CN1902623B - 基于探测到的物理和逻辑改变来组织无线移动网络的自治移动网络节点的布置 - Google Patents

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Abstract

一种自治无线移动网络被建立在移动节点之间，所述移动节点被配置为无线自治机械移动接入点。每个移动节点包括移动性平台、可执行路由资源和标准化接口。移动性平台被配置为提供来自附接的物理传感器的传感器数据，并对来自标准化接口的马达命令作出响应。标准化接口被配置为将每个传感器数据转换成相应的传感器对象，并将接收到的移动指示转换成各自的马达命令。可执行路由资源被配置为基于传感器对象和接收到的网络对象，来维护代表由无线移动网络建立的信息圈内的属性的世界对象的数据库。可执行路由资源还被配置为通过周期性地评价世界数据库来生成接收到的移动指示并执行网络判决，并且与其他移动节点交换世界对象。

Description

基于探测到的物理和逻辑改变来组织无线移动网络的自治移动网络节点的布置
技术领域
本发明涉及无线联网，以及基于自组织(ad hoc)，利用可在地理区域上移动的无人操作的设备或车辆来组织移动网络的技术。
背景技术
在致力于提供连续的基于因特网协议(IP)的连通性的过程中，因特网工程任务(IETF)组已制订出用于提高基于因特网协议(IP)的移动设备(例如笔记本电脑、IP电话、个人数字助理等等)的移动性支持的协议。IEFT有两个集中关注移动网络的工作组，即致力于开发供IETF采用的标准化MANET路由规范的移动自组织网络(MANET)工作组和NEMO(移动网络)。NEMO使用移动IP(MIP)来提供移动网络和基础设施(例如因特网)之间的连通性。NEMO中的关键组件是移动路由器，该移动路由器代表其服务的移动网络来处理MIP。
根据MANET工作组，“移动自组织网络”(MANET)是一种通过多条无线链路连接的移动路由器(和相关主机)的自治系统，所述多条无线链路的组合构成任意图。路由器可随机地自由移动并任意地自我组织；因此，网络的无线拓扑可以快速地并以无法预测的方式改变。这样的网络可以以独立方式工作，或被连接到更大的因特网。
在由Johnson等人提出的题为“Mobility Support in IPv6”的因特网草案中公开了“移动IPv6”协议，在以下万维网地址上可获得该草案：http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-24.txt(这里通过参考并入了该草案的公开的全部内容)。
但是，上述移动联网协议仅仅关注基于IP的连通性，并基于如下假设：无线链路的建立和节点移动性是该移动联网协议范围之外的不可控因素。
远程控制的设备已被用于提供对于无法应用人类干预的敌对(例如危险)环境或位置的远程传感和远程交互。这样的远程控制设备包括地面机器人、空中的遥控飞机、卫星、海底的或可潜海的遥控船舶以及无人航天器。通常，这些远程控制的设备依赖于到控制台的无线链路，所述控制台提供对该远程控制的设备的操作的直接控制；当远程控制的设备获得附加的处理能力和存储器存储容量时，经由控制台的实时控制器干预程度降低。而且，在某时，远程控制设备在缺乏用于执行操作的足够信息时，将到达这样一种状态，在该状态中，设备进入备用模式，同时等待来自控制台的其他指令。
尤其感兴趣的是在渗透(pervasive)网络内组织移动元件的能力。术语“渗透网络”指的是这样的网络：在该网络中，所有事务、设备和用户都可被连续连接到公共的网络构架。渗透网络的使用尤其有益于军事或营救工作，其中系统(例如机器人控制的移动节点的移动网络)可被快速部署(以小时计)而无需对每个和所有移动节点进行手工配置。
在尝试实现和部署渗透网络的努力中已经发现了多个问题。对于在给定区域中进行快速部署的尝试在部署的区域无法支持对每个单独的移动节点的连续覆盖的情况下可能遭遇工作困难。另外，覆盖的位置和拓扑方面的改变可能以快速且不可预测的步幅改变，从而存在各个移动节点之间出现信号丢失的危险。
一种使信号丢失最小化的尝试是将卫星通信(提供宽区域覆盖)和移动通信组合起来。但是，卫星通信的使用具有其自身相关的问题：卫星非常昂贵和易坏，并且在使用不具有对地静止轨道的卫星的情况下，其具有有限的带宽和有限时间间隔的视线可用性。此外，移动基站用于向和从卫星执行传送所需的功率可能花费极高并且危险，这是因为信号传输可以被敌对势力检测到。另外，不存在用于针对网络管理和通信支持协调地基移动节点和卫星的已有协议。此外，军事和/或营救工作可能需要采用效率低的组织结构，以便适应无线网络固有的通信拓扑。
此外，在服务于公共安全网络(警戒、消防和救护)的诸如APCO16和APCO25系统(由公共安全通信官员协会所发布的)之类的其他系统中，通常利用固定节点(即以逻辑方式坐落在给定覆盖区域上的塔或中继器)来部署无线技术，以在正常和“规划的”状况下提供健壮的通信。但是，在灾难性或未经规划的状况(例如恐怖袭击)下，那些基于固定节点的系统可能无法提供足够的覆盖来支持营救或警戒工作。
一种已被布署来支持自组织营救工作的技术是“车载型”中继器。这允许车辆(例如警车)充当网络的中继器。警官驾驶他的车辆到达某个区域，并且该车辆中具有“高功率”中继器。然后，警官和其他人可以使用他们的低功率便携式无线电设备通过车辆内的中继器进行通信，从而扩展他们的范围。
但是，这种车载型中继器具有若干局限。首先，车辆必须被驾驶员驾驶到某个特定点，并且这个点可能是无法到达的，或者可能是驾驶员不需要(或不想)去的地方。其次，车辆只充当支持基础设施的中继器，并且无法支持本地通信。第三，中继器具有有限的带宽。第四，中继器无法顾及具有变化的功率需求的便携式设备。
另一种常见能力是公共安全和军事便携式无线电设备进入“多方谈话模式(talk around mode)”的能力。在多方谈话模式中，一个或多个用户选择与特定的用户群组进行一点对多点的通信。这是一个手工过程，并且需要在用户方判断是否进入多方谈话模式。另外，在多方谈话模式中，用户通常断开与广域通信之间的连接。最后，还不存在使“群组”的成员能够在其移动位置时可能发生的状况下(在战场上或在紧急状况期间可能发生的状况)从本地通信(类似于无线LAN)转换到远程通信(类似于无线WAN)的手段。
发明内容
存在对以下布置的需求：该布置使移动网络节点能够自治地使网络移动，在所述网络中，至少一些移动网络节点能够利用相关的移动性平台来自治地移动。
还存在如下需求：使自治设备(例如机器人、空中遥控飞机或海底的/可潜海的遥控船舶)能够与移动路由技术集成为自治移动网络，在自治移动网络中，自治设备基于与作为整体的自治移动网络和各个自治设备中的每一个的网络拓扑和物理世界相关的状态信息和输入的统一集合来独立地执行与网络路由相关的判决、无线链路建立和维护，以及设备定位和移动。
这些和其他需求是利用本发明达成的，其中一种无线网络被建立在可被配置为无线自治机械移动接入点的移动节点之间。每个节点包括移动性平台和可执行路由资源。移动性平台被配置为提供来自附接的物理传感器的传感器数据，并响应于诸如马达命令之类的命令。每个传感器数据根据与由相应传感器测量出的属性相关的向量空间被转换成相应的传感器对象。接收到的移动指示还被转换成各自的移动性命令(例如机械命令、分组路由命令等等)。可执行路由资源被配置为基于传感器对象和由可执行路由资源接收到的网络对象来维护代表由无线移动网络建立的信息圈内的属性的世界对象的数据库。可执行路由资源还被配置为通过周期性地评价世界数据库来生成接收到的移动指示并执行网络判决，并且与其他移动节点交换世界对象，以实现各个世界对象数据库之间的同步。
因此，节点可以自治地工作，以对相对于物理操作和无线网络操作两者经优化的操作执行协调判决。此外，世界对象的交换使网络节点能够建立自适应，自治无线网络可以调整以检测物理空间、地理空间、网络拓扑空间或无线链路空间中的改变。
本发明的一个方面提供了一种网络节点中的方法。该方法包括在网络节点内建立存储世界对象的世界对象数据库。所述世界对象代表包括网络节点的网络的信息圈的各个属性。所述世界对象数据库包括智能世界对象，其作为世界对象的子类，并被配置为基于所选世界对象的评价来生成判决。该方法还包括将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性而生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库。所述传感器对象包括与所述网络节点相关联的网络节点对象。该方法还包括构成所述网络。该网络是通过以下方式来构成的：(1)发现其他网络节点，(2)将第二网络节点对象作为世界对象添加到世界对象数据库并代表其他网络节点的属性，以及(3)与其他网络节点共享世界对象。该方法还包括通过检测指定基于所述判决中的至少一个的指示的世界对象，在所述网络节点的位置、速度、朝向和无线通信特性中的至少一个特性方面执行改变。
在以下描述中，将部分地提出本发明的其他优点和新颖性特征，并且在阅读了以下描述之后，本发明的其他优点和新颖性特征将对本领域技术人员来说变得显而易见，或者可以通过实施本发明来获知这些优点和新颖性特征。利用在所附权利要求书中特别指出的手段和组合可以实现和达成本发明的优点。
附图说明
下面参考附图，其中在整个附图中具有相同标号的元件代表相似的元件，附图中：
图1是根据本发明的实施例示出包括多个被配置为无线自治机械移动接入点的移动节点的自治无线移动网络的图。
图2是根据本发明的实施例示出图1中的移动节点之一的图。
图3是示出来自图2的世界对象数据库的不同对象之间的关系的对象关系图。
图4是示出来自图3的包含多个对象的世界对象数据库中的基于对象的世界的图。
图5是示出在图2和6中所示的世界对象数据库中可被使用的示例性反应对象的图。
图6是示出在图2和3中所示的世界对象数据库中可被使用的示例性头脑对象的图。
图7是示出图2的移动节点中的可执行进程部分的基于软件的体系结构的图。
图8是示出图3的可执行应用层资源的图。
图9是示出在执行判断期间，来自图2的世界对象数据库的不同对象之间的交互的图。
图10是根据本发明的实施例示出在建立和维护自治无线移动网络时由移动节点执行的步骤的图。
具体实施方式
所公开的实施例是针对实现用于部署移动网络的自治解决方案的路由协议的建立，所述移动网络具有可移动的网络节点，这些网络节点被配置为相对于其他网络节点(移动的和固定的)独立地移动到最佳位置。通过介绍，该路由协议提供了无线自治机械移动接入点。
所公开的实施例的路由协议将其物理平台的移动看作使路由量度最优化的一个选项，每个可移动网络节点包括路由资源、移动平台和介入其路由资源和移动平台之间的标准化接口。
图1是示出具有各种可被用于部署移动网络10的移动平台的实现方式的移动节点的图。移动网络10可以包括空中遥控飞机12a、12b，海底或可潜海的遥控船舶12c，地面遥控坦克12d和12e和/或遥控航天器12f。注意，例如在地面站天线被安装在地面遥控坦克12e上的情况下，移动平台可以包括机械系统14，其被配置为将发送/接收天线移动到所选朝向上。所公开的移动网络可被用于多种应用，例如包括基于机械的营救支援通信、军事部署、远程勘测、智能传感器阵列、用于安全系统或体育事件的照相机的移动控制等等。
移动网络10依赖于不同移动节点之间通信链路18的建立；如移动联网技术中所知，通信链路18是取决于相对信号强度和传播特性以及抗干扰性而被动态建立在各个网络节点12之间的(所述干扰例如是地理上的、空气中的、RF引发的(包括人为干扰))。因此，给定的网络节点(例如12a)可以充当其他不具有直接链路的网络节点(例如12c、12b)的中继。
每个网络节点12都包括至少一个(优选地包括多个)LAN/WAN无线接口，用于与其他网络节点进行基于IP的通信。具体而言，每个网络节点12优选地具有多个无线接口，这些无线接口可根据与其他网络节点的接近程度以及相对信号强度而被利用；例如，如果网络节点12行进到距离其他网络节点很远的位置上，行进中的网络节点12则可以从使用低功率LAN接口切换到使用高功率WAN接口。每个网络节点12还包括基于IP的路由资源，这些路由资源使网络节点12能够基于相互发现操作并且以基于IP分组形式对与发现操作相关联的的信息的共享(包括识别网络拓扑等)在它们彼此之间建立例如基于自组织的移动网络10。
网络节点12的特定特征在于它们不仅了解每个节点12相对于彼此的连通性，而且网络节点12还了解关于连通性的量度，包括分组差错率、带宽延迟、等待时间等等，这些量度通常是基于OSI第2层(链路层)的连接和OSI第1层(物理层)的因素(例如信号强度)被识别出的。
另外，移动节点12被配置以识别出多个约束，这些约束可能在维护通信链路18和维护网络节点自身的生存能力方面限制移动节点12的物理定位。这样的约束可以包括地理、建筑完整性、干扰或障碍的出现、地理政治约束(例如空域避免或海底航行约束)、威胁避免等等。
如上所述，所公开的实施例的路由协议将其物理平台的移动看作用于优化路由量度的一个选项。因此，每个移动节点的路由资源包括其物理平台的移动以及与执行与移动相关的判决相关联的所有因素和结果，其中执行与移动相关的判决是用于确定如何响应于输入(包括如何路由数据分组)的判决执行进程的一部分。这些因素中的每一个还被多个移动节点12所共享，以从每个单独的移动节点12的角度提供所有节点12之间对于网络10的状态的理解水平。
因此，每个移动节点12判断如何路由分组，并基于可从本地传感器获得的信息和与其他移动节点之间共享的信息来移动它们各自的移动性平台。因此，移动网络10变为一个动态实体，在该动态实体中，单独的移动节点12进行交互，以基于共享信息和检测到的信息来按需路由分组，建立彼此之间的连接和以选定的速度移动。
因此，移动网络10可被部署在未在移动节点内实际编程地理拓扑或网络拓扑的地理区域内。例如，在建筑物已经倒塌的紧急情况下，移动节点12(被实现为可移动的机器人)可以彼此跟随(例如由具有接近度传感器的机器人所引导、由营救工作者所控制，或者跟随人类营救工作者)，从而不管倒塌建筑物中的RF特性如何差，都能够提供RF链。其他示例可以涉及将移动网络10并入到地面部队的军事部署中、海军舰艇中、空中遥控飞机中或其任意组合中。
图2是更详细示出示例性移动节点12的图。移动节点12包括基于IP路由器的路由资源20、移动性平台22和接口24。路由资源20被配置为执行相应移动节点12的路由协议。移动性平台22被配置为提供与移动节点12的物理属性相关联的物理传感器数据和接收自其他无线设备的数据，并且实现由路由资源20生成的移动指示。例如，移动性平台22包括被配置为识别移动性平台的位置的位置元件23(例如GPS接收器)。
路由资源20包括路由表100(也被称为“世界对象数据库”)和可执行资源和协议30。可执行资源和协议30实现与移动节点12的操作相关的所有判决，包括分组的路由、利用移动性平台22的移动节点12的移动、选择用于发送和接收无线数据的无线接口以及调整无线发送和接收的增益。
如下说述，可执行资源和协议30通过访问来自世界对象数据库100的相关数据对象和以用于存储在世界对象数据库100中的数据对象的形式生成指示来执行操作判决。
图3是示出根据本发明实施例的世界对象数据库100的图。世界对象数据库100代表由移动节点12感知到的“世界”的模型，包括来自移动网络10中的其他移动节点12的对象的继承。因此，世界对象数据库100包含与移动网络10相关联的所有属性(即“信息圈”)。如下所述，信息圈(即与移动网络10相关联的属性)例如包括网络拓扑、由移动网络10包围的区域的地理和物理参数、由移动节点12对数据分组的路由等等，信息圈是利用根据多个n维向量所代表的数据对象来表示的，所述n维向量可以基于变换矩阵来变换。
类似地，诸如因特网协议(IP)路由器之类的实现现有路由协议(例如因特网协议)的设备通常构建用于确定分组的“下一跳”的“转发表”。路由器的转发表可被看作三维向量空间的示例；但是，由于IP网络由于其寻址方案(即子网通过使用子网前缀而被识别为在网络内)在本质上往往是分层的，因此通过在搜索转发表时遵循网络的隐含分层结构，可以利用二维映射(网络前缀：下一跳)来简化转发表。
因此，路由器中的转发表可被表示为包括坐标系统的三维向量空间(即“世界”)：每个坐标系统是基于指定参考点(例如原点、途中点等等)和用于以指定单位(Cartesian坐标、Geodesic坐标、极性坐标等等)标识相对于指定参考点的第二位置(例如途中点)的坐标系统的。由于可获得多种坐标系统，因此给定的世界(也被称为世界域)可以包括原始坐标系统和坐标变换(即向量空间的变换)，所述坐标变换使途中点能够被变换到在第二向量空间中使用的第二坐标系统，以便被另一世界对象所识别。
传统的向量空间的示例包括具有各种长度(即比特)的网络掩码、跳数、带宽、网络地址等等。例如，在图3中被表示为顶层容器104的顶层对象包含一个IP地址前缀/0；顶层容器包含分别用于A类、B类、C类和D类网络的四个(4)容器；用于A类、B类、C类和D类网络之一的每个容器进而包含用于各个网络的其他容器。这种分层模型可以被转换成三元空间(即向量空间)，该三元空间具有用于将一个向量空间转换到另一向量空间的转换矩阵；因此，可以从一个向量空间计算出用于另一向量空间的“距离”。“距离”的示例是跳数、最小带宽、地址等等，其中每一个都具有相关联的世界对象类；因此，世界对象“跳数”在其顶层容器中具有一组容器，每个容器针对相应的跳数(1、2、3、4等)，并且在每个特定的跳数容器(例如跳数＝1)内将具有下一跳地址。
如下所述，路由资源20通过将所有数据(包括网络参数)建模到三维向量空间中来管理数据；另外，诸如信号强度、Cartesian和Geodesic物理空间等物理参数的新向量空间的创建使得能够生成不同的三元空间模型，例如利用信号功率(dBm)测量距离的RF模型、利用跳数测量距离的网络拓扑模型等等。
每个节点包括具有继承树的世界对象的数据库：世界对象是基本对象，其中所有对象都是世界对象，包括世界(即世界域)、途中点和智能的世界对象。
图3是示出世界对象数据库100的一部分，即被称为“数据容器”的对象的图。世界对象数据库100提供了针对世界中所有对象的面向对象的模型。具体而言，世界对象数据库100包括世界工厂102，其拥有世界对象的容器104。存在三种类型的世界对象104：存储在世界容器(即世界域)106中的世界、存储在途中点容器108中的途中点和存储在智能世界容器110中的智能世界。另外，世界对象104包含“形状3D”容器116，其包含多面体(即指定的三维形状)的任意集合。注意，图3是根据由对象管理组2003年3月发布的Uniform Modeling Language(UML)Specification Ver.1.5来绘制的，该规范可以在万维网上的网站地址“http://www.omg.org/uml”(具体而言，在地址“http://www.omg.org/docs/formal/03-03-01.pdf”)处获得，这里通过参考将此公开的全部内容结合于此。根据UML，实线120上的实箭头指向继承的朝向；因此，世界106是一种世界对象104(即世界对象的子类)；在虚线上的“点”122暗示所有权，从而使世界106拥有世界对象104；换句话说，世界106是包含一个或多个世界对象104的容器。类似地，世界对象104拥有形状对象116。
来自世界容器(即世界域)106的“世界”是一种世界对象104，这种世界对象可以包含世界对象104，世界对象104还可包含其他世界(即世界域)，并且具有坐标变换130。每个世界(即世界域)具有基本位置和针对它们包含的世界对象的坐标的变换。如上所述，世界对象104具有继承树，从而使世界106可以包含更多世界对象，从而使向量空间的分层结构可被开发。
图4示出了“世界”(即世界域)106a，其包围一个城市，并且具有来自形状对象116的某种形状(即城市的形状)，在原始坐标空间(例如GPS坐标)中指定的位置105a以及用于将原始坐标空间映射到世界对象数据库100中的其他向量空间的坐标变换130a。每个世界106通常将包围(即包含或拥有)多个对象，这些对象具有该世界的域中的某些属性(也被称为信息圈)，包括基于位置和形状指定的地理区域空间、物理空间、RF空间(例如相对于每个节点的信号特性)、相对于每个节点的网络拓扑和每个网络节点的物理参数(包括位置、速度、朝向)。
“父”城市106a包括“子”世界域106b和106c；如图4所示，世界106b包围着(例如代表)城市106a内的建筑物，并且具有某种形状116和位置105b，并且还具有相应的坐标变换130b，并且在建筑物106b中是建筑物内对象(例如地板)的世界对象104a、104b和104c，它们具有其各自的坐标变换130c、130d、130e。
因此，图4示出了如下示例：宇宙被建模为世界106a，而世界106a具有充当宇宙的变换的变换130a：共享同类坐标的世界对象104a、104b和104c可以在无需任何变换的情况下“彼此交谈”；例如，如果世界对象104a和104b使用不同类型的坐标，世界对象104a则可以向其“父”对象106b发送请求，以将其原始坐标变换到由世界对象104b所使用的坐标系统；世界106b将使用其变换130b来执行该变换。因此，世界对象104a和104b继承了它们的父对象106b的变换能力；类似地，世界106b和106c继承了它们的父世界106a的变换能力。
注意，图4的布置示出世界可与世界内的其他世界等相互嵌套，其中每个具有另一层变换130，其中在一个空间中的向量可以被变换到另一空间中。
参考图3，途中点对象108是一种代表世界中的“位置”或属性的世界对象：术语“途中点”并不限于GPS系统使用的地理途中点，还可以指示利用跳数的向量空间中的主机计算机或某个路由器、Geodesic向量空间中的GPS坐标、RF向量空间中的dBm级别等等。由于途中点108是世界对象，因此它具有形状，因为所有世界对象104都拥有来自形状容器116的形状。注意，与世界106不同，途中点108不拥有世界对象104，因此世界对象104无法被添加到途中点中，但是世界对象可以被添加到世界106中。
由于世界(即世界域)106是其他对象的容器，因此每个世界106包括变换130，它是用于代表不同向量空间的向量的矩阵变换。注意，任何给定世界对象的“位置”105可能与不同的参考框架(即坐标空间)相关；在建筑物的情况下，图4的建筑物对象106b可以利用与城市对象106a相关的街道地址或GPS坐标来定位，在此情况下，变换130b和/或变换130a将能够在街道地址和GPS坐标之间转换。因此，不同向量空间之间的向量映射是利用每个世界中的变换来自动执行的，从而使来自不同向量空间的三维地点和位置向量能够被比较和操纵。另外，不同的世界和世界对象可以判断它们是否共享某些属性，并识别是否需要向量变换。
参考图3，智能世界对象110是一种世界对象104，因此包括世界对象104的所有属性(包括具有形状116)。每个智能世界对象110还拥有被称为头脑112的对象，每个头脑112拥有一组反应114。
头脑112负责(以启发式的方式)“思考”每个反应114的建议，然后(以力向量的形式)建议和形成应该执行的行为，该行为也被称为“意见”。
反应114是这样的对象，它通过如下方式“执行行为”：通过以推荐或“建议”元素(也可以是世界对象104)的形式向头脑112(它是指定的智能世界对象)建议改变来对各种激励(例如识别当前系统状况和/或状态的对象)做出反应。一般而言，反应具有头脑112可能考虑的“影响因子”(例如可能考虑的最小和最大半径)。在某些情况下，反应对给定目标或目标组敏感。
图5是示出不同类型的反应114的图。反应以三维建议元素的形式向头脑112提供建议。反应114独立工作，并且每个反应114可能具有头脑可用于与之评理(即用于获得“意见”)的相关影响因子。反应114使用诸如空间、信号强度、频率、跳数、朝向、理由和其他因素之类的输入因素作为它们的激励。反应还可以考虑各种因素，包括：其自身的位置；目标或一组目标世界对象的位置；其他世界对象的接近度；其他世界对象的朝向；其他世界对象的预测位置、引导者和群组；世界对象之间的信号强度；距世界对象的距离；距世界对象的跳数；世界对象之间的其他链路量度。
对齐反应114a试图使移动节点12与某个其他群组的移动节点12对齐。对齐反应114a在某个最小半径内和某个最大半径外是有效的。
到达反应114b设置到达条件。该反应114b可以将到达限定为在某个物理位置的半径内、在某种信号强度范围内，或在距离给定目的地的某个分组跳数内。当移动节点12“到达”已设置的边界条件内时，则以给定的影响水平将到达称为“停在此处”。
聚合反应114c试图致使移动节点12停留在距离一组其他网络移动节点12一定“距离”内。聚合可以是物理、信号强度或跳数驱动的。
逃避反应114d试图使移动节点12远离(逃避)给定类型的对象。距离可被测量为物理或信号强度或跳数。
聚结反应114e将“聚合”和“分离”的效果与一组世界对象104组和在一起。
引导者跟随反应114f试图致使移动节点12维持与给定的“引导者”世界对象之间的聚合。
障碍避免反应114g试图致使移动节点12通过与其他世界对象保持给定分离来躲避其他世界对象。
偏移寻求反应114h是引导者跟随反应114f的修改版本，其中目标是致使移动节点12寻求与给定引导者之间有一定偏移。
追击反应114i是这样一种反应114，它试图致使移动节点12靠近给定的世界对象。接近度可以是物理的、信号强度或跳数。这与寻求反应114j的不同之处在于追击反应114i试图估计其目标的“下一”位置，而不像寻求反应114j那样仅使用其当前位置。
寻求反应114j是这样一种反应114，它试图致使移动节点12在给定某个给定的世界对象(即“目标”)的当前位置、信号强度和跳数的情况下寻找该世界对象。仅使用目标的当前位置(与估计下一位置相对)是寻求和追击之间的主要差异。注意，“当前”位置可以根据物理位置、信号强度或跳数来表征。
分离反应113k是这样一种反应114，它试图保持移动节点12和其他世界对象之间的最小分离。分离可以是距离、信号强度或跳数。
简单路径跟随反应114m是这样一种反应114，它使移动节点12移动通过一组给定的途中点108。
漫游反应114n是这样一种反应114，它“随机地”改变移动节点12。它可以随机地改变功率输出、位置、频率或到其他世界对象的路线。该随机性可以是密码性随机行为或简单的随机行为。
注意，图5的反应114仅仅是基于移动性的反应的示例；针对路由分组、选择无线通信链路、调整RF链路功率等将实现类似的反应。
图3的头脑对象112和反应对象114的可执行算法透明地工作在被建模在世界对象数据库100中的所有向量空间上，从而使世界对象104的容器是对象的抽象集合，并且头脑对象112和反应对象114阐明了在一组世界对象104顶部的反应和行为；这些世界对象104提供了一组统一的变换。
因此，世界对象数据库100提供了用于基于物理移动和逻辑移动来执行判决的模型：一方面是以世界对象数据库100所示的方式对数据建模，以使数据类型方面的差异是无关紧要的；另一方面是根据世界对象数据库100中的对象执行迭代的判决执行进程。如下所述，头脑112和反应114管理在移动节点12中执行的判决。注意，世界对象104、头脑112、形状116和反应114都被世界工厂102所拥有(即所控制)，并且是根据可扩展标记语言(XML)标签来构建的。
图6示出了两种类型的头脑112：基本头脑和反应头脑。基本头脑132被配置为根据影响因子来按比例修正各个反应114(即从反应114提供的建议元素)，然后对经修正的反应求和以获得总反应；然后总反应被按比例修正以符合处于最大反应内。
相反，反映头脑134基于影响因子对反应114进行排序，并添加每个反应的影响，直到达到最大反应。注意，影响因子可以是针对所有反应的简单标量，或者可以是针对每个相应反应114的特定值。
在图3-6中示出的体系结构是通过将对象存储为处理器可读的有形的非易失性存储器中的数据结构来实现的。存储器包括存储了代表世界工厂102的表的存储器；世界工厂102具有针对世界对象104的条目。世界106、途中点108和智能世界对象110都是存储了世界对象104的存储器中存储的表。
图7是根据本发明的实施例，更详细地示出图2中的可执行资源30、接口24和移动性平台22的一种实现方式的图。根据所公开的实施例，可以构建使用不同接口、能力和操作系统的不同实现方式。
被示为软件栈的可执行资源30包括应用软件层32、基于Java的可执行例程的集合34，以及网络操作系统层36，例如商业上可获得的来自Cisco系统公司的Cisco IOS。IOS层36以接口连接物理接口设备层24。
物理接口设备层24包括三个I2C端口(I2C0、I2C1、I2C2)、两个快速以太网端口(FE0/0、FE0/1)、辅助串行端口(Aux)和用于以接口连接移动性平台22的所选部分的控制台端口(CON)。物理接口设备层24被耦合到无线电设备38，该无线电设备38实现了无线LAN/WAN到其他平台的连通性。示例性的无线电设备包括蜂窝分组数据(CDPD)无线电设备38或其他无线的无线电技术，包括诸如GPS之类的位置服务。
I2C2端口被配置为以接口连接机械组件40，该机械组件40例如包括超声波声纳40a、磁性(磁门)罗盘40b、光探测器40c和马达控制器40d和40e。I2C0端口被配置为配置(和读取/写入)DRAM 40f，而I2C1端口被配置为监控路由器热量传感器40g。
可执行资源和协议30连续执行维护移动性平台22(包括自动导航移动节点12)的操作并执行IP分组路由。这些操作是基于以下交互来实现的：移动性平台22和世界对象数据库100之间的交互；头脑112、反应114和世界对象数据库100之间的交互；以及移动节点12经由无线接口之间的交互。这些交互中的每一个都涉及世界对象数据库100，该数据库100充当移动节点12和真实世界之间的“粘合剂”。头脑112和反应114与世界106交互，而移动节点12通过世界对象交换协议来彼此交互。
图8是更详细地示出由图2中的路由资源20在运行环境中执行的可执行进程30的图。图8中描述的每个可执行进程30彼此独立地工作。
实现无线的自治机械移动接入点的可执行进程30包括用于寻找移动网络10中的可能邻居的邻接或邻居发现协议进程50(在应用层32中)。邻接或邻居发现协议进程50与IP网络中现有的路由器发现协议类似，也被配置为寻找可到达的邻居并创建邻居的邻接表。
可执行进程30还包括世界分发协议进程52(在应用层32中)，该进程被配置为将世界对象数据库100中的对象分发到由邻接或邻居发现协议进程50所发现的邻居。世界分发协议进程52独立地尝试同步和分发在其世界对象数据库100中反映出的其对“世界”的看法(即，其观点)。邻接协议进程50和世界分发协议进程52都由协议工厂进程53来实例化，并利用移动IPv6协议资源55与其他移动节点12通信。
可执行进程30还包括机器人工厂进程54(在应用层32中)，该进程被配置为实例化世界对象数据库100中的每个智能世界对象110的基于Java的机器人对象56(在Java层34中)；因此，每个智能世界对象110具有相应的机器人对象56。每个机器人对象56包括马达联合体58、定位器进程60和传感器进程62。机器人对象56不与进程50或52相关联，并且不涉及头脑112；相反，机器人对象56是在系统启动时由机器人工厂54填充到数据库100中的智能世界对象110，并且它经由力向量、速度向量和/或位置向量与头脑对象112交互。
图9是示出在判断和执行判决和指示时由机器人对象56和头脑112执行的操作的图。机器人对象56从其智能世界对象110中获取三维速度向量64；如果速度向量64具有非零值，机器人对象56则通过尝试重新定位其自身以使速度向量最小化来对速度向量64做出反应。一旦机器人对象56已经重新定位其自身，从而使速度向量64最小化，机器人对象就从其智能世界对象110获取指定机器人对象56的位置的位置对象66和指定机器人对象的朝向的朝向对象68：机器人对象56更新智能世界对象110中的位置对象66和朝向对象68。因此，机器人对象56通过如下方式来与其智能世界对象110交互：获得速度向量，通过向移动性平台22输出指示来尝试在由速度向量指定的朝向和速度上移动，并且在智能世界对象110中更新所产生的位置和朝向。注意，机器人对象56不与头脑112直接交互，并且不以其他方式感知世界106和世界对象104。
因此，马达联合体58通过输出移动指示以影响由相应速度向量指定的改变来与移动性平台中相关的控制系统交互；定位器进程60和传感器进程62经由接口24与移动性平台交互，以确定在实现速度向量时马达联合体58所产生的影响。例如，定位器进程60与位置元件23交互以识别移动节点12的位置。
头脑112是在Java层34中基于Java可执行的，并被配置为在指定时间周期(即“思考间隔”)内工作，例如每隔十(10)秒。因此，在给定的时间单位中，头脑112考虑其所有反应的建议；如图9所示，头脑112请求来自其反应114a、114b、114c、114d等中的每个反应的建议。基于针对给定的机器人56的头脑112配置的反应114a、114b和114c的集合，每个反应114a、114b和114c向头脑112提供关于应该执行的相应动作的相应建议元素(A1、A2和A3)。头脑112将任何必要的影响因子(S1、S2、S3)提供到各个建议元素(A1、A2和A3)，并以智能世界对象110中的新力向量(Fv)的形式形成“判决”(即行为)。
在形成新的力向量的过程中，头脑112可能具有在任何思考间隔期间会被影响的约束(例如向量的最大长度)。因此，头脑112需要确定如何利用它们各自的影响因子将最大长度在逻辑上划分到所有反应114中。例如，基本头脑132确定来自所有反应的所有建议元素(A1、A2和A3)的组合总计，作为根据它们各自的影响因子加权后的组合向量(V)(V＝A1*S1+A2*S2+A3*S3)，然后利用来自其世界对象的另一矩阵变换来按比例修正该组和向量V，以便适合于最大向量约束。相反，反映头脑134首先根据它们的影响对反应排序，然后根据它们的影响按比例修正反应；然后经修正的反应被按它们的排序顺序(最高影响首先求和)累积，直到到达最大向量约束。
如上所述，每个反应114(例如114a)利用世界对象数据库100内的各种属性来形成它们的意见(例如A1)。例如，聚合反应114c可以查看当前位置对象66(由定位器进程60更新后的)和/或朝向对象68，再加上信号强度或跳数对象来确定机器人56是否应该向靠近(或远离)其他移动节点12中的任意一个的朝向移动。
因此，世界对象数据库100提供头脑112所需的所有信息的面向对象的模型(例如如图9所示)，以在时域中形成判决，并由机器人56执行此判决。在某些思考间隔内，头脑112基于从相关反应114接收到的意见(A1、A2和A3)判断需要形成的判决。于是，头脑112将在冲突意见(例如躲避某个位置以防止毁坏的意见针对朝某个位置转动以改善信号接收的意见)之间进行协调。头脑112以存储在智能世界对象110中的力向量(Fv)的形式传输其判决，以便被另一智能世界对象110(未示出)用于修改速度向量64；可替换地，力向量(Fv)可被直接施加(例如添加)到所存储的速度向量64，以产生更新后的速度向量64。还要注意，例如在机器人56具有被配置为控制被配置为施加所指定的力的机械设备的马达联合体558的情况下，力向量可被直接施加。无论如何，力向量是基于与给定的世界对象相关的变换矩阵(例如130a)来按需施加的。
应用层32中的世界工厂70将系统30引导到至少包含一个智能世界对象110、其头脑112和相关反应114的初始状态中。
注意，反应114是抽象且通用的，并且世界对象具有变换和向量映射。因此，考虑反应“障碍避免”，在物理世界中，声纳或其他传感器可以检测到在相对于移动节点12前方350度的朝向上100米的距离处存在物理墙壁或其他结构；“障碍避免”反应将可能发布远离该结构的意见。相反，在射频(RF)世界中，障碍避免反应可以检测到作为RF场中的零点(null point)的结构。但是，就障碍避免反应而言，传感器是在检测物理空间还是RF空间是无关紧要的；相反，障碍避免反应正在发布避免世界中的“障碍”的意见，其中障碍可取决于世界(例如物理空间中的结构或RF空间中的RF零点)而映射到不同的表现形式。
反应114的另一特征在于它们是用于执行由头脑112评价的低水平判决的通用进程。由于反应114工作在世界106中指定的向量空间上，并且世界106的向量空间包括其自己的变换，因此RF空间中的世界可以在任意其他世界106(物理空间、跳数空间、RF空间、带宽、网络地址等等)之间变换。另外，可以存在变换的多个层，包括被包含在每个世界对象104中的基本变换水平。因此，世界106是一种可以包含世界对象并具有向量变换(例如坐标变换)的世界对象104。
可执行资源30中的其他可以执行用于在不同的向量空间中实现头脑产生的力向量的操作的对象包括路由对象140，对象140是这样的一种头脑112，它针对接收到的分组更新世界对象数据库100内的下一跳路由表。因此，接收到的分组基于在世界对象数据库100中查找给定目标(例如最小等待时间)的路由对象140而被路由；路由对象140将在等待时间空间中进行查找以识别最短距离，从而确定下一跳。因此，由头脑112生成的意见Fv基于其在世界对象数据库中的关联被分发到适当的对象。
如上所述，不同的反应可能具有随时间变化的影响水平；因此，头脑112生成更新后的判决(力向量)，该判决在紧急反应识别出更紧急的意见时(例如在冲突避免的情况下)可能变得更强烈。
还要注意，给定的网络节点可被配置为施加比其他网络节点更高的控制水平，其中给定的网络节点被赋予所有或某些节点中较高的权利水平，从而在节点间建立命令层次结构。
图10是根据本发明实施例示出在实现移动网络10的自治组织时由移动节点12执行的步骤的图。这里针对图1-10描述的步骤和操作可被实现为存储在计算机可读介质(例如软盘、硬盘、NVRAM、EEPROM、CD-ROM等等)上的可执行代码或经由计算机可读传输介质(例如光纤线缆、导电型传输线介质、无线电磁介质等等)传播的可执行代码。
如上所述，世界工厂70在步骤200中初始化世界对象数据库100。协议工厂53在步骤202中启动邻接/邻居发现协议进程50和世界分发协议(即世界对象交换协议)进程52。机器人工厂54在步骤204中构建机器人进程56，并将机器人进程56与其自身(即机器人工厂54)相关联。
如上所述，每个进程50、52和56彼此独立地工作。例如，邻接协议进程50利用指定的发现操作(例如经由移动IPv6协议)来监控新的邻居网络节点：如果在步骤206中邻接协议进程50检测到新的邻居，邻接协议进程50则在步骤208中添加描述该邻居移动节点12的世界对象；描述邻居移动节点的世界对象被添加到邻居数据库210中。如上所述，邻居数据库210是世界对象数据库100的一部分。如果邻接协议进程在步骤212中检测到现有的邻居丢失(例如识别出在指定间隔之后，任何网络节点都无法检测出针对在邻居数据库210中标识的邻居的无线信号)，邻接协议进程50则在步骤214中从邻居数据库210中删除该邻居，并向世界工厂70发送删除与丢失的邻居相关联的世界对象104的请求。
因此，邻接协议进程50通过利用与邻居网络节点相关联的世界对象104来填充和维护邻居数据库210来建立网络拓扑。
世界对象交换协议进程52监控在世界对象数据库100中检测到的改变。响应于在步骤220中检测到世界对象数据库100中的改变的情况，世界对象交换协议进程52在步骤222中向在邻居数据库210中指定的邻居发送经改变的对象。如果在步骤224中在邻居数据库210中检测到新邻居，世界对象交换协议进程52则在步骤226中向新邻居发送世界对象数据库100。如果在步骤228中世界对象交换协议进程52检测到从邻居网络节点12接收到新的世界对象(即远程世界对象)，世界对象交换协议进程52则在步骤230中向世界工厂70发送请求，以请求将该远程世界对象添加到世界对象数据库100中。
机器人工厂54在步骤204中初始化机器人对象56，并且头脑对象112开始基于接收到的来自反应114的建议来周期性地生成行为。例如，如果在步骤240中，机器人对象56检测到速度向量对象64(例如参见图9)的改变，机器人对象56则可以尝试在步骤242中利用其马达联合体58来移动；如果在步骤244中机器人对象56检测到与位置对象66相关的移动节点12的位置发生改变，机器人对象56则在步骤246中更新存储在世界对象数据库100中的位置对象66。如果在步骤248中机器人进程56的传感器进程62检测到障碍(例如基于超过指定阈值的雷达信号或来自接近度传感器的指定信号)，机器人对象56则在步骤250中向世界工厂70发送请求，以请求将障碍对象插入到世界对象数据库中。一旦障碍对象已被添加到数据库100中，各种反应(例如躲避114d、避免114g等等)则可以基于指定关联来生成建议元素。
根据所公开的实施例，作为移动接入点的移动节点可以通过识别出相对于拓扑信息、网络拓扑信息和链路层信息的最优位置来自治地在给定区域(即信息圈)附近移动。因此，移动网络能够自治地建立最优覆盖，该最优覆盖既易于从物理改变中恢复，也相对容易部署。
注意，在每个网络节点中可以实现多种变化，同时仍旧提供如下优点：能够为针对物理操作和无线网络操作两者进行优化后的操作提供执行协调的物理和网络判决。例如，所公开的实施例可被实现为每个网络节点是非移动节点(即固定节点)，其中由根据所公开的实施例的网络节点执行的改变可以涉及从使用局域网(LAN)接口到使用广域网(WAN)接口的改变，或者改变逻辑操作，例如改变下一跳路线，以便改变跳数属性。
虽然已经结合当前认为最实际且优选的实施例描述了所公开的实施例，但是将会理解，本发明并不局限于所公开的实施例，相反，本发明希望覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (22)

1.一种网络节点中的方法，该方法包括：
在所述网络节点内建立存储世界对象的世界对象数据库的步骤，所述世界对象代表包括所述网络节点的网络的信息圈的各个属性，所述世界对象数据库包括智能世界对象，所述智能世界对象作为所述世界对象的子类，并被配置为基于所选世界对象的评价来生成判决；
将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的步骤，所述传感器对象包括与所述网络节点相关联的网络节点对象；
通过以下步骤来形成网络的步骤：发现其他网络节点，将第二网络节点对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库并代表所述其它网络节点的属性，以及与所述其它网络节点共享所述世界对象；以及
通过检测指定基于所述判决中的至少一个而生成的指示的世界对象，对所述网络节点的位置、速度、朝向和无线通信特性中的至少一个特性执行改变的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述共享所述世界对象的步骤包括从所述其它网络节点接收远程世界对象，并将所述远程世界对象作为世界对象存储在所述世界对象数据库中。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述形成网络的步骤包括基于移动因特网协议来发现所述其他网络节点，并根据移动因特网协议来共享所述世界对象。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述建立存储世界对象的世界对象数据库的步骤包括实例化世界工厂进程的执行，所述世界工厂进程被配置为初始化所述世界对象数据库以及向/从所述世界对象数据库添加/删除所述世界对象。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的步骤和所述执行改变的步骤是通过实例化机器人工厂进程的执行来执行的，所述机器人工厂进程被配置为针对每个智能世界对象生成作为所述世界对象之一的相应机器人对象，所述将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的步骤由至少一个机器人对象中的传感器进程执行，并且所述执行改变的步骤由至少一个机器人对象中的马达联合体进程执行。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述智能世界对象拥有被配置为生成所述判决的各个头脑对象，其中每个头脑对象拥有被配置为从相关的世界对象生成各个建议元素的相关反应对象，每个头脑对象被配置为：基于与各个影响因子相关的相关建议元素来确定相应判决，并将所述判决作为向量对象存储。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述执行改变的步骤包括由所述马达联合体进程向所述网络节点中的移动性平台发送尝试实现所述向量对象的所述指示。
8.如权利要求5所述的方法，其中每个世界对象拥有相关的三维形状对象，所述将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的步骤包括所述机器人对象之一生成对所述世界工厂的请求，以请求响应于所述传感器进程检测到所述信息圈中的障碍来生成障碍对象。
9.如权利要求4所述的方法，其中所述建立存储世界对象的世界对象数据库的步骤包括添加世界域作为所述世界对象的子类，每个世界域被配置为：(1)拥有至少一个世界对象，(2)具有原始向量空间，(3)包含在相应的原始向量空间中指定的位置对象，以及(4)具有变换矩阵，所述变换矩阵被配置为将所述相应的原始向量空间映射到在所述世界对象数据库中使用的其他向量空间，每个世界对象被配置为拥有相关的三维形状对象。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述建立存储世界对象的世界对象数据库的步骤还包括添加作为所述世界对象的子类的途中点，每个途中点代表与所述世界对象数据库的向量空间之一相关的属性。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述建立存储世界对象的世界对象数据库的步骤还包括使一组世界域相互嵌套，其中可将每个世界域识别为可被识别为父世界域的世界域中的至少一个中的子世界域，所述子世界域继承相关的父世界域的属性。
12.一种网络节点，包括：
用于在所述网络节点内建立存储世界对象的世界对象数据库的装置，所述世界对象代表包括所述网络节点的网络的信息圈的各个属性，所述世界对象数据库包括智能世界对象，所述智能世界对象作为所述世界对象的子类，并被配置为基于所选世界对象的评价来生成判决；
用于将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的装置，所述传感器对象包括与所述网络节点相关联的网络节点对象；
用于通过以下方式来形成网络的装置：发现其他网络节点，将第二网络节点对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库并代表所述其它网络节点的属性，以及与所述其它网络节点共享所述世界对象；以及
用于通过检测指定基于所述判决中的至少一个而生成的指示的世界对象，对所述网络节点的位置、速度、朝向和无线通信特性中的至少一个特性执行改变的装置。
13.如权利要求12所述的网络节点，其中所述用于形成网络的装置被配置为通过从所述其它网络节点接收远程世界对象，并将所述远程世界对象作为世界对象存储在所述世界对象数据库中，从而共享所述世界对象。
14.如权利要求12所述的网络节点，其中所述用于形成网络的装置被配置为基于移动因特网协议来发现其他网络节点，并根据移动因特网协议来共享所述世界对象。
15.如权利要求12所述的网络节点，其中所述用于建立存储世界对象的世界对象数据库的装置包括世界工厂进程，该进程被配置为初始化所述世界对象数据库，以及向/从所述世界对象数据库添加/删除所述世界对象。
16.如权利要求15所述的网络节点，其中所述用于将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的装置和用于执行改变的装置是通过实例化机器人工厂进程的执行而被执行的，所述机器人工厂进程被配置为针对每个智能世界对象生成作为所述世界对象之一的相应机器人对象，所述用于将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的装置包括处于至少一个机器人对象中的传感器进程，并且所述用于执行改变的装置包括处于至少一个机器人对象中的马达联合体进程。
17.如权利要求16所述的网络节点，其中所述智能世界对象拥有被配置为生成所述判决的各个头脑对象，其中每个头脑对象拥有被配置为从相关的世界对象生成各个建议元素的相关反应对象，每个头脑对象被配置为：基于与各个影响因子相关的相关建议元素来确定相应判决，并将所述判决作为向量对象存储。
18.如权利要求17所述的网络节点，其中所述用于执行改变的装置被配置为由所述马达联合体进程向所述网络节点中的移动性平台发送尝试实现所述向量对象的所述指示。
19.如权利要求16所述的网络节点，其中每个世界对象拥有相关的三维形状对象，所述用于将来自响应于检测到的所述信息圈内的属性生成的传感器数据的传感器对象作为世界对象添加到所述世界对象数据库的装置被配置为由所述机器人对象之一生成对所述世界工厂的请求，以请求响应于所述传感器进程检测到所述信息圈中的障碍来生成障碍对象。
20.如权利要求15所述的网络节点，其中所述用于建立存储世界对象的世界对象数据库的装置被配置为添加世界域作为所述世界对象的子类，每个世界域被配置为：(1)拥有至少一个世界对象，(2)具有原始向量空间，(3)包含在相应的原始向量空间中指定的位置对象，以及(4)具有变换矩阵，所述变换矩阵被配置为将所述相应的原始向量空间映射到在所述世界对象数据库中使用的其他向量空间，每个世界对象被配置为拥有相关的三维形状对象。
21.如权利要求20所述的网络节点，其中所述用于建立存储世界对象的世界对象数据库的装置被配置为添加作为所述世界对象的子类的途中点，每个途中点代表与所述世界对象数据库的向量空间之一相关的属性。
22.如权利要求21所述的网络节点，其中所述用于建立存储世界对象的世界对象数据库的装置被配置为使一组世界域相互嵌套，其中可将每个世界域识别为可被识别为父世界域的世界域中的至少一个中的子世界域，所述子世界域继承相关的父世界域的属性。
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