气球材料的激励回收的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。
[0002]定位在平流层中的能够作为数据网络中的节点操作的高空气球被越来越多地用在世界的各个地区。这些高空气球可能会不时失去其保持定位在平流层中的能力和/或要求修理。从而，出于这些和其它原因，气球可离开平流层并且一一可能在地平面一一停住。因此，希望有一种用于回收离开了平流层的气球的系统。
【发明内容】
[0003]在第一方面中，提供了一种系统。该系统可包括:(1)位置确定系统，用于确定气球(balloon)的位置，其中位置确定系统被配置为确定气球的着陆位置，并且其中气球被配置为作为气球网络中的节点操作；以及(2)控制系统，被配置为:(a)检测与气球停止作为气球网络中的节点操作以及气球下降到着陆位置相对应的去除事件；以及(b)响应于检测到去除事件，发起回收协助信号的发送，其中回收协助信号包括:(a)与气球的着陆位置相对应的位置数据，以及(b)对回收气球的激励的指示。
[0004]在另一方面中，提供了一种由计算机实现的方法。该由计算机实现的方法可包括用于进行以下各项的指令:(I)确定气球的着陆位置，其中气球被配置为作为气球网络中的节点操作；(2)检测气球的去除事件，其中去除事件对应于气球停止作为气球网络中的节点操作并且气球下降到着陆位置；以及(3)响应于检测到去除事件，发起回收协助信号的发送，其中回收协助信号包括:(i)与气球的着陆位置相对应的位置数据，以及(ii)对回收气球的激励的指示。
[0005]在另一方面中，公开了一种非暂态计算机可读介质，其中存储有指令，这些指令可被计算设备执行来使得该计算设备执行功能。这些功能包括:(I)确定气球的着陆位置，其中气球被配置为作为气球网络中的节点操作；(2)检测气球的去除事件，其中去除事件对应于气球停止作为气球网络中的节点操作并且气球下降到着陆位置；以及(3)响应于检测到去除事件，发起回收协助信号的发送，其中回收协助信号包括:(i)与气球的着陆位置相对应的位置数据，以及(ii)对回收气球的激励的指示。
[0006]通过酌情参考附图阅读以下详细描述，本领域普通技术人员将清楚这些以及其它方面、优点和替换方案。
【附图说明】
[0007]图1是根据示例实施例图示出气球网络的简化框图。
[0008]图2是根据示例实施例图示出气球网络控制系统的简化框图。
[0009]图3是根据示例实施例图示出高空气球的简化框图。
[0010]图4是根据示例实施例图示出包括超节点和子节点的气球网络的简化框图。
[0011]图5是根据示例实施例图示出方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]本文描述了示例方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不一定要被解释为比其它实施例或特征更优选或有利。本文描述的示例实施例不欲进行限定。将容易理解，公开的系统和方法的某些方面可按许多种不同的配置来布置和组合，所有这些在本文都已被设想到。
[0013]另外，附图中示出或者本文另外描述的特定布置不应当被视为一定是限制性的。应当理解，其它实施例可包括更多或更少的给定附图中示出的每种元素。另外，一些图示的元素可被组合或省略。此外，示例实施例可包括附图中没有图示的元素。
[0014]1.概述
[0015]本文描述的系统和方法可帮助提供用于气球材料的回收的更方便和/或高效的技术。例如，本文描述的技术可激励个人帮助收集、循环利用和/或清理已停止作为气球网络中的节点操作并已从平流层下降的气球材料。更具体而言，示例实施例可帮助提供一种用于回收先前作为由部署在平流层中的高空气球形成的气球网络中的节点操作的气球材料的手段。因为可能需要使气球着地，或者气球可能主动下降到地面，所以公开了一种激励系统来帮助对降落的气球的回收。
[0016]作为气球网络中的节点操作的气球在某一时刻可要求着地或者自行开始从平流层下降。例如，可提供让气球下降的指令，并且气球可下降以作为响应。可替换地，气球可由于机械、电气或软件故障而开始下降。在任何情况下，下降的指令或者下降本身可终止气球作为通过气球网络传输数据的节点操作的能力。可替换地，气球可随着其开始下降而有意停止作为节点操作，但这发生在其不再可能作为节点操作之前。
[0017]气球停止作为节点操作可涉及气球停止执行某些网状网络功能，诸如代表网络中的其它节点、从网络中的其它节点或者向网络中的其它节点路由、接收和/或发送数据。然而，应当理解，如本文所述，当气球停止作为节点操作时，气球与网络之间的通信可仍存在。也就是说，尽管气球停止作为具有完全的网状网络路由能力的气球网络中的节点操作，但气球仍可代表其自身与网络通信，包括与作为气球网络中的节点操作的其它气球通信。然而，要确定着陆位置并不需要气球与网络之间的通信。例如，可基于气球的最后已知位置和其它因素一一诸如对盛行风和地形的预测一一来预测气球的着陆位置。
[0018]控制系统可检测“去除事件”，该去除事件对应于气球停止作为节点操作以及气球准备开始其下降、正在下降或者已完成其下降。对这种去除事件的检测可触发气球发送回收协助信号，该信号可被发送到例如保持在气球网络中的气球或者发送到(一个或多个)陆基台站。可经由自由空间光通信或射频(rad1-frequency，RF)通信与保持在气球网络中的气球或者与陆基台站进行回收协助信号的通信。额外地，也可在局部检测回收协助信号，诸如通过使用光或可听见的声音来检测。
[0019]回收协助信号可包括位置数据和对回收气球材料的激励的指示。激励可例如是物理物品或者对报酬的指示。额外地，回收协助信号可包括关于气球的预期或实际着陆位置的信息。回收协助信号可被具有回收气球材料的能力并且可能对回收气球材料感兴趣的个人所接收。因为在气球上包括报酬，所以某人可被激励来搜索降落的气球，并且可能循环利用材料，重新使用材料，或者将材料发送回给制造商。另外，可通过广告手段一一诸如在广告牌或网站上一一发送关于附着于气球的激励的知识。从而，可激励个人来清理气球材料。
[0020]应当理解，以上论述的示例只是为了示例和说明而提供的，而不应当被理解为在进行限定。
[0021]2.示例气球网络
[0022]图1是根据示例实施例图示出气球网络100的简化框图。如图所示，气球网络100包括气球102A至102F，这些气球被配置为经由自由空间光链路104与彼此通信。气球102A至102F可以额外地或可替换地被配置为经由RF链路114与彼此通信。气球102A至102F可以共同充当用于封包数据通信的网状网络。另外，气球102A和102B中的至少一些可被配置用于经由相应的RF链路108与陆基台站106和112RF通信。另外，一些气球，诸如气球102F，可被配置为经由光链路110与陆基台站112通信。
[0023]在示例实施例中，气球102A至102F是部署在平流层中的高空气球。在中等玮度，平流层包括地表之上大约10公里(km)到50km高度之间的高度。在南北极，平流层开始于大约8km的高度。在示例实施例中，高空气球可大体上被配置为在具有相对较低的风速(例如，在5到20英里每小时(mph)之间)的平流层内的高度范围中操作。
[0024]更具体而言，在高空气球网络中，气球102A至102F可大体上被配置为在18km到25km之间的高度操作(虽然其它高度也是可能的)。此高度范围可能由于若干个原因而是有利的。具体地，平流层的这一层一般具有相对较低的风速(例如，5到20mph之间的风)和相对较小的湍流。另外，虽然18km到25km之间的风可随着玮度并根据季节而变化，但可以以相当精确的方式对这些变化建模。额外地，18km以上的高度通常超过了为商业空中交通指定的最大飞行高度。因此，当气球被部署在18km到25km之间时，对商业班机的干扰不是那么需要担心的问题。
[0025]为了向另一气球发送数据，给定的气球102A至102F可被配置为经由光链路104发送光信号。在示例实施例中，给定的气球102A至102F可使用一个或多个高功率发光二极管(light-emitting d1de，LED)来发送光信号。可替换地，气球102A至102F中的一些或全部可包括激光系统，用于通过光链路104的自由空间光通信。其它类型的自由空间光通信是可能的。另外，为了经由光链路104从另一气球接收光信号，给定的气球102A至102F可包括一个或多个光学接收器。示例气球的额外细节在下文参考图3更详细论述。
[0026]在另一方面中，气球102A至102F可利用各种不同的RF空中接口协议中的一种或多种来经由相应的RF链路108与陆基台站106和112通信。例如，气球102A至102F中的一些或全部可被配置为利用IEEE 802.11(包括IEEE 802.11的任何修订版)中描述的协议、诸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX和/或LTE之类的各种蜂窝协议和/或为气球_地面RF通信开发的一个或多个专有协议等等来与陆基台站106和112通信。
[0027]在另一方面中，可存在如下场景:RF链路108不为气球到地面的通信提供期望的链路容量。例如，为了提供从陆基网关的回程链路以及在其它场景中，可希望有增大的容量。因此，示例网络还可包括下行链路气球，这些下行链路气球可提供高容量空-地链路。
[0028]例如，在气球网络100中，气球102F被配置为下行链路气球。与示例网络中的其它气球一样，下行链路气球102F可操作以用于经由光链路104与其它气球的光通信。然而，下行链路气球102F也可被配置用于经由光链路110与陆基台站112的自由空间光通信。光链路110因此可用作气球网络100与陆基台站112之间的高容量链路(与RF链路108相比)。
[0029]注意，在一些实现方式中，下行链路气球102F可额外地操作用于与陆基台站106的RF通信。在其它情况下，下行链路气球102F可以只将光链路用于气球到地面的通信。另夕卜，虽然图1中所示的布置只包括一个下行链路气球102F，但示例气球网络也可包括多个下行链路气球。另一方面，气球网络也可实现为没有任何下行链路气球。
[0030]在其它实现方式中，取代自由空间光通信系统或者除了自由空间光通信系统以夕卜，下行链路气球可配备有专门的高带宽RF通信系统以用于气球到地面的通信。高带宽RF通信系统可采取超宽带系统的形式，该超宽带系统可提供具有与光链路104之一基本相同的容量的RF链路。其它形式也是可能的。
[0031]陆基台站，诸如陆基台站106和/或112，可采取各种形式。一般地，陆基台站可包括诸如收发器、发送器和/或接收器之类的组件，用于经由RF链路和/或光链路与气球网络通信。另外，陆基台站可使用各种空中接口协议以便通过RF链路108与气球102A至102F通信。这样，陆基台站106和112可被配置为接入点，经由该接入点，各种设备可连接到气球网络100。在不脱离本发明的范围的情况下，陆基台站106和112可具有其它配置和/或起到其它作用。
[0032]在另一方面中，除了陆基通信链路以外或者作为陆基通信链路的替换，气球102A至102F中