氣球材料的激勵回收的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]除非本文另外指出，否則本部分中描述的材料并不是本申請中的權利要求的現有技術，并且并不因為被包括在本部分中就被承認為是現有技術。
[0002]定位在平流層中的能夠作為數據網絡中的節點操作的高空氣球被越來越多地用在世界的各個地區。這些高空氣球可能會不時失去其保持定位在平流層中的能力和/或要求修理。從而，出于這些和其它原因，氣球可離開平流層并且一一可能在地平面一一停住。因此，希望有一種用于回收離開了平流層的氣球的系統。
【發明內容】
[0003]在第一方面中，提供了一種系統。該系統可包括:(1)位置確定系統，用于確定氣球(balloon)的位置，其中位置確定系統被配置為確定氣球的著陸位置，并且其中氣球被配置為作為氣球網絡中的節點操作；以及(2)控制系統，被配置為:(a)檢測與氣球停止作為氣球網絡中的節點操作以及氣球下降到著陸位置相對應的去除事件；以及(b)響應于檢測到去除事件，發起回收協助信號的發送，其中回收協助信號包括:(a)與氣球的著陸位置相對應的位置數據，以及(b)對回收氣球的激勵的指示。
[0004]在另一方面中，提供了一種由計算機實現的方法。該由計算機實現的方法可包括用于進行以下各項的指令:(I)確定氣球的著陸位置，其中氣球被配置為作為氣球網絡中的節點操作；(2)檢測氣球的去除事件，其中去除事件對應于氣球停止作為氣球網絡中的節點操作并且氣球下降到著陸位置；以及(3)響應于檢測到去除事件，發起回收協助信號的發送，其中回收協助信號包括:(i)與氣球的著陸位置相對應的位置數據，以及(ii)對回收氣球的激勵的指示。
[0005]在另一方面中，公開了一種非暫態計算機可讀介質，其中存儲有指令，這些指令可被計算設備執行來使得該計算設備執行功能。這些功能包括:(I)確定氣球的著陸位置，其中氣球被配置為作為氣球網絡中的節點操作；(2)檢測氣球的去除事件，其中去除事件對應于氣球停止作為氣球網絡中的節點操作并且氣球下降到著陸位置；以及(3)響應于檢測到去除事件，發起回收協助信號的發送，其中回收協助信號包括:(i)與氣球的著陸位置相對應的位置數據，以及(ii)對回收氣球的激勵的指示。
[0006]通過酌情參考附圖閱讀以下詳細描述，本領域普通技術人員將清楚這些以及其它方面、優點和替換方案。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據示例實施例圖示出氣球網絡的簡化框圖。
[0008]圖2是根據示例實施例圖示出氣球網絡控制系統的簡化框圖。
[0009]圖3是根據示例實施例圖示出高空氣球的簡化框圖。
[0010]圖4是根據示例實施例圖示出包括超節點和子節點的氣球網絡的簡化框圖。
[0011]圖5是根據示例實施例圖示出方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]本文描述了示例方法和系統。本文描述的任何示例實施例或特征不一定要被解釋為比其它實施例或特征更優選或有利。本文描述的示例實施例不欲進行限定。將容易理解，公開的系統和方法的某些方面可按許多種不同的配置來布置和組合，所有這些在本文都已被設想到。
[0013]另外，附圖中示出或者本文另外描述的特定布置不應當被視為一定是限制性的。應當理解，其它實施例可包括更多或更少的給定附圖中示出的每種元素。另外，一些圖示的元素可被組合或省略。此外，示例實施例可包括附圖中沒有圖示的元素。
[0014]1.概述
[0015]本文描述的系統和方法可幫助提供用于氣球材料的回收的更方便和/或高效的技術。例如，本文描述的技術可激勵個人幫助收集、循環利用和/或清理已停止作為氣球網絡中的節點操作并已從平流層下降的氣球材料。更具體而言，示例實施例可幫助提供一種用于回收先前作為由部署在平流層中的高空氣球形成的氣球網絡中的節點操作的氣球材料的手段。因為可能需要使氣球著地，或者氣球可能主動下降到地面，所以公開了一種激勵系統來幫助對降落的氣球的回收。
[0016]作為氣球網絡中的節點操作的氣球在某一時刻可要求著地或者自行開始從平流層下降。例如，可提供讓氣球下降的指令，并且氣球可下降以作為響應。可替換地，氣球可由于機械、電氣或軟件故障而開始下降。在任何情況下，下降的指令或者下降本身可終止氣球作為通過氣球網絡傳輸數據的節點操作的能力。可替換地，氣球可隨著其開始下降而有意停止作為節點操作，但這發生在其不再可能作為節點操作之前。
[0017]氣球停止作為節點操作可涉及氣球停止執行某些網狀網絡功能，諸如代表網絡中的其它節點、從網絡中的其它節點或者向網絡中的其它節點路由、接收和/或發送數據。然而，應當理解，如本文所述，當氣球停止作為節點操作時，氣球與網絡之間的通信可仍存在。也就是說，盡管氣球停止作為具有完全的網狀網絡路由能力的氣球網絡中的節點操作，但氣球仍可代表其自身與網絡通信，包括與作為氣球網絡中的節點操作的其它氣球通信。然而，要確定著陸位置并不需要氣球與網絡之間的通信。例如，可基于氣球的最后已知位置和其它因素一一諸如對盛行風和地形的預測一一來預測氣球的著陸位置。
[0018]控制系統可檢測“去除事件”，該去除事件對應于氣球停止作為節點操作以及氣球準備開始其下降、正在下降或者已完成其下降。對這種去除事件的檢測可觸發氣球發送回收協助信號，該信號可被發送到例如保持在氣球網絡中的氣球或者發送到(一個或多個)陸基臺站。可經由自由空間光通信或射頻(rad1-frequency，RF)通信與保持在氣球網絡中的氣球或者與陸基臺站進行回收協助信號的通信。額外地，也可在局部檢測回收協助信號，諸如通過使用光或可聽見的聲音來檢測。
[0019]回收協助信號可包括位置數據和對回收氣球材料的激勵的指示。激勵可例如是物理物品或者對報酬的指示。額外地，回收協助信號可包括關于氣球的預期或實際著陸位置的信息。回收協助信號可被具有回收氣球材料的能力并且可能對回收氣球材料感興趣的個人所接收。因為在氣球上包括報酬，所以某人可被激勵來搜索降落的氣球，并且可能循環利用材料，重新使用材料，或者將材料發送回給制造商。另外，可通過廣告手段一一諸如在廣告牌或網站上一一發送關于附著于氣球的激勵的知識。從而，可激勵個人來清理氣球材料。
[0020]應當理解，以上論述的示例只是為了示例和說明而提供的，而不應當被理解為在進行限定。
[0021]2.示例氣球網絡
[0022]圖1是根據示例實施例圖示出氣球網絡100的簡化框圖。如圖所示，氣球網絡100包括氣球102A至102F，這些氣球被配置為經由自由空間光鏈路104與彼此通信。氣球102A至102F可以額外地或可替換地被配置為經由RF鏈路114與彼此通信。氣球102A至102F可以共同充當用于封包數據通信的網狀網絡。另外，氣球102A和102B中的至少一些可被配置用于經由相應的RF鏈路108與陸基臺站106和112RF通信。另外，一些氣球，諸如氣球102F，可被配置為經由光鏈路110與陸基臺站112通信。
[0023]在示例實施例中，氣球102A至102F是部署在平流層中的高空氣球。在中等瑋度，平流層包括地表之上大約10公里(km)到50km高度之間的高度。在南北極，平流層開始于大約8km的高度。在示例實施例中，高空氣球可大體上被配置為在具有相對較低的風速(例如，在5到20英里每小時(mph)之間)的平流層內的高度范圍中操作。
[0024]更具體而言，在高空氣球網絡中，氣球102A至102F可大體上被配置為在18km到25km之間的高度操作(雖然其它高度也是可能的)。此高度范圍可能由于若干個原因而是有利的。具體地，平流層的這一層一般具有相對較低的風速(例如，5到20mph之間的風)和相對較小的湍流。另外，雖然18km到25km之間的風可隨著瑋度并根據季節而變化，但可以以相當精確的方式對這些變化建模。額外地，18km以上的高度通常超過了為商業空中交通指定的最大飛行高度。因此，當氣球被部署在18km到25km之間時，對商業班機的干擾不是那么需要擔心的問題。
[0025]為了向另一氣球發送數據，給定的氣球102A至102F可被配置為經由光鏈路104發送光信號。在示例實施例中，給定的氣球102A至102F可使用一個或多個高功率發光二極管(light-emitting d1de，LED)來發送光信號。可替換地，氣球102A至102F中的一些或全部可包括激光系統，用于通過光鏈路104的自由空間光通信。其它類型的自由空間光通信是可能的。另外，為了經由光鏈路104從另一氣球接收光信號，給定的氣球102A至102F可包括一個或多個光學接收器。示例氣球的額外細節在下文參考圖3更詳細論述。
[0026]在另一方面中，氣球102A至102F可利用各種不同的RF空中接口協議中的一種或多種來經由相應的RF鏈路108與陸基臺站106和112通信。例如，氣球102A至102F中的一些或全部可被配置為利用IEEE 802.11(包括IEEE 802.11的任何修訂版)中描述的協議、諸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX和/或LTE之類的各種蜂窩協議和/或為氣球_地面RF通信開發的一個或多個專有協議等等來與陸基臺站106和112通信。
[0027]在另一方面中，可存在如下場景:RF鏈路108不為氣球到地面的通信提供期望的鏈路容量。例如，為了提供從陸基網關的回程鏈路以及在其它場景中，可希望有增大的容量。因此，示例網絡還可包括下行鏈路氣球，這些下行鏈路氣球可提供高容量空-地鏈路。
[0028]例如，在氣球網絡100中，氣球102F被配置為下行鏈路氣球。與示例網絡中的其它氣球一樣，下行鏈路氣球102F可操作以用于經由光鏈路104與其它氣球的光通信。然而，下行鏈路氣球102F也可被配置用于經由光鏈路110與陸基臺站112的自由空間光通信。光鏈路110因此可用作氣球網絡100與陸基臺站112之間的高容量鏈路(與RF鏈路108相比)。
[0029]注意，在一些實現方式中，下行鏈路氣球102F可額外地操作用于與陸基臺站106的RF通信。在其它情況下，下行鏈路氣球102F可以只將光鏈路用于氣球到地面的通信。另夕卜，雖然圖1中所示的布置只包括一個下行鏈路氣球102F，但示例氣球網絡也可包括多個下行鏈路氣球。另一方面，氣球網絡也可實現為沒有任何下行鏈路氣球。
[0030]在其它實現方式中，取代自由空間光通信系統或者除了自由空間光通信系統以夕卜，下行鏈路氣球可配備有專門的高帶寬RF通信系統以用于氣球到地面的通信。高帶寬RF通信系統可采取超寬帶系統的形式，該超寬帶系統可提供具有與光鏈路104之一基本相同的容量的RF鏈路。其它形式也是可能的。
[0031]陸基臺站，諸如陸基臺站106和/或112，可采取各種形式。一般地，陸基臺站可包括諸如收發器、發送器和/或接收器之類的組件，用于經由RF鏈路和/或光鏈路與氣球網絡通信。另外，陸基臺站可使用各種空中接口協議以便通過RF鏈路108與氣球102A至102F通信。這樣，陸基臺站106和112可被配置為接入點，經由該接入點，各種設備可連接到氣球網絡100。在不脫離本發明的范圍的情況下，陸基臺站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，除了陸基通信鏈路以外或者作為陸基通信鏈路的替換，氣球102A至102F中