JP2019104483A - バーチャルプライベートドローンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システムの提供。【解決手段】デバイスマネージャ１１０と、１つ以上のステーション１２０と、１つ以上のドローン１３０と、１つ以上のコンピューティングエンジン１４０を含み、該デバイスマネージャが、ドローンの各デプロイメントにおけるデバイスメタデータのリポジトリを保持し、システム内のその他ドローンとコンピューティングエンジンがグローバルに接続可能なネットワーク上で常時オンの接点として稼働し、該ステーションがＶＰＤシステムのコントロールセンターであり、各ステーションがデバイスマネージャとの登録時にそのネットワークアドレスを取得し、ローカル通信を使用してデバイスメタデータのコピー同期化を開始し、該ドローンが、複数のナビゲートポイントを使用して、及び（または）ランタイムコマンドに応答して、飛行計画でプログラム可能な、フライトコントローラモジュールを含む。【選択図】図１

Description

本発明は飛行可能な無人機に関し、一般に無人航空機（ｕｎｍａｎｎｅｄ ａｅｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓ、ＵＡＶ）、またはドローンと呼ばれるが、本発明は特に、バーチャルプライベートドローン用システムに関するものである。

無人航空機システム（ＵＡＳ）は、ドローンとも呼ばれるが、写真や動画の空撮、搭載したセンサーによる測量、ロボットアームでの物理的操作などの作業を行うために飛行できるように構築されたハードウェアとソフトウェアのシステムであり、商用および個人用の両方で応用が増加している。ドローンは地上または水上、地下、水中で移動し、作業を行うことができるその他の無人システムを指すこともある。

最近、商用および個人用の両方を含む幅広い用途でドローンデプロイメントが急速に広がっている。例えば、ドローンは建設、採鉱、農業、緊急対応、物件調査、映画製作などで商業的に利用されており、また娯楽、趣味の写真撮影及び動画記録などで個人的にも多用されている。ドローンの実験的利用は貨物輸送、旅客輸送、公共空間補助、育児、高齢者介護、倉庫管理、監視、その他多くの新しい用途に拡張されている。

しかしながら、公共空間、管理された空間または私的空間内または付近でのドローン利用では、セキュリティの問題が重大な懸念となっている。例えば、故障したドローンや設計不良のドローンがエリア内で破壊を引き起こしたり、その他活動の妨害となったりする懸念や、意図的に不正な挙動をするドローンが公共の迷惑となり、プライバシー問題、さらには脅威を招く懸念もある。
利点と有望な技術的優位性に関わらず、公共の安全を確約し、ドローンの利用による迷惑行為を防止するために、規制と地域の政策が策定され、施行されている。従って、ドローンの活動はセキュリティの理由で規制と地域の政策を遵守する必要がある。公共空間または管理された空間での任意または無制限のドローン活動は許可されていない。

個人ユーザーによる市場消費者としてのオンデマンドのドローンサービス利用をより適切に促進するために、（ドローン活動を管理する、及び特定の場所と空間でドローンサービスを提供する、あらゆる機関を含む一般的用語としての）事業主は、個人ユーザーがオンデマンドでドローンサービスの提供を受ける場合、事業主が慎重な事前設定により許可する範囲にドローン活動が限定されるよう確約しなければならない。

経済面を見ると、ハードウェアとソフトウェアのドローンシステムは多様化と専門化が進んでおり、商業的導入がより高額になっている。大規模な商業ドローンデプロイメントの総所有コスト（ＴＣＯ）も高額すぎ、事業化には負担しきれない可能性がある。このため、ドローンシステムを構築するハードウェアとソフトウェア部品の優れたモジュール化は、システム設置、運用、アップグレード、保守の総経費を大幅に削減できるため、広範な商業ドローンサービスデプロイメントの成功に不可欠である。このモジュール化によって各種インターフェイスとのシステム統合における相互運用性が実現されるため、特定の商業ドローンデプロイメントにおいても事業主による設定を通じ、オンデマンドのユーザータスクにも対応することができる。

本発明の目的は、バーチャルプライベートドローンシステムを提供することにある。

本発明のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システムは、ドローンサービスデプロイメントにおいて、少なくとも、（１）事業主、（２）消費者ユーザー、（３）ドローン、（４）コンピューティングエンジンの４つの役割の参加者を含むことができ、そのうち、それらが相互作用して消費者ユーザー向けの仮想化されたドローンサービスを形成し、ドローンハードウェアおよびソフトウェアが呼び出され、ローカルエリアネットワーク内の付近のコンピューティングエンジンによるリアルタイムのデータ及び信号処理を可能にするために統合された、事業主により構成及び管理される空間内で、オンデマンドの個人向けドローン任務を実行する。

一態様において、バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システムは、デバイスマネージャと、１つ以上のステーションと、１つ以上のドローンと、１つ以上のコンピューティングエンジンを含むことができる。前記デバイスマネージャは、ドローンのデプロイメントにおけるすべてのデバイスメタデータのリポジトリを保持するように構成され、システム内のすべてのその他デバイスがグローバルに接続可能なネットワーク上で常時オンの接点として稼働する。これは、グローバルに接続可能なインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと周知のポートを備えた、パブリッククラウドまたはプライベートクラウドで稼働する仮想マシンとして実装することができる。

ＶＰＤシステム内の各デバイスは、電源がオンのとき、まずクラウドベースのリポジトリ内でデバイスマネージャに自己登録することで開始し、自身を認証する、または自身のアイデンティティ、タイプ、ネットワークの場所、容量、状態などを開示するとともに、同一のＶＰＤシステム内で現在運用されているその他デバイスに関する情報を取得し、後でそれらデバイスとローカル通信を行うことができるようにする。デバイス登録には、デバイスが現在接続されている、または接続される予定のローカルエリアネットワーク内のネットワークアドレスまたは識別情報が含まれ、同一のＶＰＤシステムの別のデバイスがそのデバイスとデータ通信またはリモートプロシージャコール（ＲＰＣ）を行うことができるようにする。ここで、デバイスはクラウド内のデバイスマネージャに通知することなく、電源がオフにされたり、グローバルネットワーク接続を意図的にまたは偶発的に失ったりすることがあるため、デバイスマネージャはタイムアウトでソフトステートを使用し、デバイス登録を維持する必要がある。

デバイスが登録されたら、デバイスはＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）など、事業主によるデプロイメントの具体的なケースに応じて、ローカルエリアネットワーク内のその他デバイスとはローカルのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）データ通信のみを使用する。
ローカルのデータ通信の使用は、遅延を短くすることで、ドローンデプロイメント空間内でのユーザーインタラクションが迅速なドローンサービスのリアルタイムアプリケーションを可能にするための設計要素である。また、運用中にドローンとコンピューティングエンジン間で画像や動画が送信されるときに高帯域幅が必要となることがあるデータ通信のコストを最少化することもできる。さらに、デバイスのデータ通信の電力消費量を最少化することができ、これはバッテリー電源で稼働する多くのデバイスにとって重要である。

本発明のバーチャルプライベートドローンシステムの概略図である。 本発明のＶＰＤ構成のユーザー任務テンプレートの概略図である。

以下の詳細な説明は、本発明の態様に従って提供される現在の例示的なデバイスの説明を意図したものであり、本発明が作成または利用される唯一の形態を表すものではない。むしろ、同一または同等の機能及び部品は異なる実施態様により達成することができ、それらも本発明の要旨と範囲内に含まれると理解されるべきである。

別途定義されている場合を除き、ここで使用されるすべての技術的および科学的用語は、当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を持つ。本発明の実施または試験において、ここで説明されたものに類似した、または相当する任意の方法、デバイス、材料を使用することができるが、以下では例示的な方法、デバイス、材料について説明する。

ここで言及されるあらゆる刊行物はすべて、本発明に関連して使用されることがある、それら刊行物で説明されている、例えば設計及び方法について、説明及び開示することを目的として、本明細書に参考として組み込まれる。本明細書において記載または考察された刊行物は、本出願の出願日以前の開示についてのみ提供される。本明細書におけるいかなる記載も、発明者らが先行発明によりそのような公開に先行する権利を有さないことの承認として解釈されるべきではない。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される、「１つ」、「一」、「その」などは、文脈上明確に記載されていない限り、複数形の意味を含む。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される、「含む」、「含まれる」、「備える」または「からなる」などの用語は非限定的と理解されるべきであり、すなわち、それを含むがそれに限定されないということを意味する。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される、「内」は、文脈上明確に記載されていない限り、「内」と「上」の意味を含む。

本明細書で使用される第１、第２などの用語はさまざまな要素を説明するために使用されることがあるが、これらの要素はこれらの用語に限定されるべきではない。これらの用語は要素を互いに区別するためのみに使用される。例えば、実施態様の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と呼ばれてもよく、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ばれてもよい。本明細書で使用される「及び（または）」という用語は、関連して記載された項目の１つまたはそれ以上のあらゆる組み合わせを含む。

本発明のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システムは、ドローンサービスデプロイメントにおいて、少なくとも、（１）事業主、（２）消費者ユーザー、（３）ドローン、（４）コンピューティングエンジンの４つの役割の参加者を含むことができる。そのうち、それらが相互作用して消費者ユーザー向けの仮想化されたドローンサービスを形成し、ドローンハードウェアおよびソフトウェアが呼び出され、ローカルエリアネットワーク内の付近のコンピューティングエンジンによるリアルタイムのデータ及び信号処理を可能にするために統合された、事業主により構成及び管理される空間内で、オンデマンドの個人向けドローン任務を実行する。

前記事業主とは、地所の空間を管理し、該空間を訪れる消費者ユーザー向けにドローンサービスを提供するすべての機関を含む一般用語である。
事業主が最優先すべきことの１つは、各ドローンが消費者ユーザーにより使用されているときのセキュリティを確約し、規制及び地域の政策を遵守することであるはずである。従って事業主は、ドローンの飛行計画と、ドローンがユーザーに呼び出されて個人向けの任務を開始するときに各ユーザーが利用可能な操作オプションを構成し、そのドローンサービスの業務契約で合意されたとおりの任務を実行するために、ユーザーがドローンにコマンドを与えることを許可する。特定の任務についてドローンに送信されるランタイムユーザーコマンドは、ユーザー固有の要件及び（または）状態の入力パラメータをいくつか含むことができ、それらが起こり得る挙動につながる（これについては事業主のドローンサービスの事前構成で慎重に検討される必要がある）。

一態様において、図１に示すように、バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム１００は、デバイスマネージャ１１０と、１つ以上のステーション１２０と、１つ以上のドローン１３０と、１つ以上のコンピューティングエンジン１４０を含むことができる。
前記デバイスマネージャ１１０は、ドローン１３０のデプロイメントにおけるすべてのデバイスメタデータのリポジトリを保持するように構成され、システム内のすべてのその他デバイスがグローバルに接続可能なネットワーク上で常時オンの接点として稼働する。これは、グローバルに接続可能なインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと周知のポートを備えた、パブリッククラウドまたはプライベートクラウドで稼働する仮想マシンとして実装することができる。

ＶＰＤシステム１００内の各デバイスは、電源がオンのとき、まずクラウドベースのリポジトリ内でデバイスマネージャ１１０に自己登録することで開始し、自身を認証する、または自身のアイデンティティ、タイプ、ネットワークの場所、容量、状態などを開示するとともに、同一のＶＰＤシステム内で現在運用されているその他デバイスに関する情報を取得し、後でそれらデバイスとローカル通信を行うことができるようにする。
デバイス登録には、デバイスが現在接続されている、または接続される予定のローカルエリアネットワーク内のネットワークアドレスまたは識別情報が含まれ、同一のＶＰＤシステムの別のデバイスがそのデバイスとデータ通信またはリモートプロシージャコール（ＲＰＣ）を行うことができるようにする。ここで、デバイスはクラウド内のデバイスマネージャに通知することなく、電源がオフにされたり、グローバルネットワーク接続を意図的にまたは偶発的に失ったりすることがあるため、デバイスマネージャ１１０はタイムアウトでソフトステートを使用し、デバイス登録を維持する必要がある。

デバイスが登録されたら、デバイスはＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅなど、事業主によるデプロイメントの具体的なケースに応じて、ローカルエリアネットワーク内のその他デバイスとはローカルのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）データ通信のみを使用する。
ローカルのデータ通信の使用は、遅延を短くすることで、ドローンデプロイメント空間内でのユーザーインタラクションが迅速なドローンサービスのリアルタイムアプリケーションを可能にするための設計要素である。また、運用中にドローンとコンピューティングエンジン間で画像や動画が送信されるときに高帯域幅が必要となることがあるデータ通信のコストを最少化することもできる。さらに、デバイスのデータ通信の電力消費量を最少化することができ、これはバッテリー電源で稼働する多くのデバイスにとって重要である。

該ステーション１２０は、ＶＰＤシステム１００のコントロールの中心となるデバイスである。同一のＶＰＤシステム内には、高可用性または耐障害性のためのクラスタとして複数のステーション１２０があってもよく、各ステーション１２０は独立して機能し、ＶＰＤサービスを処理することができる。
同一のＶＰＤシステムの全ステーションがグローバルのデバイスマネージャ１１０に登録されている間相互のネットワークアドレスを取得し、ローカル通信を使用してデバイスメタデータのコピーの同期化を開始する。デバイスメタデータは、以下で説明するように、同一のＶＰＤシステム内の利用可能なドローン１３０とコンピューティングエンジン１４０の総数を含むことができる。

ここで、ドローン１３０は、事業主によりデプロイされるドローンのハードウェアとソフトウェアを提供するドローン提供者により提供されてもよく、このドローン提供者は、事業主がドローンを直接購入するドローン業者、または事業主が契約により利用する企業間ドローンサービス提供者であってもよい。
ドローンは通常、複数のナビゲートポイント（ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ）を使用して、及び（または）地上管制局（ＧＣＳ）による、リモートコントロール（ＲＣ）、またはフライトコントローラに直接配線された、組み合わせて使用される内蔵コンピューターを介し、フライトコントロールＲＣプロトコルを使用して、離陸、着陸、移動などのランタイムコマンドに応答し、飛行計画でプログラム可能である、フライトコントローラモジュールを含む。このＲＣは、オープンなシステム統合向けにドローン業者によりリリースされた、ドローンで使用するためのサードパーティ製ＧＣＳの作成を希望するシステム開発者及びパートナーが利用可能な、ソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）を介して実行することもできる。
各ドローンは、任務を達成するために特定のセンサー及び（または）ロボットアームのセットを搭載することができ、それらのソフトウェア制御は通常、フライトコントローラモジュールの一部として、または別個のモジュールとして、デバイス固有のソフトウェアメカニズムを備えた内蔵のマイクロコントローラ及び（または）マイクロプロセッサ入力／出力（Ｉ／Ｏ）を通じて行うことができる。

マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアプラットフォームは通常汎用性があり、同一のアプリケーションを最小限の変更または変更なしで、異なるドローンシステムプラットフォーム上で動作させることができる。この能力は本発明のＶＰＤシステム１００が担う。

ドローン提供者は、ドローン自体が自律的に動作しない場合、ドローン操縦士を含むことがある。この場合、ドローン操縦士は公共の場またはこの特定の空域内でドローンを操縦する資格を持った人物である。
自律飛行型ドローンシステム運用の成功実績が増加しているため、ここでＶＰＤシステムはドローン操縦士による限定的な操縦のみを必要とする、または操縦を必要としないものと仮定する。これは、規制が操縦士の視線の届く範囲を超える商業ドローンの運用を許可するよう更新されているため、あり得ることである。

一実施例において、ここでいうドローン１３０は、ドローンハードウェア自体とすることもできる概念上のデバイスである。別の一実施例において、ドローン１３０は、ＧＣＳのように、ドローンに直接のリモートコントロールを有する何らかのプロキシとすることができ、ドローン業者からのＳＤＫに基づくサードパーティ製ソフトウェアを稼働する。
ドローン１３０がグローバルのデバイスマネージャ１１０に登録された後、（同一の）ＶＰＤシステム１００内の１つ以上のステーションのアドレスを取得し、もう一度自身をすべての既知のステーション１２０に登録する。このローカル登録はセキュリティ認証情報での認証に必要であり、これによりドローン１３０とすべての該ステーション１２０間の安全な通信チャネルが作成される。また、このローカル登録プロセスのメタデータで指定されたドローンの機能に応じて、特定のユーザー任務に利用可能なドローンの総数が増加する。

前記コンピューティングエンジン１４０は通常、さまざまなアルゴリズムを使用したコンピュータビジョンや人工知能（ＡＩ）など、専門の演算を駆使したデータ処理を実行できるハードウェアとソフトウェアである。一実施態様において、コンピュータビジョンまたはＡＩ用の前記コンピューティングエンジン１４０は、入力データを取得して、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）やサポートベクターマシン（ＳＶＮ）等の画像認識アルゴリズムによる推論結果を出力する。それらＡＩエンジンは一般に選択されたデータポイントに基づくヒューリスティックな機械学習アルゴリズムを使用して事前トレーニングされ、回帰でエンジン内部パラメータを微調整し、推論出力のエラー率を最小にして、画像や動画ストリームなどの入力データ中のパターンを認識するようにする。
コンピュータビジョンにおける問題を解決するＡＩアルゴリズムは数多く、他にも多くが本発明のＶＰＤサービスに適用できる可能性があり、直接または間接的にＶＰＤの消費者ユーザーにとって有用である。ＡＩエンジンハードウェアに基づき、特定のアルゴリズムに対してソフトウェア開発を行うことができる。事業主または権限を有するユーザーが、デプロイメントにおけるＶＰＤサービス構成でユーザー任務に適した効率的なＡＩアルゴリズムを選択する必要がある。

ＡＩエンジンには、コンピュータビジョン、音声認識、自然言語処理などにおける問題を解決するための、高速で通常並列の計算を実行するハードウェア部分と、入力信号からリアルタイムで推論結果を生成できるソフトウェア部分が含まれる。
ハードウェア部分は通常運用中のドローンデプロイメントの構成に固定されており、ソフトウェア部分は各ドローン運用の間オンデマンドで動的にロードすることができる。ＡＩのソフトウェア部分を動的にロードする方法は別の主題であり、既存のソリューションはＡＩエンジンハードウェア業者によって通常提供される。

一実施態様において、前記コンピューティングエンジン１４０はクラウドでデバイスマネージャ１１０とグローバル登録した後、すべての既知のステーション１２０とローカル登録を行うよう構成される。同様に、自体を認証し、エンジンハードウェアの機能に基づき利用可能数を増加する。また該ステーション１２０は、ユーザー任務の必要に応じて後でコンピューティングエンジンハードウェアにどのソフトウェアをロードするかを決定する。コンピューティングエンジンハードウェアは、例えば、マイクロプロセッサユニットの複数のコアを同時に使用して、通常複数のソフトウェアタスクを同時に実行することができるため、利用可能数を予測することができる。予測には最適なリソース割り当て向けのアルゴリズムを使用してもよい。

ドローン１３０またはコンピューティングエンジン１４０がグローバル登録後にＶＰＤシステム内に既知のステーションを見つけることができない場合、ローカル登録なしでただＶＰＤシステム１００内に留まり、後で新たに電源が投入された、またはクラッシュあるいは接続切断から復帰したばかりの任意のステーション１２０からの接触を待つ。
新しいステーション１２０は、グローバルなデバイスマネージャ１１０から、同じＶＰＤシステム内のグローバル登録されたすべてのドローン１３０およびコンピューティングエンジン１４０のアドレスを取得し、その他のステーション（あれば）と同期する一方で、それらすべてのデバイスをポーリングする。接続切断によりローカル登録が失敗した場合、ドローン１３０またはコンピューティングエンジン１４０は待機し、該ステーションの回復とポーリングを待つ。

このメカニズムはグローバルおよび地域のメカニズムの両方で想定されており、一定期間後にあらゆる登録を更新する必要があり、更新されないとタイムアウト後に期限切れとなることを暗示している。明確な登録解除法をメカニズムに追加すれば、実装の効率を向上できる可能性があるが、それでもデバイスに障害または接続切断が発生する可能性が高い（ドローンサービスの実際のデプロイメントにおいて珍しくない）ため、このソフトステートメカニズムに基づく必要がある。

本発明のＶＰＤシステム１００は、さらにユーザー装置（ＵＥ）１５０を含み、これはヒトであるユーザーが該ＶＰＤシステム内の他のデバイス、例えばスマートフォンやタブレットなどと相互作用するためのデバイスである。ヒトであるユーザーの定義は、事業主または消費者ユーザーのいずれかとすることができる。
ユーザー認証で、ＶＰＤシステム内のその他デバイスはユーザー装置１５０が事業主または消費者ユーザーのどちらの役割で動作しているかを把握し、構成でＶＰＤシステムのデプロイメントにおけるユーザーの役割の多様な認証プランを設定することができ、それらはロールベースの承認（Ｒｏｌｅ−Ｂａｓｅｄ Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ；ＲＢＡ）設定で既存の認証、承認、アクセス（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ＆Ａｃｃｅｓｓ；ＡＡＡ）制御に統合することができる。

一実施態様において、ユーザー装置１５０が事業主の役割である場合、ユーザー装置は該ステーションに保持されている利用可能なユーザー任務の定義を作成、編集または削除することができる。利用可能なユーザー任務の定義とは、図２に示すように、どのタイプのドローン１３０を呼び出し、どのコンピューティングエンジン１４０が、ユーザー任務が開始されたらどのソフトウェアとパラメータをコンピューティングエンジン１４０にロードするかを割り当てることを含むテンプレートである。
ユーザー装置が消費者ユーザーの役割である場合、ユーザー装置はそのローカル登録でそれが開始することが許可されている可能性があるすべての利用可能なユーザー任務のテンプレートを取得することができ、必要に応じて情報が更新される。その後ユーザー装置は、１つのステーション１２０に要求を送信することで、この消費者ユーザーの新しいユーザー任務を開始する。そのユーザー装置が許可されており、そのユーザー任務に割り当てる十分なリソース（ドローン１３０とコンピューティングエンジン１４０）があることを該ステーション１２０が確認すると、該ステーション１２０はリクエストを受け入れ、そのユーザー装置１５０に代わりバーチャルプライベートドローンを開始する。
該ステーション１２０は利用可能なドローン１３０を選択して呼び出し、構成のユーザー任務に必要なＡＩアルゴリズムに該ドローンが使用するコンピューティングエンジン１４０を起動する。別の一実施態様において、ユーザー装置は、許可されており、かつこのＶＰＤシステムのデプロイメントの規制及び地域の政策に従っている場合、ユーザー任務に対して特定のＡＩアルゴリズムを選択することができる。

上述の例は、ユーザー装置がユーザー任務開始の要求を送信した、ソフトウェアステートマシンによりトリガーされるステーションである。別の一実施態様において、ＶＰＤステートマシンは１つのステーションから別のステーションに移行することができ、また障害耐性或いはステーション保守スケジュールのためにステート同期化で複数のコピーを複製することができる。

本発明のＶＰＤシステムはさらに、他のデバイスとのローカル通信に使用することができる該ステーションとは異なり得るプロトコルの、１つ以上のローカルエリアネットワークの追加セグメントを通じ、ＶＰＤシステムのカバレッジをより広い物理的エリアに拡大する、ステーションプロキシであるミドルボックスデバイス１６０を含む。
ミドルボックスデバイス１６０の使用は、任意のＶＰＤシステムデプロイメントのオプションである。これは、事業主がセキュリティ向上、管理の容易さ、低メンテナンス性などの多様な理由で、すべてのステーションデバイスを屋内の物理的に保護された部屋の中にデプロイし、かつ消費者ユーザーが実際に訪れてＶＰＤサービスを要求する屋外の場所にラグドフォームファクタのミドルボックスデバイスをデプロイする場合に、役立つことがある。

例えば、該ステーション１２０が安全なＷｉＦｉアクセスが可能な屋内に設置され、ミドルボックス１６０は安全なＷｉＦｉアクセスポイントを介して該ステーション１２０に接続することができる。一方で、これらミドルボックスデバイス１６０は、消費者ユーザーが訪問し、ＶＰＤサービスを要求する場所の屋外のＢｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク上でＶＰＤサービスをアドバタイズすることもできる。その後消費者のユーザー装置は単にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続を使用し、検出される付近のミドルボックスデバイス１６０を介して、他のＶＰＤデバイスとインターフェイスすることができる。消費者のユーザー装置は事業主の安全なＷｉＦｉネットワークに参加する必要がない。このセットアップにより、より実用的で使いやすい商業ＶＰＤサービスプロビジョニングのデプロイメントが可能になる。

以上、本発明について図面を組み合わせて説明したが、これらは本発明を例示したものであり、限定するものではないと理解されるべきである。従って、本発明は前述の説明に限定されず、あらゆる同等物を包含する。

１００ バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム
１１０ デバイスマネージャ
１２０ ステーション
１３０ ドローン
１４０ コンピューティングエンジン
１５０ ユーザー装置
１６０ ミドルボックスデバイス

Claims (11)

1. バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システムであって、
   デバイスマネージャと、１つ以上のステーションと、１つ以上のドローンと、１つ以上のコンピューティングエンジンを含み、
   該デバイスマネージャが、該ドローンの各デプロイメントにおけるすべてのドローンとコンピューティングエンジンのデバイスメタデータのリポジトリを保持するように構成され、該システム内のすべてのその他ドローンとコンピューティングエンジンがグローバルに接続可能なネットワーク上で常時オンの接点として稼働し、
   該ステーションが該ＶＰＤシステムのコントロールセンターであり、該ＶＰＤシステムの各ステーションが該デバイスマネージャとの登録時にそのネットワークアドレスを取得し、ローカル通信を使用して該デバイスメタデータのコピー同期化を開始し、
   該ドローンが、複数のナビゲートポイントを使用して、及び／または離陸、着陸、移動などを含むランタイムコマンドに応答して、飛行計画でプログラム可能な、フライトコントローラモジュールを含み、
   該コンピューティングエンジンが、多様なアルゴリズムを使用して、コンピュータビジョンや人工知能（ＡＩ）など専門の演算を駆使したデータ処理を実行できるハードウェアとソフトウェアを含む、ことを特徴とする、
   バーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
2. 前記デバイスマネージャが、グローバルに接続可能なインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと周知のポートを備えた、パブリッククラウドまたはプライベートクラウドで稼働する仮想マシンとして実装可能であることを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
3. 前記デバイスメタデータが、同一のＶＰＤシステム内の利用可能なドローンとコンピューティングエンジンの総数を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
4. 前記ドローンが、地上管制局（ＧＣＳ）のように、該ドローンに直接のリモートコントロールを有する何らかのプロキシとすることができることを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
5. 前記ドローンが該デバイスマネージャに登録され、該ＶＰＤシステム内の１つ以上のステーションのアドレスを取得し、セキュリティ認証情報での認証のために、もう一度自身をその他すべてのステーションに登録して、該ドローンとすべてのステーションの間に安全な通信チャネルを形成することを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
6. 前記コンピューティングエンジンが、該デバイスマネージャとの登録後、すべての既知のステーションに登録するよう構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
7. ヒトであるユーザーが、前記ＰＤシステム内の該ドローン及びコンピューティングエンジンと相互作用するためのユーザー装置（ＵＥ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
8. 前記ユーザー装置が事業主により操作される場合、該ユーザー装置を用いて該ステーションに保持されている利用可能なユーザー任務の定義を作成、編集または削除できることを特徴とする、請求項７に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
9. 前記利用可能なユーザー任務の定義が、どのタイプのドローンを呼び出し、どのコンピューティングエンジンが、ユーザー任務が開始されたらどのソフトウェアとパラメータをコンピューティングエンジンにロードするかを割り当てることを含むテンプレートであることを特徴とする、請求項８に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
10. 前記ユーザー装置が消費者ユーザーである場合、該ユーザー装置を用いて、該ステーションへの登録でそれが開始することが許可されている可能性があるすべての利用可能なユーザー任務のテンプレートを取得することができ、必要に応じて情報が更新されることを特徴とする、請求項７に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。
11. １つ以上のローカルエリアネットワークの追加セグメントを通じ、該ＶＰＤシステムのカバレッジをより広い物理的エリアに拡大するステーションプロキシである、ミドルボックスデバイスを含むことを特徴とする、請求項１に記載のバーチャルプライベートドローン（ＶＰＤ）システム。

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