ES2340684T3 - Sistemas de geodifusion y metodos. - Google Patents
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Abstract
Un método (200) para geodifundir un mensaje (116) a una pluralidad de destinatarios (12-18), teniendo cada uno de ellos una dirección y una localización geográfica conocida, que comprende: reportar (202) las localizaciones y direcciones de la pluralidad de destinatarios (12-18) a una base de datos geoespacial (112); designar (208) una región geográfica (10) por referencia a una estructura (24, 28) dentro de la región geográfica; determinar las direcciones de los destinatarios (12-18) que están situados dentro de la región geográfica (10) usando la base de datos geoespacial (112) para comparar las regiones reportadas de los destinatarios (12-18) con la referencia a la estructura (24, 28); y dirigir el mensaje a las direcciones de cada uno de los receptores (12-18) que tienen localizaciones dentro de la región geográfica (10), caracterizado por especificar (206) un método de entrega; y transmitir (216) el mensaje (116) según el método de entrega especificado, el cual comprende unidifundir en serie el mensaje (116).
Description
Sistemas de geodifusión y métodos.
La presente invención se refiere a sistemas de
telecomunicación para transceptores móviles y, más particularmente,
a sistemas de telecomunicación por geodifusión (es decir,
comunicaciones eficientes hacia ordenadores en una localización
geográfica específica).
La geodifusión permite que un individuo se
comunique con otros en un área geográfica específica y ésta ha sido
una capacidad largamente buscada para una serie de aplicaciones. Por
ejemplo, operadores de transporte por camión pueden desear
contactar a todos sus conductores amenazados por un tiempo
inclemente para advertirlos de la aproximación de una tormenta o
para ordenarles que busquen refugio. En otro ejemplo, los
funcionarios de respuesta a emergencias pueden desear contactar con
todos los propietarios de teléfonos móviles dentro del área de un
desastre para transmitir instrucciones y obtener información
relativa a la naturaleza y alcance de la emergencia.
El artículo "Sobre un Modelo de Localización
para Geodifusión de Grano Fino", Actas de la Quinta Conferencia
Internacional sobre Computación Ubicua: Ubicomp 03 2003; Seattle,
WA, US, 12-15 de octubre de 2003, F. DÜRR y otros
describen un método para geodifundir un mensaje a una pluralidad de
destinatarios, teniendo cada uno de ellos una dirección y una
localización geográfica conocida, que comprende los pasos de
reportar las localizaciones y direcciones de la pluralidad de
destinatarios a una base de datos geoespacial, designar una región
geográfica por referencia a una estructura dentro de la región
geográfica, determinar las direcciones de los destinatarios que
están situados dentro de la región geográfica usando la base de
datos geoespacial para comparar las regiones reportadas de los
receptores con la referencia a la estructura, y dirigir el mensaje a
las direcciones de cada uno de los destinatarios que tienen
localizaciones dentro de la región geográfica.
Además, el artículo "Geodifusión en Redes
Ad Hoc Móviles: Algoritmos de Multidifusión Basados en
Localización"; Segundo Taller IEEE, Nueva Orleans, LA, US,
25-26, 19 de febrero de 1994; K.
YOUNG-BAE y otros describen una geodifusión en
entornos de red ad-hoc móvil (MANET), en
donde un grupo de geodifusión consiste en el conjunto de todos los
nodos dentro de una región geográfica especificada.
Las tecnologías de la técnica anterior dejan de
proveer adecuadamente capacidad de geodifusión por varias razones.
La radiodifusión de un mensaje, para que lo reciba cualquiera, puede
comprometer información confidencial o sensible. Además, algunos de
los destinatarios pretendidos pueden estar fuera del rango de
recepción y puede no recibir el mensaje. Incluso destinatarios
dentro del rango de recepción pueden no recibir el mensaje debido a
ruido, interferencia u otras incapacidades del sistema de
comunicación para entregar el mensaje (por ejemplo, direcciones
desactualizadas de destinatarios móviles). Por el contrario, la
multidifusión podría garantizar que todos los destinatarios
pretendidos (y únicamente los destinatarios pretendidos) reciban el
mensaje. Sin embargo, el encabezamiento y el tiempo requeridos para
establecer una multidifusión pueden impedir que mensajes críticos
lleguen de modo puntual. La última desventaja es especialmente
crítica en aplicaciones en tiempo real sujetas a condiciones
rápidamente cambiantes.
Adicionalmente, el encaminamiento de
comunicaciones en tiempo real puede no ser práctico cuando los
destinatarios puedan moverse con respecto al área de interés. Por
ejemplo, la transmisión de un mensaje desde un transmisor dedicado
al área de interés puede aún perder a algunos de los destinatarios
pretendidos debido a que los destinatarios pueden haberse movido
fuera del alcance del transmisor incluso dentro del área de interés
debido a la interferencia del follaje, formas terrestres, edificios
u otras obstrucciones. Puede hacerse inadvertidamente una
transmisión a destinatarios de fuera del área de interés. Como
alternativa, un destinatario puede haberse movido dentro del área
de manera desconocida para el emisor, siendo así pasado por alto
para su inclusión en la comunicación, particularmente allí donde el
mensaje no es radiado.
En consecuencia, existe una necesidad de un
sistema de telecomunicaciones que funcione para garantizar mejor
que todos los destinatarios pretendidos, y sólo los destinatarios
pretendidos, dentro de un área geográfica dada reciban mensajes
específicos.
La presente invención proporciona un sistema y
un método más fiables para comunicarse con sólo aquellos
destinatarios móviles dentro de un área geográfica con los cuales
el emisor desee comunicarse, particularmente para el caso de
mensajes críticos en tiempo.
Por tanto, la presente invención define un
método y unos sistemas correspondientes según las características
de las respectivas reivindicaciones independientes 1, 10 y 18.
\newpage
La capacidad de enviar mensajes a regiones
geográficas específicas ("geodifusión") es un requisito
genérico de comunicaciones de datos común en muchos sistemas
comerciales y, particularmente, en muchos sistemas militares
(C4ISR) de mando, control, comunicaciones, ordenadores,
inteligencia, vigilancia y reconocimiento. Por ejemplo, la
geodifusión puede emplearse de manera beneficiosa durante
operaciones de los Sistemas de Combate Futuro (FCS) y otros
programas militares desarrollados por la Boeing Company. En un
sistema de geodifusión, un comandante de campo o agente de
inteligencia puede enviar mensajes a todos los destinatarios
relevantes dentro de un área geográfica definida en vez de enviar
mensajes convencionales dirigidos a individuos o grupos. Por
ejemplo, las geodifusiones permiten que todas las entidades de una
localización dada reciban información de imagen operativa común
(COP); reciban información de conciencia de situación; reciban
alertas tales como "el enemigo ha adquirido tu localización y
está a punto de dispararte"; y reciban órdenes específicas de
localización tales como "retírese inmediatamente a una posición
al otro lado del río". De este modo, las geodifusiones difieren
fundamentalmente de las multidifusiones debido a que la afiliación
de miembros de una geodifusión es dinámica (transitoria) y está
definida por su localización, en vez de por su organización, rol o
función.
Históricamente, otros han intentado implementar
una capacidad de geodifusión usando las funciones proporcionadas
por la capa de red de la arquitectura de Interconexión de Sistemas
Abiertos (OSI). Otros enfoques históricos se han basado en
directorios. No obstante, estos dos enfoques de la técnica anterior
han dejado de proporcionar sistemas de geodifusión adecuados. Los
enfoques de capa de red han fracasado porque las direcciones IP se
sobrecargan para codificar información de identidad y de topología
física de encaminamiento. En consecuencia, un enfoque operativo al
nivel de red confía generalmente en información desactualizada, o
rápidamente cambiante: las direcciones topológicas físicas de los
destinatarios móviles.
Como las direcciones IP son modificadas para
reflejar la información de topología de red cambiante, la función
de identidad se hace confusa (es decir, es incapaz de determinar
positivamente si la entidad ahora en la dirección X es la misma
entidad de antes en la dirección Y). De este modo, estos enfoques
introducen vulnerabilidades de seguridad en las comunicaciones.
Estos enfoques también se hacen bastante complicados cuando otras
entidades dentro del sistema también necesitan seguir las
direcciones IP que evolucionan (que cambian en relación al
movimiento geográfico). De igual modo, los enfoques basados en
directorios se han encontrado con una aplicabilidad limitada dado
que los directorios son pobremente adecuados para almacenar
información rápidamente cambiante, tal como las direcciones físicas
potencialmente cambiantes de destinatarios móviles. Asimismo, ambos
sistemas también adolecen de la dificultad de asociar información
de topología de encaminamiento contenida dentro de la Dirección IP
con localizaciones geográficas específicas, dado que no existe una
relación necesaria entre los dos conceptos.
Por el contrario, el sistema y método
proporcionados por la presente invención pueden funcionar en la capa
de aplicación. Adicionalmente, realizaciones y métodos según la
presente invención también pueden usar comunicaciones de
unidifusión en serie en vez de comunicaciones de multidifusión.
Además, la presente invención puede emplear una base de datos de
localización para almacenar información de localización de
destinatario. El sistema puede soportar comunicaciones tanto
síncronas (por ejemplo, en tiempo real) como asíncronas (por
ejemplo, almacenar y enviar tal como correo electrónico). Asimismo,
el sistema soporta alertas creadas por la base de datos que
proceden de eventos cambiantes asociados con planes de la misión
actual relacionados con la geografía. En consecuencia, la presente
invención proporciona propiedades superiores de flexibilidad y
escalado para sistemas arbitrariamente grandes.
En una realización preferida, la presente
invención proporciona un sistema que incluye reporte de localización
de destinatario, una base de datos de localización de destinatario
y unidifusión en serie de los mensajes. Todos los dispositivos
dentro de un sistema autónomo (por ejemplo, una brigada de FCS)
reportan sistemáticamente tres piezas de información a la base de
datos de localización de destinatario. Estas tres piezas de
información incluyen la identidad del dispositivo de reporte, la
dirección IP del dispositivo y la localización (geográfica) física
del dispositivo. Esta información está disponible subsiguientemente
a personas o agentes inteligentes que accedan a la base de datos de
localización.
La identidad de dispositivo es función de las
identidades usadas para identificar dispositivos dentro de ese
sistema. En algunos sistemas, puede ser una Dirección IP, si las
Direcciones IP son estables dentro de ese sistema. Como
alternativa, también pueden usarse dentro de ese sistema las cargas
mixtas de identidad de servidor (HIP) o nombres distinguidos.
Para la localización física, pueden reportarse
datos GPS obtenidos desde receptores GPS en los diversos
dispositivos dentro del sistema. Como alternativa, puede emplearse
radiotriangulación (como con los sistemas de Conciencia de
Operaciones/Estructural de Unidad Pequeña (SUO/SAS) o de Entorno de
Comunicaciones Integradas a Nivel Soldado (SLICE)) para reportar u
obtener las localizaciones físicas de los diversos dispositivos.
En una realización preferida, el intervalo de
reporte puede ser aleatorio dentro de un periodo de tiempo limitado.
El reporte aleatorio impide que todos los dispositivos reporten sus
localizaciones simultáneamente, garantizando así actualizaciones
puntuales de la base de datos de localización. En otra realización
preferida, los diversos dispositivos reportan sus localizaciones
cuando su localización actual difiere de su localización previamente
reportada en más de una distancia umbral preseleccionada.
Volviendo ahora a la base de datos de
localización misma, ésta puede usarse junto con el Servidor de
Consultas Espaciales Autometric de Boeing (SQS^{R}) o con
cualquier otra base de datos que contenga información geoespacial
que defina el área en donde puedan estar situados los receptores. El
SQS^{R} puede preferirse porque muchas funciones de interrogación
geográficas y topológicas están automatizadas dentro del SQS^{R}.
Por ejemplo, el SQS^{R} relaciona coordenadas de localización
(por ejemplo, coordenadas de mapa o longitud y latitud) con formas
terrestres y viceversa. Además, el SQS^{R} de Boeing soporta
consultas relacionadas con formas terrestres o localizaciones
geográficas específicas. Estas consultas incluyen una amplia
variedad de operadores espaciales que permiten al usuario, por
ejemplo, consultar información relativa a todo aquello que esté
dentro de un polígono arbitrariamente conformado o dentro de un
radio específico desde un punto dado. Por motivos de conveniencia,
la tríada de información (identidad, situación y dirección de
destinatario) que se está reportando por los destinatarios puede
almacenarse en la base de datos de localización en donde consultas
subsiguientes puedan acceder a la información.
Como se mencionó anteriormente, la invención
funciona en la capa de aplicación de la Arquitectura de
Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) con el fin de geodifundir
mensajes a los destinatarios. Por ejemplo, un agente de
inteligencias que realice una función de geodifusión puede recibir
un mensaje de un usuario junto con instrucciones de usuario
relativas a la localización a la que deberá enviarse ese mensaje y a
cómo entregarlo (por ejemplo, correo electrónico, mensajería
instantánea, etc.). Aquí, las instrucciones relativas a quién debe
recibir el mensaje describen dónde están los destinatarios
pretendidos, en vez de sus roles o direcciones. De este modo, la
instrucción puede adoptar, por ejemplo, una forma tal como:
"entregar el mensaje a todos los dispositivos en la zona de
aterrizaje". Entonces, el agente realiza una consulta en la base
de datos de localización para aprender las Direcciones IP de los
dispositivos dentro del área geográfica designada.
Habiendo obtenido así las direcciones de los
destinatarios pretendidos, el agente envía el mensaje usando el
protocolo solicitado (por ejemplo, chat, correo electrónico, etc.) a
cada uno de los dispositivos conocidos en la base de datos de
localización emparejando los criterios de localización (geográfica).
El agente de inteligencia puede configurarse para usar una entrega
de "mejor esfuerzo" o "garantizada". En la primera, el
agente envía el mensaje sin hacer seguimiento de si el mensaje se
recibió o no. En este caso, el agente ignorará cualesquiera
reportes de no entrega del mensaje devueltos por el sistema de
encaminamiento. Alternativamente, puede usarse la entrega
garantizada. En este caso, el agente hace seguimiento de cuáles de
los destinatarios objetivo han recibido el mensaje y cuales no. El
agente reenviará a continuación el mensaje a los no destinatarios,
iterando el reenvío hasta que el destinatario objetivo reciba el
mensaje o se alcance un umbral de reenvío máximo. El agente puede
ser notificado de la recepción del mensaje por una serie de vías
incluyendo un protocolo de capa de transporte fiable (por ejemplo,
TCP) o bien requiriendo una notificación de entrega explícita por
el destinatario en la capa de aplicación (es decir, mensajes de
petición-respuesta). En entornos que soportan
Direcciones IP que cambian cuando el dispositivo se mueve con
relación al resto de la topología de encaminamiento, pueden
asociarse retransmisiones subsiguientes a ese dispositivo con
consultas adicionales de base de datos o directorio para averiguar
el valor de Dirección IP actual de ese dispositivo móvil.
Con respecto a entornos de Red Ad Hoc
Móviles (MANET), la presente invención se acomoda a pausas de red de
sistemas locales o amplios provocadas por una variedad de
circunstancias. Empleando cachés segmentadas para almacenar
localmente información amplia de sistema, que de otra manera podría
obtenerse de la base de datos de localización de destinatario, la
presente invención puede compensar las limitaciones de
disponibilidad de red basada en MANET que afecten temporal y
localmente a los accesos a la base de datos de localización.
Además, en otra realización preferida, la presente invención
contempla el uso de formatos de "petición respuesta" para el
conjunto de mensajes unidifundidos. De este modo, pueden
considerarse que los destinatarios que no devuelvan una respuesta
no han recibido el mensaje, permitiendo así una acción correctiva
(por ejemplo, reparando la red o entregando el mensaje a los
destinatarios afectados de alguna otra manera).
En otra realización preferida, un mensaje puede
geodifundirse sin recurso a la base de datos de localización
enviándolo a un enrutador particular situado físicamente dentro del
área geográfica de interés. En particular, el enrutador puede ser
un enrutador de radio tal como la Forma de Onda de Red de Banda
Ancha (WNW) del Sistema de Radio Táctica Conjunta (JTRS). El
contador de saltos del mensaje enviado desde el enrutador de radio
objetivo determina el radio topológico de esa transmisión. Por
ejemplo, puede limitarse a uno, limitándose así la geodifusión
desde el enrutador por radio para que únicamente alcance a sus
vecinos adyacentes.
En otra realización preferida, la presente
invención proporciona un sistema para geodifundir un mensaje a
receptores dentro de una región geográfica. El sistema incluye un
agente inteligente para recibir la petición de geodifundir un
mensaje y un identificador geográfico asociado con una localización.
El agente consulta entonces los dispositivos dentro de la base de
datos geoespacial asociada con el identificador geográfico. De esta
manera, el agente aprende las Direcciones IP de los receptores
aplicables de modo que pueda enviar entonces el mensaje a aquellos
receptores dentro de la región geográfica designada.
Adicionalmente, un identificador de método de
entrega puede asociarse con el mensaje para indicar, al circuito,
el método de entrega (es decir, protocolo de capa de aplicación
específica) para uso en el envío del mensaje. Además, los
receptores y transmisores según la presente invención pueden ser
móviles respecto del volumen geoespacial. En otras realizaciones
preferidas, el circuito puede funcionar en la capa de aplicación de
la Arquitectura OSI y puede enviar el mensaje mediante un
unidifusión en serie con una petición de respuesta o sin ella. En
cuanto a los receptores, éstos pueden poseer direcciones IP estables
o cambiantes.
En otra realización preferida, la presente
invención proporciona un método para geodifundir un mensaje a una
pluralidad de receptores, teniendo cada uno de ellos una dirección
IP independiente y usualmente una localización única. Obsérvese que
allí donde dos o más receptores tienen localizaciones esencialmente
idénticas (por ejemplo, dos ordenadores portátiles situados uno
junto al otro) la identidad de las direcciones IP sirven para
distinguir los receptores. El método incluye reportar las
localizaciones y las direcciones IP de los receptores a una base de
datos de localización, formular una comunicación a una región
geográfica específica e identificar los receptores que tienen
localizaciones dentro de la región geográfica mediante consultas a
una base de datos de localización o bien mediante transmisiones a
través de un enrutador de radio específico dentro de esa área
geográfica. Asimismo, el método incluye determinar las direcciones
de los receptores pretendidos que tengan localizaciones dentro de
la región geográfica y transmitir el mensaje, preferiblemente a
través de una unidifusión en serie, a esos receptores.
Adicionalmente, el método puede incluir acceder
a una base de datos geoespacial y comparar las localizaciones de
los receptores y la región geográfica designada para identificar los
receptores dentro de la región geográfica. Además, la
identificación de los receptores y sus direcciones puede tener lugar
en la capa de aplicación de la Arquitectura OSI incluso si los
receptores son móviles o si sus direcciones IP cambian. Además, el
método puede incluir transmitir el mensaje con una petición de
respuesta de modo que los receptores que no reciben el mensaje
puedan ser identificados y, por tanto, reciban futuras
retransmisiones de ese mensaje.
Serán evidentes áreas de aplicabilidad de la
presente invención a partir de la descripción detallada
proporcionada de aquí en adelante. Debe entenderse que la
descripción detallada y ejemplos específicos tienen fines únicamente
de ilustración y no pretenden limitar el alcance de la
invención.
La presente invención se comprenderá más
completamente a partir de la siguiente descripción detallada de los
dibujos anexos, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
volumen geoespacial según los principios de la presente
invención;
La figura 2 es un diagrama esquemático de un
sistema según una realización preferida de la presente invención;
y
La figura 3 es un diagrama de flujo de un método
según los principios de la presente invención.
La siguiente descripción de la(s)
realización(es) preferida(s) es meramente de
naturaleza ejemplificante y de ninguna manera pretende limitar la
invención, su aplicación o usos.
Volviendo ahora a la figura 1, se muestra un
área geográfica de la cual se han registrado datos geoespaciales.
En este punto, los datos geoespaciales hacen referencia a
información que define la superficie de la Tierra (incluyendo áreas
por encima del terreno, terreno subterráneo y agua subterránea) y
estructuras hechas por el hombre o naturales. Por ejemplo, el
"Servidor de Consulta Espacial Autometric" de Boeing
proporciona almacenamiento, acceso y recuperación de datos
geoespaciales y se ofrece por la Boeing Company de Chicago, IL.
Incluidos en el área geográfica 10 hay varios
destinatarios transeúntes 12 de mensajes, así como destinatarios en
una variedad de vehículos que incluyen destinatarios 14
aerotransportados, destinatarios 16 transportados por barco y
vehículos a motor 18 con destinatarios embarcados. Generalmente, uno
de los destinatarios puede estar en una posición de autoridad o ser
un coordinador central de los otros destinatarios. Por ejemplo, el
destinatario transeúnte 20 puede ser un comandante de una brigada
del ejército. Además, la brigada puede emplear los conceptos de
Sistemas de Combate Futuro (FCS) para mejorar su eficacia.
Dado que el destinatario 20 está a cargo de
otros destinatarios, el destinatario 20 puede necesitar
frecuentemente enviar mensajes a los otros destinatarios. De esta
manera, el destinatario 20 también puede ser un transmisor de
mensajes. No obstante, cualquier destinatario puede transmitir
también mensajes según se desee. En consecuencia, todos los
destinatarios llevan dispositivos inalámbricos 22 para transmitir y
recibir mensajes de uno y otro. Estos dispositivos inalámbricos 22
pueden ser radiotransceptores, teléfonos celulares, asistentes
digitales personales, ordenadores personales u otros dispositivos
electrónicos capaces de recibir y transmitir mensajes entre otros
dispositivos similares usando protocolos de Internet (es decir, la
familia TCP/IP de protocolos).
En consecuencia, los dispositivos 22 pueden
formar una red conjuntamente para proporcionar difusión punto a
punto segura, difusión restringida, multidifusión, radiodifusión o
cualquier tipo de comunicaciones electromagnéticas. Además, la red
puede cumplir con el modelo de referencia de Arquitectura de
Sistemas Abiertos para facilitar las comunicaciones entre los
destinatarios e incluso otros.
Además de los destinatarios, el área geográfica
10 incluye una serie de estructuras 24 y 28 naturales y hechas por
el hombre, respectivamente. Típicamente, las estructuras 28 hechas
por el hombre incluyen a una amplia variedad de edificios,
carreteras, estructuras de servicios y cualquier otra construcción.
Típicamente, las estructuras naturales 24 incluyen planicies,
colinas, montañas, masas de agua, valles, pantanos, playas y
cualquier otro terreno u objetos de origen natural. Todas estas
estructuras 24 y 28 comparten la capacidad de que permiten hacer
referencia a las estructuras al designar áreas en donde los
destinatarios puedan estar situados en cualquier momento dado.
Por ejemplo, dado que los destinatarios tienden
a ser móviles, puede verse subagrupamientos de destinatarios como
estando "en la montaña" 24, "por encima de los cables de
electricidad" 26, "cerca de la fábrica" 28, o al "este
del río" 30, por ejemplo. De este modo, las estructuras naturales
y hechas por el hombre representan referencias útiles e intuitivas
mediante las cuales pueden identificarse ciertos grupos transitorios
de los destinatarios (designando áreas geográficas). Además, estas
áreas geoespaciales pueden conformarse arbitrariamente y pueden
estar en más de dos dimensiones. Es decir, el área geográfica
designada puede incluir una altura (por ejemplo, elevación por
encima o por debajo del terreno) así como dimensiones horizontales,
siendo así un volumen geográfico.
Por ejemplo, puede decirse de un soldado
paracaidista 32 que se aproxime a la montaña 24 desde arriba que
está en el área geográfica designada por la descripción "en la
montaña y por encima de los cables eléctricos" porque su
longitud y altitud se corresponden con la montaña y su altitud está
por encima de la línea entre la base de las torres de los cables
eléctricos 26. En consecuencia, si ha ocurrido o está a punto de
ocurrir un evento que pueda interesar a los destinatarios de la
porción superior de la montaña 24, el soldado paracaidista 32 puede
estar interesado vitalmente en tomar conocimiento de ese evento. Por
tanto, puede resultar necesario que un mensaje enviado a los
destinatarios sobre la montaña y por encima de los cables eléctricos
alcance al soldado paracaidista 32.
En consecuencia, un usuario que desee transmitir
un mensaje puede designar un área geográfica (en dos dimensiones) o
un volumen (en tres dimensiones) referenciando estructuras del área
geográfica 10. Si lo destinatarios llevan receptores GPS, si sus
localizaciones están siendo radiotrianguladas, o su localización se
conocer de cualquier otra manera, el destinatario puede ser
entonces identificado en virtud de la presencia del destinatario en
el área o volumen geográfico designado.
Con referencia ahora a la figura 2, se muestra
un diagrama esquemático de un sistema según una realización
preferida de la presente invención. El sistema 100 incluye al menos
un transmisor 102, al menos un receptor 104 y una memoria 106 en
una red 107 de otros transmisores y receptores. La red 107 puede
comunicarse a través del Protocolo de Internet (IP) de conformidad
con el uso de protocolo de Internet tradicional (por ejemplo,
usando el sistema de protocolo asociado con el conjunto de protocolo
TCP/IP). El transmisor 102 puede incluir una interfaz gráfica de
usuario (GUI) 108 y un teclado u otra entrada 110 que está conectado
a un ordenador. El ordenador, también mostrado como 108, actúa con
un agente inteligente en nombre del usuario. Dentro de la memoria
106 puede residir una base de datos 112 de información geoespacial.
La memoria 106 puede estar en cualquier localización conveniente,
pero preferiblemente puede estar cosituada con el transmisor 102,
ser parte del transmisor 102, o estar situada en un entorno seguro,
tal como un Centro de Operaciones Tácticas militar (TOC).
La base de datos geoespacial 112 contiene la
información geoespacial disponible que describe el área geográfica
10 y al menos la última localización reportada, identidad y
Direcciones IP de los diversos receptores 104. Periódicamente, los
receptores 104 reportan sus localizaciones, identidades y
Direcciones IP a la base de datos geoespacial en una frecuencia que
puede seleccionarse por el usuario. Sin embargo, la acción de
reporte no necesita ser periódica, dado que puede ocurrir
alternativamente cuando un receptor 104 se mueva desde su posición
previamente reportada más allá de una distancia umbral.
Cuando el usuario desea enviar un mensaje a
destinatarios dentro de un área geográfica designada, éste introduce
el mensaje en el transmisor 102 mediante la GUI 108 o el
dispositivo de entrada 110. Puesto que el transmisor 106 puede ser
un dispositivo multimedia, el mensaje puede estar en cualquier
formato incluyendo texto, audio, gráficos o vídeo. Asimismo, el
usuario puede especificar el método de entrega (por ejemplo,
protocolo de comunicaciones en la capa de aplicación de la
arquitectura OSI) que el sistema 100 empleará para entregar el
mensaje.
Adicionalmente, si el mensaje está dirigido a un
subgrupo de todos los receptores 104 basándose en su localización,
el usuario designa la región geográfica 118 en la que están situados
los receptores pretendidos 104. Por ejemplo, las áreas designadas
pueden seleccionarse previamente y almacenarse en el transmisor para
presentación en un menú flotante sobre la GUI 108. De este modo, el
usuario puede designar de entre los volúmenes preseleccionados con
cuál identificar los destinatarios pretendidos.
Como alternativa, la GUI 108 puede configurarse
para permitir que el usuario designe estructuras dentro de la
región geográfica 10 (véase figura 1) que definirán el área
geográfica designada 118. Por ejemplo, la GUI 108 puede incluir una
presentación en pantalla táctil con la cual el usuario puede hacer
seguimiento a lo largo de las estructuras de la escena 10
presentada en tiempo real por la GUI 108. O la GUI puede presentar
un modelo basado en la información relativa al área geográfica 10
almacenada en la base de datos geoespacial 112, con el que el
usuario también puede hacer seguimiento a lo largo de las
estructuras de la escena 10 presentada en la GUI 108 para designar
el área geográfica 118.
Con el área geográfica 118 ahora designada el
usuario también identifica el mecanismo de protocolo de transmisión
en capa de aplicación que se ha de usar para entregar el mensaje
(por ejemplo, chat, correo electrónico, etc.). Con esta
información, el agente inteligente que reside en el ordenador 108
accede a la base de datos geoespacial 112 dentro de la memoria 106
con el fin de averiguar las Direcciones IP 104 de los dispositivos
dentro del área geográfica seleccionada 118. En este ejemplo, los
receptores 104A y 104B están dentro de la región geográfica 118,
estando el receptor 104C situado notablemente fuera de la región
geográfica 118.
\newpage
El agente inteligente construye entonces el
mensaje 116 usando el protocolo de capa de aplicación proporcionado
por el usuario para unidifundir en serie el mensaje 116 a cada uno
de los dispositivos. En el presente documento, unidifusión en serie
hace referencia a una instancia de mensaje distinta que se crea
usando el protocolo de capa de aplicación indicado para cada uno de
los dispositivos 104 situados dentro del área 118. Para cada
dispositivo dentro del área 118, se envía un mensaje individual al
transmisor 102 usando el protocolo de capa de aplicación que se
había seleccionado por el usuario. El transmisor 102 transmite, por
tanto, cada mensaje por la red existente 107 (aquí la red 107, o
infraestructura de comunicación, pueden incluir un enlace
electromagnético) al dispositivo especificado 104 dentro del área
geográfica 118. Unos mensajes individuales 116A y 116B, cada uno
dirigido a un dispositivo diferente (104A, 104B), son enviados hasta
que todos los dispositivos, de los que la base de datos geoespacial
ha reportado que están en esa área, han recibido un mensaje
individual que se dirigió únicamente a sus direcciones IP.
En consecuencia, usando la Dirección IP de cada
uno de los receptores identificados 104A y 104B, que se recuperaron
de la base de datos geoespacial 112, el transmisor transmite el
mensaje a los receptores identificados 104A y 104B por cualquier
ruta adecuada a través de la red 107 que pueda entregar el mensaje
116 a los receptores pretendidos 104A y 104B. De este modo, el
sistema 100 entrega mensajes a los receptores 104, que se
identificaron por localización geográfico, geodifundiendo así el
mensaje.
Con referencia ahora a la figura 3, se muestra
un método de geodifundir mensajes según la presente invención. El
método 200 incluye que cada uno de los dispositivos dentro de la red
reporte su localización geográfica como en el paso 202. En algún
momento subsiguiente, el usuario crea un mensaje que se pretende
transmitir a un subconjunto de los dispositivos basándose en la
localización de los dispositivos. Véase paso 204. Un método de
entrega (es decir, una especificación de un protocolo de capa de
aplicación tal como chat, correo electrónico, mensaje de voz o
vídeo, etc.) también puede especificarse o puede usarse un método
por defecto como se ilustra en el paso 206.
El usuario también designa una región geográfica
en la que pueden encontrarse los destinatarios pretendidos. Véase
paso 208. La región geográfica designada se transforma entonces en
una descripción matemática de la región adecuada para consultar la
base de datos geoespacial como en el paso 210. En una realización
preferida, el Servidor de Consultas Espaciales Autometric de Boeing
(SQS^{R}) se usa como la base de datos geoespacial. Debido a las
capacidades superiores proporcionadas por el SQS^{R}, se ejecuta
automáticamente, en cambio, el paso 210 durante la consulta a la
base de datos geoespacial, paso 212, en oposición al modo
independiente del paso 210. En el paso 212, se consulta a la base
de datos geoespacial para aprender las Direcciones IP de los
receptores que están situados dentro de la localización indicada
dentro del volumen geoespacial. Usando las Direcciones IP
recuperadas, el agente inteligente formula una instancia de mensaje
distinta para cada una de las Direcciones IP obtenidas en el Paso
214 y transmite un mensaje único a cada uno de ellos en el paso
216. Por ejemplo, si la consulta a la base de datos geoespacial en
el paso 212 había dado como resultado la identificación de tres
dispositivos dentro del área geográfica objetivo, entonces se
enviarán tres mensajes separados en el paso 216, uno a cada uno de
los tres dispositivos encontrados dentro de esa área. Si (como en
el presente ejemplo) las transmisiones usan comunicaciones IP, cada
una de las transmisiones será a la Dirección IP de un dispositivo
específico encontrado dentro de esa área geográfica.
La presente invención crea así unos medios para
proporcionar aún más eficazmente mensajes a grupos específicos de
individuos dentro de un área geográfica bidimensional (o
tridimensional). La presente invención no está constreñida por las
limitaciones de sistemas desarrolladas anteriormente que se
enfrentan pobremente con receptores altamente móviles. En
particular, la presente invención proporciona una interfaz de
usuario intuitiva para especificar el grupo de receptores a los
cuales se geodifundirá un mensaje. Además, la presente invención
proporciona entrega puntual del mensaje geodifundido a los
receptores pretendidos usando información de topología ya existente
actualmente conocida de la red. Por lo tanto, la presente invención
proporciona una verdadera geodifusión sin la necesidad de
establecer afiliaciones de miembros grupo y de mantener grupos
continuos como requiere la técnica anterior.
Aunque se han descrito diversas realizaciones
preferidas, los expertos en la técnica reconocerán que podrían
realizarse modificaciones o variaciones sin apartarse del alcance de
la presente invención, según se define en las reivindicaciones
anexas. Los ejemplos ilustran la invención y no pretenden
limitarla.
Claims (18)
1. Un método (200) para geodifundir un mensaje
(116) a una pluralidad de destinatarios (12-18),
teniendo cada uno de ellos una dirección y una localización
geográfica conocida, que comprende:
reportar (202) las localizaciones y direcciones
de la pluralidad de destinatarios (12-18) a una base
de datos geoespacial (112);
designar (208) una región geográfica (10) por
referencia a una estructura (24, 28) dentro de la región
geográfica;
determinar las direcciones de los destinatarios
(12-18) que están situados dentro de la región
geográfica (10) usando la base de datos geoespacial (112) para
comparar las regiones reportadas de los destinatarios
(12-18) con la referencia a la estructura (24, 28);
y
dirigir el mensaje a las direcciones de cada uno
de los receptores (12-18) que tienen localizaciones
dentro de la región geográfica (10), caracterizado por
especificar (206) un método de entrega; y
transmitir (216) el mensaje (116) según el
método de entrega especificado, el cual comprende unidifundir en
serie el mensaje (116).
2. El método según la reivindicación 1, en el
que la identificación (212) de los destinatarios
(12-18) comprende además acceder a una base de
datos geoespacial (112) y comparar las localizaciones de los
destinatarios (12-18) y la región geográfica
designada (10).
3. El método según la reivindicación 1, en el
que al menos uno de los destinatarios (12-18) es
móvil con respecto a la región geográfica (10).
4. El método según la reivindicación 2, en el
que la identificación (212) de los destinatarios
(12-18) comprende además operar un ordenador (108)
a un nivel de aplicación OSI.
5. El método según la reivindicación 1, en el
que la transmisión (216) del mensaje (116) comprende además
solicitar una respuesta, con lo que los destinatarios
(12-18) que no reciban el mensaje (116) pueden ser
identifi-
cados.
cados.
6. El método según la reivindicación 1, que
además comprende que la dirección de al menos uno de los
destinatarios (12-18) sea una dirección de red de
área extendida y que cambie la dirección de red de área extendida
del destinatario para obtener dinámicamente una nueva dirección de
red de área extendida debido al movimiento del destinatario.
7. El método según la reivindicación 1, que
comprende además determinar si ha ocurrido un evento y, si el
evento ha ocurrido, transmitir entonces el mensaje generado en
respuesta al evento.
8. El método según la reivindicación 7, en el
que el evento comprende además una localización reportada que está
al otro lado de una frontera, siendo el mensaje una advertencia de
cruce de frontera y designando un designador de destino geográfico
un destino dentro de una distancia predeterminada a la frontera.
9. El método según la reivindicación 1, en el
que el mensaje comprende además información comercial.
10. Un sistema de telecomunicación que
comprende:
una red (107);
un transmisor (102) conectado a la red
(107);
una memoria (106) que contiene una base de datos
geoespacial (112) y en comunicación con el transmisor (102),
una pluralidad de receptores (104) que incluye
al menos un receptor móvil (104), incluyendo cada uno de la
pluralidad de receptores (104) una dirección y una localización y
reportando la dirección y la localización a la base de datos
geoespacial (112); y
estando adaptado el transmisor (102) para
recibir un mensaje (116) y un designador de destino geográfico que
designa un destino geográfico para el mensaje (116), acceder a la
base de datos geoespacial (112) para identificar las direcciones de
los receptores (104) en el destino geográfico y dirigir el mensaje
(112) a los receptores identificados (104) en su dirección
reportada, caracterizado porque
\newpage
el transmisor (102) está adaptado para recibir
un designador de método de entrega asociado con el mensaje (116) y
transmitir el mensaje (116) según el método de entrega designado, y
porque el transmisor (102) está adaptado para transmitir el mensaje
(116) como una serie de mensajes unidifundidos a los receptores
identificados (104).
11. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, que además comprende que el transmisor (102)
esté adaptado para operar en una capa de aplicación OSI.
12. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, que además comprende que el mensaje (116)
incluya una petición de respuesta, y en el que uno cualquiera de los
receptores que no responda a la petición de respuesta puede ser
identificado.
13. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, que además comprende que la dirección de al
menos uno de los receptores (104) contenga una dirección de red de
área extendida que cambie.
14. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, que además comprende un procesador para
determinar si ha ocurrido un evento y, si el evento ha ocurrido,
enviar el mensaje y el designador de destino geográfico al
transmisor (102).
15. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 14, en el que el evento comprende además una
localización reportada que está al otro lado de una frontera,
definiendo la frontera un límite para las localizaciones de los
receptores (104), siendo el mensaje (116) una advertencia de cruce
de frontera y designando el designador de destino geográfico un
destino a otro lado de la frontera.
16. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, en el que el mensaje (116) comprende además
información comercial.
17. El sistema de telecomunicación según la
reivindicación 10, que además comprende un agente inteligente (20)
que funciona dentro de la red (107) para acceder a la base de datos
geoespacial (112) para identificar las direcciones de los
receptores (104) en el destino geográfico (10).
18. Un sistema de telecomunicación que
comprende:
una red (107);
un transmisor (102) conectado a la red
(107);
una memoria (106) que contiene una base de datos
geoespacial (112) y en comunicación con el transmisor (102),
una pluralidad de receptores (104) que incluye
al menos un receptor móvil (104), incluyendo cada uno de la
pluralidad de receptores (104) una dirección y una localización y
reportando la dirección y la localización a la base de datos
geoespacial, siendo al menos una de las direcciones una dirección de
red de área extendida que cambia; y
operando el transmisor (102) a un nivel de
aplicación OSI para recibir un mensaje (116) y un designador de
destino geográfico que designa un destino geográfico para el mensaje
(116), acceder a la base de datos geoespacial (112) a fin de
identificar las direcciones de los receptores en el destino
geográfico, dirigir el mensaje a los receptores identificados (104)
en su dirección reportada y transmitir el mensaje como una serie de
mensajes unidifundidos a los receptores identificados.
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