。数据处理系统402、404可以代表智能电话、计算机系统、PDA或其它电子设备。可由数据处理系统402、404表示的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机系统、服务器系统、瘦客户端、胖客户端、手持式或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、网络PC、小型计算机系统和包括任何上述系统或设备的分布式云计算环境。
移动设备102和服务器112可以包括图4中所示的内部组件402a,b和外部组件404a,b的相应集合。内部组件402的每个集合包括一个或多个处理器420、一个或多个计算机可读RAM422、一个或多个总线426上的一个或多个计算机可读ROM 424、一个或多个操作系统428以及一个或多个计算机可读有形存储设备430。一个或多个操作系统428、移动设备102中的软件程序108和SPM程序110A，以及服务器112中的SPM程序110B存储在一个或多个相应的计算机可读有形存储设备430上，以便由一个或多个相应的处理器420经由一个或多个相应的RAM422(其通常包括高速缓存存储器)执行。在图4所示的实施例中，计算机可读有形存储设备430中的每一个是内部硬盘驱动器的磁盘存储设备。或者，每个计算机可读有形存储设备430是半导体存储设备，例如ROM 424、EPROM、闪存或任何其它能够存储计算机程序和数字信息的计算机可读有形存储设备。
每组内部组件402a,b还包括R/W驱动器或接口432，以从一个或多个便携式计算机可读有形存储设备438读取和向其写入，所述便携式计算机可读有形存储设备诸如CD-ROM、DVD、记忆棒、磁带、磁盘、光盘或半导体存储设备。诸如SPM 110A、110B的软件程序可以存储在一个或多个相应的便携式计算机可读有形存储设备438上，经由相应的R/W驱动器或接口432读取，并加载到相应的硬盘驱动器430中。
每组内部组件402a,b还包括网络适配器或接口436，例如TCP/IP适配卡、无线Wi-Fi接口卡或3G或4G无线接口卡或其它有线或无线通信链路。移动设备102中的软件程序108和SPM程序110A以及服务器112中的SPM程序110B可从外部计算机经由网络(例如，因特网、局域网或其它广域网)和相应的网络适配器或接口436下载到移动设备102和服务器112。从网络适配器或接口436，将移动设备102中的软件程序108和SPM程序110A以及服务器112中的SPM程序110B加载到相应的硬盘驱动器430中。网络可以包括铜线、光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。
每组外部组件404a,b可以包括计算机显示监视器444、键盘442和计算机鼠标434。外部组件404a,b还可以包括触摸屏、虚拟键盘、触摸板、定点设备和其它人机接口设备。每组内部组件402a,b还包括设备驱动器440，以接口到计算机显示监视器444、键盘442和计算机鼠标434。设备驱动程序440、R/W驱动或接口432以及网络适配器或接口436包括硬件和软件(存储在存储设备430和/或ROM 424中)。
预先理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但是本文中记载的教导的实现不限于云计算环境。相反，本发明的实施例能够结合现在已知或以后开发的任何其它类型的计算环境来实现。
云计算是一种服务递送模型，用于实现对可配置计算资源(例如，网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、存储、应用、虚拟机和服务)的共享池的方便的按需网络访问，所述可配置计算资源可以以最小的管理努力或与服务的提供者的交互来快速供应和释放。该云模型可以包括至少五个特性、至少三个服务模型和至少四个部署模型。
特征如下：
按需自助：云消费者可以单方面地自动地根据需要提供计算能力，诸如服务器时间和网络存储，而不需要与服务的提供者进行人工交互。
广域网接入：能力在网络上可用，并且通过促进由异构的薄或厚客户端平台(例如，移动电话、膝上型计算机和PDA)使用的标准机制来访问。
资源池化：供应商的计算资源被集中以使用多租户模型来服务多个消费者，其中不同的物理和虚拟资源根据需求被动态地分配和重新分配。存在位置无关的意义，因为消费者通常不控制或不知道所提供的资源的确切位置，但是能够在更高抽象级别(例如国家、州或数据中心)指定位置。
快速弹性：在一些情况下，可以自动地快速且弹性地提供快速向外扩展的能力和快速向内扩展的能力。对于消费者，可用于提供的能力通常看起来不受限制，并且可以在任何时间以任何数量购买。
测量服务：云系统通过利用在适合于服务类型(例如，存储、处理、带宽和活动用户账户)的某一抽象级别的计量能力来自动地控制和优化资源使用。可以监视、控制和报告资源使用，从而为所利用服务的提供者和消费者两者提供透明度。
服务模型如下：
软件即服务(SaaS)：提供给消费者的能力是使用在云基础设施上运行的提供者的应用。应用可通过诸如web浏览器(例如，基于web的电子邮件)等瘦客户机界面从各种客户机设备访问。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统、存储、或甚至个别应用能力的底层云基础结构，可能的例外是有限的用户专用应用配置设置。
平台即服务(PaaS)：提供给消费者的能力是将消费者创建或获取的应用部署到云基础设施上，该消费者创建或获取的应用是使用由提供商支持的编程语言和工具创建的。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础设施，但具有对部署的应用和可能的应用托管环境配置的控制。
基础设施即服务(IaaS)：提供给消费者的能力是提供处理、存储、网络和消费者能够部署和运行任意软件的其它基本计算资源，所述软件可以包括操作系统和应用。消费者不管理或控制底层云基础设施，但具有对操作系统、存储、部署的应用的控制，以及可能对选择联网组件(例如，主机防火墙)的有限控制。
部署模型如下：
私有云：云基础设施仅为组织操作。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于建筑物内或建筑物外。
社区云：云基础设施由若干组织共享，并且支持具有共享关注(例如，任务、安全要求、策略和合规性考虑)的特定社区。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于场所内或场所外。
公有云：云基础设施可用于一般公众或大型工业群体，并且由销售云服务的组织拥有。
混合云：云基础设施是两个或更多云(私有、共同体或公共)的组合，所述云保持唯一实体，但是通过使数据和应用能够移植的标准化或私有技术(例如，用于云之间的负载平衡的云突发)绑定在一起。
云计算环境是面向服务的，其焦点在于无状态、低耦合、模块性和语义互操作性。在云计算的核心是包括互连节点的网络的基础设施。
现在参考图5，描绘了说明性云计算环境50。如图所示，云计算环境50包括云消费者使用的本地计算设备可以与其通信的一个或多个云计算节点100，所述本地计算设备诸如例如个人数字助理(PDA)或蜂窝电话54A、台式计算机54B、膝上型计算机54C和/或汽车计算机系统54N。节点100可以彼此通信。它们可以被物理地或虚拟地分组(未示出)在一个或多个网络中，诸如如上文描述的私有云、社区云、公共云或混合云或其组合。这允许云计算环境50提供基础设施、平台和/或软件作为服务，云消费者不需要为其维护本地计算设备上的资源。应当理解，图5中所示的计算设备54A-N的类型仅旨在说明，并且计算节点100和云计算环境50可以通过任何类型的网络和/或网络可寻址连接(例如，使用web浏览器)与任何类型的计算机化设备通信。
现在参考图6，示出了由云计算环境50提供的一组功能抽象层500。应当预先理解，图5中所示的组件、层和功能仅旨在说明，并且本发明的实施例不限于此。如所描绘的，提供了以下层和相应的功能：
硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：主机61；基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器62；服务器63；刀片服务器64；存储设备65；以及网络和联网组件66。在一些实施例中，软件组件包括网络应用服务器软件67和数据库软件68。
虚拟化层70提供抽象层，从该抽象层可以提供虚拟实体的以下示例：虚拟服务器71；虚拟存储装置72；虚拟网络73，包括虚拟专用网络；虚拟应用和操作系统74；以及虚拟客户机75。
在一个示例中，管理层80可以提供以下描述的功能。资源供应81提供用于在云计算环境内执行任务的计算资源和其它资源的动态采购。计量和定价82提供了在云计算环境中利用资源时的成本跟踪，以及用于消耗这些资源的开帐单或发票。在一个示例中，这些资源可以包括应用软件许可证。安全性为云消费者和任务提供身份验证，以及为数据和其它资源提供保护。用户门户83为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务级别管理84提供云计算资源分配和管理，使得满足所需的服务级别。服务水平协议(SLA)规划和履行85提供对云计算资源的预安排和采购，其中根据SLA预期未来需求。
工作负载层90提供了可以利用云计算环境的功能的示例。可以从该层提供的工作负载和功能的示例包括：绘图和导航91；软件开发和生命周期管理92；虚拟教室教育传送93；数据分析处理94；交易处理95；以及太阳能电源管理96。太阳能电源管理96可涉及在移动设备由于障碍物而不能直接从太阳能源充电的情况下，通过使用其它移动设备从反射太阳能的对象发射太阳能来实现移动设备的再充电。
已经出于说明的目的给出了本发明的各种实施例的描述，但是其不旨在是穷尽的或限于所公开的实施例。在不背离所描述的实施例的范围的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择本文所使用的术语是为了最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场上存在的技术的技术改进，或为了使本领域的其他普通技术人员能够理解本文所公开的实施例。

Claims (20)

1.一种用于太阳能电源管理的处理器实现的方法，所述方法包括：
确定移动设备需要再充电，其中所述移动设备已经附接太阳能电池和成像设备；
由所述成像设备识别在所述移动设备的预配置距离内具有低扩散速率的对象；
识别在具有低扩散速率的对象所处的空间中具有光反射设备的多个其它移动设备；
将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以使用所述光反射设备将太阳辐射从所识别对象反射到所述移动设备；
通过将所述太阳能电池朝向所述多个其它移动设备中的至少一个定向而使所述移动设备接收所述太阳辐射。
2.根据权利要求1所述的处理器实现的方法，其中使用分析来自所述成像设备的图像和所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
3.根据权利要求1所述的处理器实现的方法，其中使用分析所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
4.根据权利要求1所述的处理器实现的方法，其中通过使用所述成像设备和视觉识别方法分析所述空间的表面来识别所述对象，其中所述视觉识别方法将所述表面中具有光源的反射的至少一个表面识别为所述对象。
5.根据权利要求1所述的处理器实现的方法，其中将所述多个其它移动设备布置在所述空间中还包括将所述空间中的所述多个其它移动设备中的两个移动设备中的每一个重新定位到基于所述太阳能电池的表面积和所述太阳能电池上的反射光的面积确定的距离。
6.根据权利要求1所述的处理器实现的方法，其中将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以反射所述太阳辐射是通过将所述多个其它移动设备以链结构定位，所述链结构使用第一移动设备的光反射设备将来自所识别对象的所述太阳辐射朝向第二移动设备的光反射设备反射，所述第二移动设备的光反射设备进而将所述太阳辐射反射到所述移动设备的所述太阳能电池。
7.根据权利要求5所述的处理器实现的方法，还包括：
通过从所述多个其它移动设备中的配备有光源的至少一个移动设备的所述光源接收所反射的太阳辐射而使用所述太阳能电池对所述移动设备再充电。
8.一种用于太阳能电源管理的计算机系统，所述计算机系统包括：
一个或多个处理器、一个或多个计算机可读存储器、一个或多个计算机可读有形存储介质、以及存储在一个或多个有形存储介质中的至少一个上的程序指令，所述程序指令用于由所述一个或多个处理器中的至少一个经由所述一个或多个存储器中的至少一个来执行，其中所述计算机系统能够执行包括以下的方法：
确定移动设备需要再充电，其中所述移动设备已经附接太阳能电池和成像设备；
由所述成像设备识别在所述移动设备的预配置距离内具有低扩散速率的对象；
识别在具有低扩散速率的对象所处的空间中具有光反射设备的多个其它移动设备；
将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以使用所述光反射设备将太阳辐射从所识别对象反射到所述移动设备；
通过将所述太阳能电池朝向所述多个其它移动设备中的至少一个定向而使所述移动设备接收所述太阳辐射。
9.根据权利要求8所述的计算机系统，其中使用分析来自所述成像设备的图像和所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
10.根据权利要求8所述的计算机系统，其中使用分析所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
11.根据权利要求8所述的计算机系统，其中通过使用所述成像设备和视觉识别方法分析所述空间的表面来识别所述对象，其中所述视觉识别方法将所述表面中具有光源的反射的至少一个表面识别为所述对象。
12.根据权利要求8所述的计算机系统，其中将所述多个其它移动设备布置在所述空间中还包括将所述空间中的所述多个其它移动设备中的两个移动设备中的每一个重新定位到基于所述太阳能电池的表面积和所述太阳能电池上的反射光的面积确定的距离。
13.根据权利要求8所述的计算机系统，其中将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以反射所述太阳辐射是通过将所述多个其它移动设备以链结构定位，所述链结构使用第一移动设备的光反射设备将来自所识别对象的所述太阳辐射朝向第二移动设备的光反射设备反射，所述第二移动设备的光反射设备进而将所述太阳辐射反射到所述移动设备的所述太阳能电池。
14.根据权利要求8所述的计算机系统，还包括：
通过从所述多个其它移动设备中的配备有光源的至少一个移动设备的所述光源接收所反射的太阳辐射而使用所述太阳能电池对所述移动设备再充电。
15.一种用于太阳能电源管理的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
一个或多个计算机可读有形存储介质和存储在一个或多个有形存储介质中的至少一个上的程序指令，所述程序指令可由处理器执行，所述程序指令包括：
用于确定移动设备需要再充电的程序指令，其中所述移动设备已经附接太阳能电池和成像设备；
用于由所述成像设备识别在所述移动设备的预配置距离内具有低扩散速率的对象的程序指令；
用于识别在具有低扩散速率的对象所处的空间中具有光反射设备的多个其它移动设备的程序指令；
用于将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以使用所述光反射设备将太阳辐射从所识别对象反射到所述移动设备的程序指令；
用于通过将所述太阳能电池朝向所述多个其它移动设备中的至少一个定向而使所述移动设备接收所述太阳辐射的程序指令。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中使用分析来自所述成像设备的图像和所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中使用分析所述空间中的天气条件的经训练的神经网络来识别所述低扩散速率。
18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中通过使用所述成像设备和视觉识别方法分析所述空间的表面来识别所述对象，其中所述视觉识别方法将所述表面中具有光源的反射的至少一个表面识别为所述对象。
19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中用于将所述多个其它移动设备布置在所述空间中的程序指令还包括用于将所述空间中的所述多个其它移动设备中的两个移动设备中的每一个重新定位到基于所述太阳能电池的表面积和所述太阳能电池上的反射光的面积确定的距离的程序指令。
20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中用于将所述多个其它移动设备布置在所述空间中以反射所述太阳辐射的程序指令是通过用于将所述多个其它移动设备以链结构定位的程序指令进行的，所述链结构使用第一移动设备的光反射设备将来自所识别对象的所述太阳辐射朝向第二移动设备的光反射设备反射，所述第二移动设备的光反射设备进而将所述太阳辐射反射到所述移动设备的所述太阳能电池。
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