美学者提出无人机互联网概念

据VICE网站2016年5月8日报道称,商用航空诞生于第一次世界大战后期,而空中交通管制的需求亦随之出现。面对战后突然多出来的军用飞机,英国和法国开始将他们性能可靠的轻型轰炸机改装成了邮政飞机。结果是,空中交通拥挤程度大幅提升,并引发了撞机等空中交通事故。

监管机构和当局的回应是实行空中交通走廊和基于信标的导航系统,并最终于1930年左右在英国开始出现空中交通管制塔,1935年,在纽瓦克第一次出现了飞行监控中心。这种监控中心由一个时钟、一本记事簿、一些导航图表和一台不是特别可靠的无线装置构成。此后的二、三十年,还使用了雷达。

可以把无人机业务的当前状态想象成载人航空在ATC(空中交通管制)前那些日子的类似状况。突然间无人机便宜到足以使人们当成爱好玩儿,并且先进到足以令人信服地用于投递货物,例如亚马逊公司的送货无人机和比萨投送无人机等。但是,无人机的交通密度及相关的撞机风险依然是此类业务的主要障碍。

美国电报电话公司实验室的Robert J Hall(罗伯特·J·霍尔)在2016年5月出版的IEEE《互联网计算》杂志发文,提出了“无人机互联网”概念。如果无人机能相互认识,便能最好地避开对方,这便是“无人机互联网”的核心思想。

该项目的目标是联合所有合法的利益相关方之间必要的安全指令和控制来展示一条指向无人机作业的改进系统的道路,这些利益相关方包括无人机运营商、美国联邦航空局、执法机构以及私有财产的所有者和公民。虽然目前有了一些无人机可在同一区域内飞行,也具备使用良好的通信链路与在同一区域中飞行的其他无人机相安飞行的能力,但当有几十或几百架无人机在一个区域内飞行时,还将有更大的挑战。

“无人机互联网”是被称之为“Geocast系统”的美国电报电话公司现有技术的延伸,这一“Geocast系统”正在接受应用于地面上的类似交通管理如对人和车辆管理的应用测试。显然,第三维的加入将使事情变得更加复杂。

然而,无论是无人驾驶汽车还是无人机,能将它们连接起来的理想媒介尚不存在。蜂巢式移动网络显然可行,但这些都可以改变,当无人机从一个地方移动至另一个地方时,就会出现信号丢失。无线ad-hoc网络是一个明显的解决方案,在这种网络中,无人机以P2P的方式相互连接,但(带来的)局限性却是无人机不能连接到更大的网络。这会阻止无人机处理不在视线范围内的无人机的信息(因此不能连接P2P无线网络),以及有关当地空域限制的一般信息,而这种空域限制是存在的。

该Geocast系统是根据两个网络层级的可用性通过两个网络层级之间的自动跳转来发挥作用的。重要的是,即使它只能够访问一个ad-hoc网络,它也可以经由其它无人机中继后通过数据包接入更大的网络。

举例来说,如果一架无人机拥有两个层级可用,它便能充当中继,将远程数据包传送到所述近距离层级(反之亦然),以使单层级无人机可以接收到通过中继传来的源自其他层级的信号。这在很多情况下都是很有用的,例如人们可以将具有双层级功能的无人机的轨道设定在无蜂巢网络信号覆盖的山谷内作业空域中高空空域上,以实现对山谷内低空空域作业无人机的远程感知和远程控制。

无人机交通管制问题变得更加有趣。应当如何在第一时间将数据包发送到三维地理空间-即在该空间内的每一架无人机,而不是发送到特定的无人机IP地址列表?

答案就是地理寻址(GA),在地理寻址中,各不同纬度和经度为中心的圈都分配有其自己的地址,该地址由圈内的所有无人机共享。希望监控某一区域的每一个设备将提出一个查询信息,然后将该查询信息发送到特定的地理地址。该地址区域内的无人机将其答复发送回查询无人机的物理地址。与该查询无人机相邻的所有无人机都能收到该回复,但如果它们知道自己不曾发送该查询,则很容易将其忽略。

霍尔解释说,这种防撞可以扩展到其他无人机和需要避开的建筑物、塔台以及其他的物体。这仅仅是为它们提供一个连接到地理地址的信标的事。

原文发布于微信公众号 - 人工智能快报(AI_News)

原文发表时间:2016-06-29

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