CN101223514A - 通信网络 - Google Patents

Abstract

一种包含了多个节点(40－42)和多个用户设备(54和58)的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储为用户显示的信息的本地存储器(60)相关联的数据处理器(50)，其中至少一个节点还包括与另一个通信网络相连的通信设备，并且其中所述节点被组合成相互协作的簇，由此如果用户请求保持在簇内节点的本地存储器中的信息，那么该节点将会通过协作来将所述信息提供给用户，如果需要用户与另一个通信网络之间的连接，那么节点将会通过协作来建立该连接。

Description

通信网络

技术领域

本发明主要涉及通信网络，尤其涉及一种适于桥接大容量高速率网络之间间隙的通信网络，其中举例来说，该通信网络可以是通常由电话运营商安装并在城镇和都市之类的大型区域以及个别的终端用户之间传送呼叫和数据的网络。本发明既可以用于向用户提供普通老式电话服务，也可以用于向用户提供高带宽数据服务。

背景技术

一般来说，在基于电缆的电话系统内部，个人用户电话与交换机之间的连接可以被视为以下各项的组合：

1)从用户住宅到附近电话线杆的单条电缆。其他用户通常具有到达该电话线杆的电缆；

2)通常处于地下或是处于电话线杆之间的多对电缆之中的路径，其中数量相对适度的电缆被连接到本地连接/接线盒；

3)从接线盒到交换机的路径，其中这条路径可以被数百名用户所共享；以及

4)从交换机到骨干网络的路径，其中该路径形成了电话系统的主干线。

在这些连接中，安装如上用1)和2)表示的连接的成本是很高的，这是因为所述安装通常需要相对昂贵的地面工程，以便将服务输送给数量很少的用户。

目前，光纤通信技术已经作为一种以大数据传送容量速率来执行低信号损失通信的手段而被接受。但是，到目前为止，实施光纤到户通信的成本仍旧高的惊人，这其中的原因尤其在于需要更为昂贵的光发射机和接收机。

发明内容

根据本发明，在这里提供了一种包含多个节点和多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：

i.a.用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；以及

ii.a.数据处理器，该数据处理器与用于保存显示给用户的信息的本地存储器相关联，其中至少一个节点还包括与另一个通信网络相连的通信设备，并且其中所述节点被组合成相互协作的簇，由此如果用户请求保持在簇内节点的本地存储器中的信息，那么该节点将会通过协作来将所述信息提供给用户，如果需要用户与另一个通信网络之间的连接，那么节点将会通过协作来建立该连接。

节点还可以包括用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；但是如所述，该节点也可以是与诸如因特网之类的另一个通信网络具有回传连接(例如DSL、电缆、光纤、GPRS、波长小于280nm的UV光等等)的独立设备。

由此可以提供一种通信网络，其中该网络适于在大型通信网络与用户之间提供成本效益合算的连接，其中举例来说，该大型通信网络可以是区域性或全国性电信网络的高带宽干线或是因特网。对用户来说，他们既可以待在家中或是办公地点，也可以处于旅行之中并且装备那些用标准的无线通信技术(例如实施Bluetooth、IrDA、IEEE802.11、GPRS(通用分组无线电服务)协议)配置的设备。

优选地，第一个簇中的节点可以经由有线(例如电缆、光纤)或无线通信基础架构而与第二个簇中的节点建立无线联系。

优选地，处于簇中并且希望与另一个通信网络建立连接的节点可以通过其自己的簇内的成员或是经由第二个簇而与所述另一个通信网络进行通信。可以在KU波段以外的频率上使用无线通信基础架构来建立簇内节点之间的通信，其中举例来说，所述频率可以高于20GHz范围或是65～75GHz的频率范围，此外，也可以借助节点之间的光纤连接而在光频率上建立所述通信。

优选地，节点可以依照中继传输的成本惩罚并通过协作来形成簇。

当簇扩大的时候，它们将会与相邻的簇重叠，并且这些簇将会开始合并成网络或“大量连接(sea of connectivity)”，在此类网络或大量连接中，在簇外可以使用多个可用连接路径来寻求信息请求。网络管理员或运营商既可以尝试为簇内的每个节点提供相同的簇标识，也可以尝试使用提供给每个节点的唯一标识来允许运营商规定将哪些节点组合在一起形成簇，由此对所述簇加以限定。在一个备选方案中，举例来说，每个节点都可以依据可与之直接通信的节点的数量以及与特定节点取得联系所需要的中间节点的数量来限定自己的“特设(adhoc)”簇。这样一来，每一个用于中继通信的中间节点都被模拟成招致成本惩罚，由此这些簇往往依照节点所有者或运营商规定的控制参数(成本惩罚)而在大小方面对其自身加以限制。此外，相邻的簇有可能具有不同的所有者或运营商，由此这些运营商会根据这些计算得到的成本惩罚来商定在其间传递的业务量的财务费用，另外，这些成本惩罚还可以用于产生其他的第三方计费，例如对请求信息的用户进行计费。

客观地说，设想一个住宅占用率很低的典型居住区。通常，单独住宅是沿着道路两侧彼此隔开的。而电话和数据服务则是借助了单独的电缆传递到每个住宅的。这些电缆既可以埋入地下，也可以被架空传送到用以支撑与若干住宅相连的电线的电话线杆。由此，这其中的某些线杆会将个别电缆向下传送到地平面以下，而其他线杆则可以将这些连接当作单个配对或多对线束而从一个线杆带到另一个线杆，最终将会端接在本地节点或电话分局。然而，当前在住宅和办公室中频繁需要新的服务。这些服务包括但不局限于宽带因特网连接以及多频道数字电视。在使用了ADSL(非对称数字用户线)或DSL技术的常规的本地环路铜线配对中，可被提供给住宅或办公室的数据带宽是受到限制的。用于提供提升容量的当前解决方案包括光缆或高带宽的铜制同轴或绞合线对。在最近的建筑区域中，其中有可能已经安装了可供新的电缆或光纤从中伸展的管道。但是，这些管道未必自始至终延伸到每一处房产，由此仍旧有可能需要某些地面工程。此外，对于为单独用户产生端接的电缆或光纤抽头来说，其数量同样是受到限制的。在没有管道的较陈旧区域，除了形成端接之外，地面工程同样也是需要的，而这往往是一个成本很高的破坏性交易。与之相反，本发明能够免除大多数的电缆铺设工作，并且在簇内只有一个节点需要“终端”，以便将其乃至所述簇连接到电话/数据/电信网络。此外还可以看出，在簇合并时，任何单独的住宅或办公室都能经由若干个终端连接到电信干线。

优选地，每一个节点以及与之无线通信的设备(用户设备或另一节电)都可以将安全措施应用于通信，以便降低通信遭遇拦截或被理解的机会。作为非排他性列表的一部分，这些安全措施可以包括加密处理，或者可以包括使用密码或其他码来对消息加扰。为了实施安全通信，发送和接收单元可以通过协作来使用一个“一次一密乱码本(onetime pad)”编码系统，在这个系统中，通信的每个部分都是用不同的码来进行编码的，并且在不同的部分之间，这些码将会发生变化。通常，这些部分是单个字节，其中每个字节都是结合来自码表的新的字节通过某种简单可逆的数学处理来进行编码的。该方案中的码是从具有随机特性并在涉及交易的各方之间预先约定的码本或码表中得出的。

优选地，节点还具有指引其发射以及可选地指引其接收无线(无线电)波束的能力。这种能力既可以使用多个定向天线实现，也可以是使用波束引导技术实现，还可以使用电可再配置天线，例如等离子天线。等离子天线是已知的设备，但是在这里可以参考WO03/056660。使用这种定向天线具有若干个益处。首先，如果窃听者不沿天线传输波瓣的方向定位，那么窃听者将很难截取信号，由此，无线通信的安全性将会得到增强。其次，如果发射天线，并且可选地，如果接收天线显现天线增益，那么发射功率可以降低。这样做将会降低来自设备的RF干扰，如果公众频繁关注于节点位置的健康效应，那么该处理可以降低发射到节点周围环境之中的RF功率。

优选地，簇中的每一个节点都具有允许多个设备之间连接的模块化架构，特别地，所述设备提供用于：数据存储；数据传输；接收不同功率输入的能力(例如100Vac，220Vac光电或其他供电装置)；防止受到环境条件影响的保护措施；产生本地警报以及自动通告应急机构以及其他政府机构的能力。优选地，节点上的处理能力是以基于专用RISC的处理器以及相关架构的形式提供的，在下文中将会对此进行更详细的描述。

优选地，节点上提供的本地存储器是用非易失存储器构成的，例如，该存储器可以在没有外部电源的情况下通过使用闪存来保持数据存储，或者在存储器的使用期限和速度非常重要的情况下使用例如SRAM来保持数据存储，其中(通过电池)提供了恒定电压源。如果节点处于室内或是环境适合的位置，那么较为有利的是使用具有很长的平均无故障时间的硬盘或是类似的设备。在室外或环境苛刻的条件下，温度的周期变化以及振动有可能对这种设备(硬驱动)的寿命产生不利影响，而固态存储器在成本降低的同时其存储容量也在快速提升，因此在这种情况下，首选使用的是固态存储器。优选地，本地存储器将被用作高速缓存器。此外，如下文中更详细描述的那样，高速DRAM(例如DDR RAM)是作为核心模式架构的一部分使用的。

本地高速缓存器可以保持若干种类型的数据。举例来说，该高速缓存器可以保持与企业并且优选是本地企业相关的数据。所述数据可以包括但不局限于：

营业时间；

位置；

所提供的服务；

价格细目；

促销价；以及

可用物品细目。

以上列表不应被视为穷举性的。

例如，节点可以存储与节点或簇周围的区域相关的地理数据，并且可以将该信息给予用户设备。

节点可以存储用以描述建筑物布局的数据，并且该数据可被提供给用户设备，以便由此用户可以得到关于该建筑物的信息。

保持在高速缓存器中的信息可以采用一种可搜索的形式来组织。例如，该信息可以使用诸如XML之类的标记语言(但是用于显示所述信息的其他方案也是可行的)来显示。这样做可以允许对数据进行构造，以便在文档(该术语应该广义地解释成是同时包含了文本和可传递的多媒体内容)或数据提供中包含图形和其他媒体。此外，在这里还可以包含超链接，以使该文档可以链接到其他文档或网页。

XML和HTML本质上是可以搜索的。但是在一个方面中，本发明使用的是一种形式注册表，由此可以采用一种灵活准确的方式来对信息进行分类。如果使用这种注册表，那么有可能需要或者至少激励数据提供方包含那些可以被认为充当了主类别字的预定描述符或定义。然后，这个主类别字可以由一个或多个可选参数进行修改，其中举例来说，该参数可以用如下形式表述：

属性＝自变量

其中属性是用以限定主类别字的特性，而指定给属性的自变量则会指派一个数值，这个数值代表的是注册表条目标引的信息属性，也就是注册表条目所涉及的属性。这些属性是从一个适用于主类别字的预定列表中选出的，这些属性由网络管理人员设计(和维护)，以便允许在条目之间执行简便精确的交叉比较。由此，举例来说，在注册表中可以如下输入某个旅馆：

HOTEL，establishment_name＝″KINGS COURT HOTEL″，

star_rating＝3，

Bedrooms＝25，restaurants＝1，swimming_pool＝1，training_room＝1，

bedroom_001_one_person_bed_and_breakfast＝$90，

bedroom_002_one_person_half_board＝$120，......，

building_picture＝filename(<path>/KINGSCOURT_EXTERIOR.jpg)这个条目规定：该旅馆名为“KINGS COURT HOTEL”，它是一个具有25间卧室、餐厅、游泳池以及培训室的三星级旅馆。然后，所给出的是关于单人卧室和价目表的详细资料。

这些注册表条目有可能会很长，但是其格式是固定一致的，并且这些条目是很容易用计算机来进行解析。所述条目能以一种非常简洁的方式来表述相应数据。由此，所有可用房间都可以与其价格一起列举。在本方案的一个变体中，所有房间可以与可用性标记或范围指示符一起列举，由此允许从旅馆的预订和预约计算机那里执行注册表自动更新。这样一来，节点可以响应于信息请求而搜索其注册表，以便找到与搜索判据匹配的结果。当表述了多个判据时，举例来说，节点可以使用布尔代数来合并这些搜索，并且将内容信息参数以及基于位置和时间的信息元素进行匹配，从而发现匹配所有搜索判据的结果，作为替换，它也可以将匹配任何一个判据的注册表条目传送到用户设备，以便由用户设备来负担精炼搜索处理的计算负载。

网络运营商可以提供创作工具，以便帮助验证企业是以与节点合作的形式提交其数据的。这些工具可以验证提交给注册表的条目只包含正确的分类。此外，该工具还可以验证所提交的文档在技术上是可以得到节点以及用户设备浏览器支持的。

对使用依照本发明的通信系统来选择通告其存在的企业来说，可以将细节上载到一个或多个节点的注册表，并且还可以将网站上载到节点的高速缓存器中。通信系统的运营商可以向企业收取在高速缓存器中托管(host)信息的费用。该计费可以是被占用存储器容量、为用户提供信息的时间和持续时间、用户与企业之间的地理邻近程度、以及企业的时间有效性的函数。如果用户正在寻找餐厅，与远离用户的餐厅相比，在地理上与指定用户较为接近的餐厅(如果餐厅位置已知并且节点位置已知)可被优先显示，作为替换，优先显示的也可以是以为在节点中托管其信息收取不同、以及可能较低费率的餐厅。同样，如果餐厅营业时间在用户查询时是停业的，但是该餐厅会在以后营业，那么在餐厅列表中可以将该餐厅降级，作为替换，如果不希望在列表中将其降级，那么也可以将收取较高费率以显示给用户。

在用户每次查询企业时，查询结果都可以被记入日志。其中举例来说，该数据可以与作者在注册表中预先设置的预定判据相比较，根据这些选择，系统可以提取数据，并且将数据提供给企业，使之可以评定所选择的用以托管其企业信息的节点的有效性。数据提取有可能导致付出成本，这个成本可以由数据提供方或用户来承担，由此托管企业信息的价目表可以包括基于时间的“固定费用”，以及反应节点在宣传企业方面所获得的成功的“按次计费”元素。承担成本者的选择可以依据每个用户和企业享有的服务等级以及被请求信息的特性。由此，如果用户查询某个企业，并且用户位于该企业选定张贴其信息的地理区域之外，那么数据可被提供给企业，并且它可以按照企业成本来选择是否使该信息可被用户获取，或者可以选择是否限制来自用户的信息。通常，与企业和运营商为在节点上托管信息而签订合同的情况相比，网络运营商会对依据按次浏览信息的企业收取较高的金额，由此鼓励与最大数量的节点签订永久托管合同，此外，在这里还可以为企业提供条件价目表，这样一来，如果用户请求量值得变更为永久合同，则自动实施这种变更。作为替换，该信息也可以采用用户负担费用的方式提供给用户，如果运营商提供免费服务作为宣传工具，那么该信息也可以是免费提供的。另外，根据管理条件以及用户对与之相关的信息评定交换的敏感程度，在这里可以为企业提供与发起请求的用户有关的信息。在一个等级中，该信息可以是非常普通的，例如仅仅规定了发起请求的人的性别。但是，关于用户的更多信息也是可以得到的，例如其年龄和兴趣，并且这个附加信息可以被提供给企业，其中该附加信息既可以作为网络运营商所提供的服务的一部分，也可以作为按原价提供给企业的信息。

“数据挖掘”是一个表示从记录用户兴趣的数据集合中提取可用于广告商和零售商的信息的术语，该处理可以通过这些节点中的设施来增强。用户对信息的访问可以以很高的精度等级来记录。这个活动记录可以经由管理服务器而被反向传递到不同主体，或者在节点本地加以使用。例如，用户可以向节点询问哪一家餐厅是本地最流行的餐厅，并且可以通过指定特定的风格或菜肴来限定该请求。节点可以保持众多类别中的“前十名”。用户也可以添加自己关于企业的电子评论，并且这些评论将会在节点上被宣传。关于使用情况的统计信息可被提供给广告商、广告监察组织、节点运营商、广告和内容管理方，并且节点自身也可以具有效用等级。这个列表并不是穷举性的。

对某些更为本土的企业、例如音乐和电影的零售商或租赁商来说，这些企业还可以选择在簇内的一个或多个节点内部托管数据。然后，这些企业可以允许用户基于按次计费或是通过永久所有权下载的方式来收看视频音乐的最新版本或是其他形式的媒体内容。在美国，估计有90％的电影租赁收入来自十部最新大片。而其他国家预计也会显示相似的模式。即使以2005年前期流行的价格来看，在每一个节点安装足够闪存来供其保持两部DVD品质电影的处理也是可行的，并且其价格成本也是合算的。这样做需要大约8～9Gb(吉字节)的存储容量，此外，非常明显的是，簇中的不同节点可以保持不同的电影，由此，即使只包含五个节点的小簇也可以保持十部最新或最流行的电影。这样一来，本发明允许电影租赁企业回避与获取用于物理分发的多个电影拷贝相关联的成本和开销，取而代之的是，本发明允许这些企业从电影首映日起流式传输或销售这些电影的无限制拷贝。本发明提供的这些销售或租赁版权媒体内容机会是很难或无法用当前技术实现的：例如，当前惯例的特征是首先在电影院播放电影，然后借助视频和DVD发行来进行销售，由此最终到达租赁市场。通过使用本发明，涉及电影或音乐租赁或销售的企业可以执行动态计费策略，由此，在首映前几日以内收看的电影可以收取较高费用，或者也可以为电影预映收取费用，此外还可以在当前规范之前发行，这样则会产生一个全新的市场，在这个市场中，收看费用更多地与材料的新鲜度相关联，而与存储或收看介质的直接关联则相对较少。

这种方案还提供了增强的版权保护，这是因为：如果需要制作电影或音乐拷贝，那么每一个电子拷贝都会具有唯一标识码或是与之关联的许可证，由此将会控制与该拷贝相关联的权利和许可。

在通常转让给最后一英里通信/TIVIS Limited的共同未决专利申请中描述了一种使用随机字节表的安全系统，其中该随机字节既可以被解译成是长数字(其足够长，而使猜出其中一个长数字的机会实际为零)，也可以解译成是用于安全编码通信的编码字节，其中这些字节是作为用于安全相互验证的密钥配对产生的。个人编号被包含在一个硬件设备中，该硬件设备可以被称为密钥设备。这种安全方案可以与本发明的节点结合使用，以便确保经由通信系统的媒体下载与一个密钥相关联。更为优选的是，当用户希望获取受保护的媒体内容(例如电影或音乐)时，系统将会读取用户数据的公共部分，并且将这个部分(优选是在安全信道中)经由通信网络传送到用户注册的银行或可信服务提供方，以使用户能够使用其共享秘密作为用于标识其自身的方式以及支付其交易的方式。然后，用户可以浏览由参与商家提供的标题。如果用户选择购买某个媒体项目，那么，由版权持有者批准销售的商家或远程服务提供方将会与银行计算机取得销售联系，并且完成所述销售，其中所述销售优选是通过交换长数字授权码来完成的。然后，商家将会与用户交换验证，这个处理同样首选使用长数字授权码以及经过编码的消息通信来完成，由此使用已经进行所述购买活动的事实来标记用户帐户的远程拷贝。出于安全性的考虑，商家还可以与银行取得联系，以便验证该交易已发生。所有这些交易的拷贝都会传送到一个安全存储器中。这个安全存储器既可以出于上述密钥设备中，也可以处于别的设备中。

借助这种安全购物处理，用户既可以购买DVD或CD之类的常规媒体拷贝，也可以选择购买在商家或服务供应商的计算机中远端保持的“虚拟”媒体拷贝，以及其个人电子存储和密钥设备中的已验证条目。用户可被允许借助任何能与其密钥设备相接口的设备来播放该媒体。这个处理既可以没有播放限制，也可以以其他的收费模型为基础，在这些模型中，按次收费是可以变化的，作为一种备选销售模式，版权所有者或商家还允许数次“租赁”播放之后的直接购买。对用户来说，其优势是他们可以构建一个大型媒体库，而不会招致实际必须存储这些数据的代价，如果使用的是渐进付费，那么他们可以在不“预先”招致完整购买成本的情况下欣赏到该材料。当然，这意味着盗版将会受到限制，这是因为用户实际不需要拥有数字媒体文件。但是在备选的操作模式中，密钥设备和媒体播放器可以组合或连接在一起，由此可以将媒体下载到用户播放器，但是该媒体只能使用与媒体一起下载的正确的码来访问，并且只有所述码与密钥设备中的相应码匹配时，播放才是允许的。

作为另一个备选方案，举例来说，在这里可以使用经由数据流式传输的媒体时限租赁来提供用户访问，同时限制盗版的机会。密钥设备可被提供询问回放网络中的设备的能力，其目的是在与之附着的设备具有制作媒体拷贝的能力时禁止媒体回放，尽管如此，使用模拟记录设备来实现拷贝的风险往往还是存在的。

如果密钥设备与回放设备进而与通过“长数字”或别的加密技术编码的内容解码处理的连接点在电气特性上非常接近，并且与回放装置紧密集成，从而没有常规或开放格式的用户可访问数据流，那么可以避免在解码之后通过复制实施的盗版处理。例如，可视图像在平板显示器上的回放需要将用于显示器每个“像素”的信息编码到行和列激励电路中：在行和列激励电路移除了截取可被记录的常规视频信号的任何实际机会时，将密钥设备与解码电路的组合点置于相同的电路板上。同样，现在应该理解的是，在音频发烧友的圈子中，向常规扬声器传送模拟音频信号的电缆对最终音频质量的一个限制因素。由此，现在比较常见的是“有源”扬声器系统，其中功率放大器被集成到了音频扬声器的箱体中。此外，另一种趋势是很多音频功率放大器现在作用于“1比特”或切换原理，其中电子驱动器将会给出一个正或负电压，两种状态之间的切换时间将会减至最小，并且切换是以远远高于所要呈现的最高音频频率的频率来进行的，由此该信号可以通过无源低通滤波器而被馈送到扬声器驱动点，并期望音频电压波形会在滤波之后如实呈现。这种与扬声器紧密集成的驱动器是用于实施结合密钥设备的解码处理的理想地点，并且将会使公众成员很难获取可供记录的良好模拟音频信号。如果节目材料采用的是具有一个视频数据流以及一个或多个音频流的传统音频视频形式，那么举例来说，用户密钥设备可以在视频显示设备上具有一个连接点，并且独立的数字数据流可以借助常规装置(有线、无线或红外)而被传递到音频扬声器，以便能够解码这些数据流。

与尝试阻止记录媒体盗版的所有设备一样，希望制作无授权许可拷贝的个体未必使用这种防范手段来确定其兴趣所在。但是，如果记录和媒体产业具有这种技术，那么采用这种受保护形式并以更低价格进行的媒体销售将会产生市场压力，由此设备制造商将会采纳这种保护技术。

可以预期的是，为了提供高可靠性，可以以频率间隔提供节点。举例来说，它们既可以位于每一个街灯，也可以采用每隔一个街灯定位一个的方式，还可以位于住宅新区的其他路旁设备对象上，或是定位道路两旁。这样做将会提供形成网孔或交叉连接网格的设备能力，其中每一个用户都可以由两个甚至更多的节点提供服务，由此将会提供对抗节点故障或是临时性的节点性能降级的冗余度。在这里应该指出的是，与术语整合使用的区别是：网孔通常是指所使用的在节点之间进行通信的无线通信装置或标准与用于同诸如PDA、膝上型计算机或电话之类的支持无线功能的设备进行从节点到用户的通信的无线通信装置或标准相同。通过使用相同的标准，可以降低用于任何一个活动的总带宽。相比之下，交叉连接的网格将会使用与用于连接到用户的频率、波段或调制不同的频率、波段或调制而在节点之间进行连接，并且这样做会将所有带宽提供给节点服务的用户群组。此外，交叉链路还具有固定的方向，由此可以使用定向天线来提高下一个节点方向上的天线增益。一方面，这样做允许降低传输功率、提高相同功率下的数据速率，或是实现这二者的组合。另一方面，更为重要的是，如果传输波束很窄，那么节点间不同链路的互扰将会减至最小，此外，通过在较为接近的地理距离再用许可带宽中的子波段或信道，可以更有效地使用许可信道。窄波束是通过具有众多波长尺寸的天线获取的：如果使用高频，则允许这种高增益定向天线的实体很小。在60GHz处，波长大约是5mm，并且大小约为5度的窄波束可以由尺寸约为100mm的天线形成。

节点的这种密集覆盖可以实现自动的周边区域安全。由此，每一个节点都可以配备一个或多个传感器，例如麦克风和/或一个或多个视频摄像头。这个列表并不是穷举性的，并且其他传感器设备也是可以包含的，例如电离性辐射检测器，响应特定化学物质或生物试剂的检测器、加速计以及地震计以及其他环境监视设备。数据处理器可以记录麦克风、视频摄像头或是所提供的传感器的输出，以便提供关于节点附近事件的最新日志，例如最近24小时的日志，由此，如果实施犯罪行为，那么该信息可供管理机构使用。通常，这个数据是被锁定并且不允许访问的，但是该数据可以由得到适当授权的个人或管理机构通过提供用于审查的安全码来释放，其中举例来说，所述个人或管理机构可以是警方或国家安全机构。此外，数据处理器还可以实时或准实时地分析麦克风或视频摄像头的输出，以便搜索有可能需要自动通告给操作人员、以便进行进一步调查的重大事件。由此，举例来说，数据处理器可以运行用以搜索枪击、车辆碰撞声音或呼救声的算法，如果确定了适当的候选事件的位置，那么该处理器可以自动与一个中心节点取得联系，由此运营商可以回顾最近的视频或视频记录，或者也可以查看环境现场，以便评定是否需要援助。此外，该处理器还允许将附加的本地传感器触发成运转或增强状态，例如促使CCTV监视器持续运行或者采用高清晰度或全帧速率运行，由此在触发之后的时段，事件记录数据将会具有增强的质量。同样，摄像头可以向监督节点提供用于交通流量或拥挤控制的信息，其中举例来说，该摄像头的输出也可以被自动监视，以便检测是否在附近区域发生火灾或碰撞，由此可以自动向应急服务发出警告。

在这里描述了节点如何托管以及如何为传感器提供电力和连接，以便检测和评定紧急情况。此外，它们还可以用于传播关于灾难的公共警报以及公众应该采取的行动。关于洪水、地震、极端天气、潮汐波、火灾等等的警报既可以采用无线方式传播到与之相连的PDA和移动电话的常规客户端，通过与之相连的视频显示器和音频装置来传播。此外，在这里还可以与应急服务进行交互，例如通过提供高带宽连接而将便携式摄像头产生的CCTV反向地流式传输到应急控制中心，或者将在本地接收治疗的病人的遥测医疗数据反向传送到医院或医疗应急中心，从而进行更为专业的评估。对应急控制部门、例如警方来说，它们还可以使用这些节点来加载与该位置相关的特定警报材料，由此借助上述手段来传播这些材料。

优选地，在簇的内部，从一个节点到另一个节点的通信是借助无线通信进行的。由此，节点可以与最接近的相邻节点具有直接的无线通信。此外，该节点也可以使用一个或多个中间节点充当中继节点，以便与更多地远端节点进行间接通信。这样则形成了如上所述的“大量连接”。

如果为住宅提供始终开启的固定用户设备，那么这些设备同样可以被用作中继节点。这样做进一步增强了用于提供数据传输的多个数据路由的供应方式。出于安全方面的原因，如果住宅配备了固定的定向天线，那么该天线有可能需要升级，以便为方向切换提供便利，此外也可以提供多个天线。

用户设备可以是在用户家中提供的静态设备，以便提供固定电话和电视连接的等价物。作为补充或替换，用户设备也可以是便携的。由此，用户可以在经过簇中的一个或多个节点的时候获取其环境信息。非常有利的是，该便携式用户设备还包含了本地处理，由此它可以与本地节点协作，以便向用户显示信息。此外，有利地，支持图形用户界面，由此来自簇的地图数据可被提供给便携式用户设备，以便向用户显示一个描绘了该地区的显著特征的地图，以及关于用户位置的指示。用户可以对所描绘的这些特征进行搜索。由此举例来说，如果用户希望搜索本地旅馆，那么该地图可以显示与用户定义的搜索判据相匹配的旅馆和客房，其中所述判据隐含局限于节点本地的企业(但是“本地”也可以包括数公里的半径)，或者是由用户选定的地理区域明确限定的。优选地，区域选择是通过指点在用户设备显示器显示的地图区域来进行的。

非常有利的是，该地图可以采用三维方式显示，例如使用从计算机辅助设计或计算机游戏世界借用的技术，以便显示虚拟街道表示。对用户表现出兴趣的企业来说，这些企业可以被高亮显示，其中所述高亮显示可以通过不同亮度等级、通过标记、通过使用闪光进行，或者还可以为该企业所在建筑物提供高清晰或增强型表示，同时为以降低的清晰度或仅仅以轮廓形式来显示周围建筑物。

如果使用了三维显示，那么可以直接从已建立地图集合的轮廓和建筑物外形数据中获取建筑物的一般拓扑结构以及轮廓，其中所述地图集合可以来自国家机构或其他机构，例如其在UK是来源于Ordnance测量数据。非常有利的是，对保持在节点缓存存储器中的数据库来说，其注册表条目允许信息作者提供数据，例如参照与所关注的建筑物或区域相关的三维模型的坐标乃至模型本身。然后，用户设备的显示应用程序还可以呈现这个数据，由此举例来说，商店或旅馆可以作为模拟的虚拟现实模型来查看。这种建模处理不需要局限于建筑物的外观。特别地，建筑物的内部和外部的组合模型有可能是非常有用的，并且这种组合模型可以模拟乘客到达机场候机楼及其经过正确入口到达签到区。在医院中，相似的设施同样是非常有用的，由此可以使病人和访问者发现正确的科室。这种可视化数据还具有涉及应急服务的数值，举例来说，如果发生火灾或进行疏散，那么到达现场的应急响应人员可以可视化建筑物内部，并且可以寻找备选的疏散出口。

在本地或区域性的紧急情况中，本发明的另一个方面是非常有利的。对注册表中的数据来说，其每一个元素都可以包含在发生紧急事件时用以确定其优先级或重要性或是该数据所控制或启用的特定服务的优先级或重要性的数值。对授权机构、例如USA的FEMA、警方或火灾和营救服务来说，这些机构可以指示网络现在宣布某种紧急等级，而与此相比具有较低优先级的内容则会在存储器中保持被动。这种指令既可以针对整个网络区域，也可以对网络中的单独节点而言存在差异。这样做的效果是允许减少或控制网络上的交易负载，如果网络配备了备用电源，例如备用电池，那么这样做将会使网络基于可用备用电源而运作较长的时间。例如，紧急等级可以被编码成0～9，其中0是无紧急事件，9则是最严重。如果为产品的商标广告给出的是大小为1的优先级，那么它们在紧急等级被设置成0或1的时候是可以被用户获得的。但是将会被等级为2的紧急宣告变成被动状态。来自管理机构的紧急信息消息可以用10编码，这意味着它们永远都不能被阻拦。对可能具有中间值的数据来说，这种数据的实例可以是第一辅助信息或路线，或者是可在紧急事件中保持使用的区域地图数据，但是如果电源限制严格，那么该数据仍旧会被关闭。由于注册表中的数据要么是包含消息的内容，要么是控制服务以及节点操作的硬件方面的块，因此，这种编码方案允许渐进地关闭节点网络的非紧急特性，从而将园区能力移交给应急控制机构。这种设施与现有的蜂窝电话网络形成了对比，其中现有的蜂窝电话网络本身在紧急事件中是可以使用的，但是由于没有这种渐进和区别对待的机制，因此，当恐怖分子袭击时，该网络将会完全关闭。本系统的其他方面的设计可以确保将这种高优先级码用于合法的应急机构。

与某个区域相关的数据没有必要局限于固定的安装。对运动会、音乐会之类的临时事件或者是集会或郡县展示会之类的巡回事件来说，这些事件同样可以使用本发明。节点可以从网络运营商那里租用，并且被认证为移动设备。这种“移动”节点可以配备定位设备，例如GPS接收机，或者该设备也可以仅仅与移动电话基础架构相接口，以便用所述基础架构来执行节点定位。然后，每一个“移动”节点都可以向控制服务器进行认证，其中该服务器可以具有针对预加载节点的可接受位置的列表，如果该节点处于许可位置，那么该节点允许提供其完整的服务范围。但是，如果节点未处于正确区域或者节点无法与其服务器反向建立通信链路，那么它可以根据其被窃取的假设而进入一个安全过程。由此，解锁节点的处理有可能需要在其下一次能与网络建立通信的时候发送一个安全释放码，或者甚至有可能需要与节点相连的安全密钥连接。

如上所述的“移动”单元还可以由多个经营涉及变化位置的企业使用，例如房地产经纪者(房地产经纪人)、建筑商、高速公路承包商等等。以房地产经纪人或建筑商为例，他们可以将这些移动设备放置在其销售的建筑物以外，由此为配备PDA或其他设备的客户提供包括虚拟现实游览和高清晰数字图像的大量细节，而不用由经纪人亲自进行演示或者安排与经纪人见面。这些企业可以选择允许第三方内容进入这些“移动”节点，在这种情况下，他们将会拥有具有等价的上行链路能力的正常节点的所有功能。此外，如果发生赛马会或郡县展示之类的事件，那么这种移动单元还可以用作计费入口点或收费站，由此采用无线方式来向带有PDA之类设备并具有可实施付费的可支付帐户的用户发行电子入场券。

其他用户可以选择其他形式的节点，这些节点具有减少的功能，例如相对很小的高速缓存器和/或经过修改的通信能力。这种经过修改的节点可以用仅仅与企业提供的商品和服务相关的数据来编程，例如房地产经纪人的房地产，此外，其通信能力也可以修改，由此设备仅仅支持针对该企业的语音或视频呼叫。同样，因特网业务量也可以受到限制，以便禁止访问竞争组织的站点。

为用户提供的服务等级可以取决于其偏好和/或其预备支付的金额。由此举例来说，最低服务等级可以仅提供给用户由广告商和/或地方政府张贴的信息。更高并且由此更为昂贵的服务等级可以包括在用户设备与节点之间使用双向通信能力、以便提供电信和因特网类型服务的选项。此外，对地图应用程序以及搜索功能来说，这些进一步的特征同样取决于用户预备支付的服务等级。

非常有利的是，从一个节点到另一个节点的无线通信是使用微波链路执行的。可以限制微波发射功率，以减小每一个节点的范围，由此降低发生重叠的可能性。作为替换，在这里可以通过选择为传输选定的频率来限制传输范围。而在65GHz周围进行的传输则显现出了这种与氧气吸收波段相对应的属性。

依照本发明的第二个方面，在这里提供了一种监督系统，该系统包括多个节点，这些节点具有用于监督环境的传感器，并且这些节点还包括用于在节点之间建立通信的无线通信设备，其中所述节点被设置成群组，并且该群组内部的一个节点具有与另一个电信网络的连接，由此节点可以经由该通信网络来发送数据。

依照本发明的第三个方面，在这里提供了一种媒体传递系统，该系统包括多个节点，这些节点具有用于存储媒体内容的存储器，并且这些节点可以将媒体内容以版权保护的格式无线传送到适当启用的用户设备。

内容提供方可以投机性地将内容加载到节点存储器中，由此这些内容在用户希望访问的时候将是很容易得到的。用于大量人口的收看模式相对而言是可以预测的，并且最新的大片往往是最希望得到的，由此这些大片是适合投机性地上传到存储器中的候选电影。

本发明的第四个方面提供的是一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储为用户显示的信息的存储器相关联的数据处理器，其中该信息是以可搜索的方式保持在本地存储器中的。

本发明的第五个方面提供的是一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储显示给用户的信息的本地存储器相关联的数据处理器，其中该信息包括允许在用户设备上以三维方式显示地图的数据。

本发明的第六个方面提供的是一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备，以及与用于存储显示给用户的信息的本地存储器相关联的数据处理器，其中该信息包括时间数据，并且该数据处理器被编程为向用户传递依照时间数据变化的信息。该节点还可以被提供以用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备，或者可以是与因特网具有回传连接(例如DSL、电缆、光纤等等)的独立设备。

在这里将会参考“区别引擎”来描述本发明第六个方面的不同实施例。

附图说明

在下文中将会参考附图来进一步举例描述本发明，其中：

图1示意性描述了在现有技术中将住宅群与POTS电话网络相连所需要的电缆路径；

图2示意性描述了一种通过使用通信网络来为住宅群提供电话和数据服务，从而构成本发明的一个实施例的方式；

图3a示意性描述了构成本发明实施例的节点内部的组件；

图3b描述的是备选的节点结构；

图4示意性描述了一个用户设备；

图5示意性描述了一个便携式用户设备；

图6示意性描述了不同系统组件与电信网络之间的连接；

图7示意性描述了构成本发明实施例的组件与系统的互操作性；

图8描述的是验证内容并将其发送到节点的过程；

图9描述的是保持在节点中的注册表条目；

图10显示的是注册表条目的另一个实例；以及

图11A和11B描述的是用于在本发明的所述通信网络内部实施商业交易的智能卡。

具体实施方式

图1示意性描述了沿着街道排列的房屋10～24的排列形式。在这种现有技术的排列形式中，每一个房屋都是由电话电缆提供服务的，并且这些电话电缆是从标记了30、31和32的电话线杆之一延伸到房屋的。在实践中，这些电缆的长度是受到限制的，该电缆在房屋与电话线杆之间延伸，由此所述线杆只为数量相对很少并且在物理上接近的房屋提供服务。因此，在本实例中，电话线杆30具有从它自身延伸到房屋10、11、23和24的连接。电话线杆31只具有延伸到房屋12、13、21和22的连接。最后，电话线杆32具有延伸到房屋14～20的连接。通常，每个线杆都通过地下布线连接到接入点34，该接入点则转而通过地下电缆铺设而被连接到电话基础架构中的其他组件，例如本地交换机，并且最终将会连接到数据传送主干线，例如光纤链路，而所述主干线则代表了电话基础架构内部的干线路由。使用地下布线通常并不是优选的技术解决方案，但是对强烈希望避免出现架空线路和线杆的视觉影响的地方政府来说，这种方案可以由地方政府强加于运营商。

众所周知，铺设地下电缆是相对昂贵的，在2005年，铺设地下电缆的成本估计大约是每米200美元。从图1中可以看出，即使在单个管道中有多条电缆延伸，在接入点34与电话线杆32之间仍旧需要数量很多的挖沟工作，以便为数量相对较少的消费者提供服务。

通过使用构成本发明实施例的通信设备，可以将常规的电话电缆铺设替换成短距离且安全的无线链路。在图2中对此进行了描述，其中相同的房屋布局是由构成本发明实施例的通信设备提供服务的。在一个设备实施例中，其中使用了微波通信来进行点到点传输，由此较为合理的是假设数据通信实际受到视线传播的限制。但是，备选实施例也可以使用为“准”视线无线通信(例如在20GHz范围波段中的KU频段以外)适配的通信设备或其他数字设备。此外，通过至少在已建立区域将每一个设备的传输范围限制在数百米，可以实现电磁频谱空间的多次再用。当然，这种处理也不排除通过增大发射功率或者通过使用显现出更高定向增益的天线系统而在恰当时使用更长的传输范围。

在图2所示的排列中，构成本发明实施例的节点放置在已被电话线杆占用的位置。由此，用40标记的第一节点与电话线杆30将会占用相同的位置。用41标记的第二节点与图1的电话线杆31占用的是相同的位置，而节点42占用的则是与图1中的电话线杆32相同的位置。假设每一个节点都能与可以直接看到的房屋10～24建立视线联系，但是在这里并未假设被其他的一个或多个房屋局部遮挡并且远离节点的房屋能够与之建立联系。这样一来，在本方案中，第一节点40可以与房屋10、11、12、22、23、24以及节点41建立联系。根据发射功率和天线增益，第一节点40还能与房屋20、17以及第三节点42建立联系。此外，第一节点40还经由接入点34或者通过电缆连接到本地交换机或干线网而与电话系统进行通信。

第二节点41可以与房屋11、12、13、14、16、17、19、20、21进行通信，并且还可以与节点40和42进行通信。第三节点42可以与房屋13、14、15、16、17、18、19、20以及21建立通信，并且可以根据信号强度而与房屋12、11和22建立通信。如上所述，节点42必然与节点41进行通信，并且能够与节点40建立通信。

应该理解的是，第一节点、第二节点以及第三节点之间或是节点与电话系统之间的这种通信是通过提供无线通信网络基础架构来实现的，其中该架构包括被适配成在KU频段之外通信的设备，例如在大约20GHz到75GHz之间。如果能在20GHz范围的波段中实现节点之间的无线通信，那么将会是非常有利的。此外，如果使用标准的无线接入协议(例如Bluetooth、IrDA等等)在节点与(无论在居住地还是企业中的)用户设备(计算机、数字设备(例如PDA))以及移动电话设备之间实现无线连接，那么将会是非常有利的。此外还应该理解的是，该节点适于容纳第三方装置(也就是来自用户、企业或其他实体)，其中举例来说，所述第三方装置包括光纤连接、卫星抛物面反射器或是用于连接到其他网络或别的节点的其他通信设备。

此外，在第一节点、第二节点与第三节点之间以及在节点与干线网络之间还可以提供光纤连接。这种光纤通信网络基础架构能够实现300G比特/秒乃至更高的通信数据速率。优选地，节点是用以万亿比特/秒的数据速率来接收、提取和存储经由光纤传送的数据的功能体构造的。特别地，如果节点具有容纳第三方光纤装置(也就是来自用户、企业或其他实体)的适配性，从而经由该节点并通过使用例如新兴的波分复用(WDM)方案而向其他节点提供高速率数据传输，那么将会是非常有利的。

应该理解的是，在另一个实施例中，移动设备可以配备移动电子通信能力，以便接收和传送准视线(LOS)通信(例如大约20GHz的范围)或是更多的LOS(63～75GHz范围)。这种处理在人口较为稀疏的区域是非常有用的，例如在山区或沙漠地质区域，相邻城镇之间的距离很远，并且高容量的通信基础架构将会受到限制或者是不存在的。在这种情况下，较为有利的是使节点能够将其净荷即数据内容下载到正在经过并且配备了存储器容量以及用以接收如63～75GHz范围中的高频数据信号的通信基础架构的移动交通工具，例如汽车，所述通信基础架构临时高速缓存所下载的数据内容，将高速缓存的信息物理移动到不同的场所，并且将将数据内容反向上载到其下游经过的另一个节点的处理相同步，其中举例来说，该节点可以处于道路下行的一个地点。由此，移动交通工具实质上提供了数据复制或上行链路功能，这是因为该交通工具能够通过编程来存储以及以物理方式重新定位数据净荷，并且使数据净荷至另一个远端位置的节点的传输重新同步，这里的处理被称为“Tire net(轮胎网络)”。

应该理解的是，在另一个实施例中，对手持式设备来说，如果假设其具有更高的处理器速度以及处理能力，那么该设备可以被配置成借助标准的无线(例如WiFi、Bluetooth、IrDa)通信协议来接收和传送通信。由此，对用户手持设备、例如PDA或是类似的普遍数字设备来说，如果通过对这些设备进行编程来存储并以物理方式重新定位数据净荷，以及使数据净荷传输至另一个远端定位节点同步，那么这些设备可以提供数据复制或上行链路功能。

应该理解的是，这里描述的每一种通信形式都提供了安全性，其中举例来说，所述安全性是通过为数据应用编码处理和加密技术或者通过同时应用这二者来实现的。由此，对上行链路功能来说，只有可以理解所应用的编码处理和加密方法的节点能够与数据同步的上行链路设备相同步。而当前的网格网络设计实施的则是与适用于这种上下文的技术相类似的技术。

如图2所示，每一个节点周围的连接限制分别是用针对节点40、41和42的43、44和45表示的，其中这些节点将会参与全向传输和接收，这与使用WiFi的情况是一样的。但是，这些节点也可以支持可切换的定向天线，以便能够发射和接收波束导引。在这种情况下，可以建立连接的范围将会因为天线增益而增大。当然，发射/接收波束宽度也可以非常小，并且与65GHz或更大的75GHz微波通信系统结合使用的当前定向天线技术能够快速形成大约10度的波束宽度，由此形成针对单独房屋的时分复用服务。此外，节点到节点的通信也可以使用可引导天线执行，但是一般来说，该通信是使用更为常规的截抛物面天线(假设直径大约是200mm)，由此可以提供从一个节点到下一个节点的永久定向能力。任何指定节点都可以安装若干个这种固定天线，以便能够与其相邻节点进行通信。在节点40与房屋23之间，定向发射波束是用波束48示意性描述的。此外，如果为节点提供与其他节点和房屋、企业和住所以及用户设备在极低频率上进行通信的能力，换言之，如果为其提供与视线或是诸如KU频率以外之类的“准”视线频率外部进行通信的能力，那么还会提供增加的功能。

通过比较图1和2中的方案可以看出，与图1所示相比，为房屋10～24提供服务所要铺设的电缆数量得到了极大地减少。但是，在每一种方案中，虽然出于下文中描述的原因，使用了构成本发明实施例的通信系统的房屋预期实际接收到的是改良的电信服务，但是这些房屋仍旧至少可以享受相同的电信标准。

参考图2，假设房屋17的占有者希望进行电话呼叫或访问因特网。他们的电话或计算机(如果使用的是借助IP的语音传输)将会经由住宅内部的用户设备而与节点42建立通信。然后，节点42将会与节点41以及节点40协作，从而形成从节点40、到节点41、再到节点42并且到达房屋17的中继链路，这样一来，在房屋17与电信网络之间可以建立通信。但是，如果节点42可以直接与节点40通信，那么在这些节点之间可以形成一条直达链路。

虽然图1和图2显示的方案只涉及一条源自主道的道路，但是居住区的人口通常更为密集，由此相似的房屋群应该是以与图1和图2所示非常接近的方式定位的。这样做会使节点41和42可以查看其他节点，其中它们自己可以查看其他哪些节点与电话/数据网络基础架构接入节点相连。这一点是非常有利的，这是因为它意味着即使在节点40将要发生故障的情况下，节点42也可以经由这些其他节点而与电话基础架构建立链路。这样做提供了对抗系统故障的冗余度，并且还提供了增强的可靠性，以此来对抗设备因为瞬时过高的工作负载而变得“繁忙”的可能性。

图3a示意性描述了节点实施例内部的组件。该节点包括数据处理器，其中该控制器对节点提供的功能进行控制。该数据处理器与提供双向通信的无线通信设备52进行通信。该无线通信设备52可以包括一个或多个无线系统，这些系统具有被适配成在20GHz或是上至75GHz的更高频率上通信的网络基础架构。此外，虽然无线通信设备52有可能只包含一个设备，但是该设备在逻辑上将会提供用户通信和系统通信，并且这些独立通信分别是用54和56表示的。数据处理器50还可以使用辅助通信设备58，其中该设备既可以无线通信设备，也可以是操作电缆的通信设备，还可以是这二者的组合。该辅助通信设备58可以包括被适配成接收并解码经由光纤传送的波分复用信号的设备。由此，在附加实施例中可以提供高容量的光纤基础架构，以便能在节点与其他节点之间和/或节点与用户、房屋或企业之间进行通信。当前的光纤通信系统具有处于万亿比特范围中的示范性通信容量，并且毫无疑问的是，这些系统适合沿着例如长达140Km到160Km的现有单模光纤并且高达300G比特/秒或更高的通信数据速率。通过使用新兴的WDM标准，可以极大提高单模光纤的数据传送容量。此外，通过使用专为1310nm和1620nm之间的频谱部分的传输优化的最新光纤，以及通过使用现有技术中的激光二极管和光电检测器，还可以实现较低损耗的传输。但是应该理解，所述连接并不局限于这个波长范围，在范围处于1310nm和大约405nm的波长上，多种光纤都是可以提供I/O和数据通信的。

如图3A中进一步显示的那样，数据处理器50还可以访问至少一个本地高速缓存存储器60，并且可以访问一个第二高速缓存存储器62，其中所述第二高速缓存存储器实际上是另一个高速缓存存储器。在优选实施例中，该高速缓存存储器60和62是用非易失可写半导体存储器提供的。通常，当前的FLASH存储设备的可用大小是超出1Gb的，并且若干个设备还可以一起使用，以便形成大小约为几吉比特的复合半导体存储器。当前，存储器的成本还在快速下跌，与此同时，存储器大小也在快速提升。由此可以想到的是，随着存储器技术的演进，按照惯例将会使用很大的存储器大小。此外，该数据处理器海域系统存储器64进行通信。该系统存储器64保持的是由数据处理器执行的用于提供预期节点功能的指令，此外，该存储器也可以保持密钥、密码或其他数据，并且这些数据可以用于控制用户对系统所进行的访问及其在系统上享有的权限，此外，这些数据还可以用于编码或加密那些从节点到用户设备或者从节点到本发明的电信系统或网络控制系统的数据流。系统存储器64自身可以在FLASH电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)中实施，由此节点运营商可以远程添加新的功能。该数据处理器50还可以驱动一个用以放置可视消息的显示设备66。这些消息可以包括警报、本地信息、广告等等，但是并不局限于此。

此外，数据处理器50还可以访问在节点中提供的本地存储器设备69，包括非易失存储器，尤其能够在没有外部电源的情况下保持数据的存储器，例如闪存，或者在存储器的使用期限和速度非常重要的情况下，可以使用SRAM来保持数据存储，其中(通过通过电池)提供了恒定电压源。如果节点处于室内或是环境适合的位置，那么较为有利的是使用具有很长的平均无故障时间的硬盘或是类似的设备，例如Seagate Technology′s NL35系列。在室外或环境苛刻的条件下，温度的周期变化以及振动有可能对这种设备(盘驱动器)的寿命产生不利影响，由于固态存储器在成本降低的同时其存储容量也在快速提升，因此优选使用固态存储器。优选地，本地非易失存储器将被用作高速缓存器。此外，高速DRAM(例如DDR RAM)也可以作为节点架构的一部分使用。

对图3A所示节点提供的本地存储器设备69来说，它的一个实施例是可以从Maxtor公司(总部位于加州的米尔皮塔斯市)获得的“SharedStorage Plus”硬盘驱动器。这种驱动器提供了高达500吉字节或是更大容量的存储，并且通过实施多任务分配能力和功能而将内容提供给多个用户设备(例如家庭影院、音乐播放器、视频游戏机等等)，同时完全避开了与用户个人计算机的连接。这种设备可以在位于住宅的节点中实施，以便存储数据内容以及将这些内容提供给住宅或企业场所的用户，此外它还借助所描述的通信设备并且经由用户的无线设备而将内容提供给住宅以外的用户。当前的这种大容量存储设备技术实施的是可以从例如Mediabolic，公司(加州的圣马特奥市)得到的媒体管理软件。这种软件为设备提供了依照工业标准的功能(例如数字生活网络联盟(DLNA))、通用即插即用(UPnP)、以及Intel公司的网络媒体产品要求(NMPR)，这些功能将会允许众多的用户设备与硬盘驱动器相连，由此可以在不需要个人计算机的中心智能的情况下执行处理。由此，与防火墙相类似的安全性将会得到保证。此外，通过构建这种与用户非常接近的存储高速缓存器，事实上是可以消除争用。非常有利的是，如果为主机环境配备的是可以从例如Maxtor大容量存储器获得的相当大的存储器，那么该主机环境能够将媒体内容(例如电影)的全部目录传递给用户，这在当前是无法由常规的电缆内容提供方来实现的。

此外，如图3A中进一步显示的那样，数据处理器还与安全设备67进行通信，其中该设备的功能是在节点中检查篡改、窃取或破坏的痕迹，如果认为发生了任何此类事件，则采取恰当的操作。由此举例来说，如果振动检测器检测到过度振动，或者内部加速计检测到设备在未被允许运输的情况下被运输，那么安全设备将会由此发觉尝试窃取节点的情形，这样一来，安全设备可以拒绝将系统密钥发布给能够解码高速缓存器60和62中的数据或是系统存储器64中的信息的数据处理器。作为替换，该安全设备可以指示擦除高速缓存器60和62的内容。

此外，如果使用了频率调谐工具，那么可以将这种应用当作认证处理，以便放置未经授权的篡改。在这个实施例中，在该工具中内置了RF芯片组，并且该芯片组将被用于以申请人的共同未决美国专利申请中阐述的方式来传递随机数字码，其中该申请与2005年4月11提交的名为“Method and Device for Communicating Using Random Codes”的欧洲专利申请EP05252250.5【律师案卷号P106603EP；19145】相对应。由此，在进行任何形式的修复或者以其他方式开启设备外壳之前，首先有必要具有一种用于将码传递到数据处理器或安全设备的工具，而所述处理器或安全设备则会验证该工具的授权用户。如果在开启之前没有执行这个验证处理，则促使高速缓存器失效，例如擦除数据内容。

图3b示意性描述了一种备选的节点设计，在该设计中，无源背板是一个结构特征，但是更为重要的是，在这里并没有单独处理器。取而代之的是，每一个功能部件都包含了一个或多个处理器，并且这些功能部件是通过一组协议和消息来进行协作的。可以看出的是，在图3a所示的每一个功能与图3b所示的等价功能之间都具有直接的一一对应。由此在图3b中，图3a的系统无线部分56现在是用56’表示的。图3b显示的架构具有若干个优点。首先，在这里可以使用减少的指令集Harvard架构处理器或等价硬件，从而在使非授权方无法对系统存储器固件进黑客攻击的情况下行将任务分成更小的固定子任务。此外，如果使用了一组小型处理器，并且该组处理器中的每一个处理器执行任务中的某个部分，那么这些处理器通常可以超出较强大的单个处理器的总体性能。另外，如果缺少在单处理器实施方式中提供的操作系统，或者使用了工作更快并且开销更低的极小操作系统，那么性能将会得到进一步的增强。软件和硬件中的任务将会分段，由此正在工作的子系统可以保持不变，而系统中的其他部分则会发展或修改。从管理的角度来看，如果使用附着于背板的多个子系统，那么还具有提供热插拔卡的优点，由此可以在不使系统停机的情况下实施维护。

通常，无线通信设备52或52’支持微波通信，由此可以实施从一个节点到另一个节点的通信以及从一个节点到适当的支持无线的用户设备的通信。在微波通信链路上可以使用不同的调制方案。在理想情况下，所采用的是通用的通信方案，由此用户设备可以从一个国家漫游到另一个国家。但是，国家政府将会负责分配频率空间以及可以在其管辖区域内部使用的传输方案。并且政府有可能会阻挠单个频率和传输方案的采纳。在这些传输方案中，众所周知并且相对易于实施的传输方案包括：正交幅度调制、频移以及相移键控。此外，众所周知，根据所支持的符号数量，正交幅度调制可以具有不同的复杂等级，另外还可以想到的是，通过采纳至少一个基线标准，可以为通常在不同国家工作的用户设备之间的互操作性提供便利。优选地，该通信系统52还支持其他那些用以与用户设备建立本地连接的公知传输标准。由此，其他传输标准包括802.11的变体，例如802.11A、802.1 1B以及802.11G。同样，红外通信和Bluetooth通信也可以得到支持。对于迄今为止被描述成处于“外部环境”、例如道路两侧的簇来说，如果将所述簇扩展到购物中心或机场之类的内部空间或者在这些内部空间提供所述簇，那么提供额外的通信标准将会是非常有利的。此外，节点还可以支持DECT电话标准，由此允许国内无线电话的用户免除DECT节点，并且将电话直接与构成本发明实施例的通信系统节点相接口。

简单起见，辅助通信设备可以是主通信设备的复制品，该设备既可以用作备份系统，也可以与主设备结合使用，以便提高数据速率能力。该辅助通信设备还可以处理节点与“相连的”电缆网络之间的接口。但是，这个功能同样是在主通信设备52中提供的。

对图3a所示节点来说，由于开销会将这种常规架构置于“休眠”模式，因此，该节点有可能必须保持连续通电状态。但是，图3b所示节点应该具有更快的唤醒时间，并且由此可以将其自身置于休眠状态。这种节点通常可以每隔100～200ms为其无线通信模块通电，并且通过广播身份消息来了解是否具有来自正在经过的用户设备的响应，其中举例来说，所述用户设备可以处于正在经过的交通工具中。如果没有接收到响应，那么它可以再次断电。但是，如果得到响应，那么在硬件命令下，所有其他模块都可以被唤醒，并且其下一个广播周期可以包括其注册表内容广播，由此允许正在经过的用户设备发起信息搜索，此外，它也可以广播优先级数据，例如最近的道路安全和气象通报，然后，它可以继续广播那些基于历史统计使用情况而从该节点请求的信息，以及被设置成高优先级的商业消息或强制性消息。

如果正在经过的交通工具发起了针对特定数据的请求，那么节点将会搜索其高速缓存器，以便了解该信息是否可用，如果该信息不可用，则发起一个要求从电信网络接收该信息并且将这个信息转发给所述节点或是交通工具行驶方向上的下一个节点的请求。一旦结束数据交换，那么该节点可以重新进入其等待状态。

如图3b所示，节点还可以包含环境传感器350，以便监视每一个节点周围的环境。这些传感器可以包括摄像头和麦克风。这些设备的输出可以保存在一个短期存储器中，其中举例来说，所述存储器可以保存一或两天的输出。通常，该数据是被锁定并且不允许访问的，但是该数据也可以由得到正当授权的个人或管理机构通过提供用于审查的安全码来释放，其中举例来说，所述个人或管理机构可以是警方或国家安全机构。

图4示意性描述了一个静态用户设备内部的组件，其中举例来说，该设备可以在用户住宅内部或工作地点提供，这样一来，如果要将无线电设备、电视以及因特网技术合并在一起，那么该设备将会提供一个与电话网络、因特网以及可选地与音频视频娱乐相连的网关。

图4所示的用户设备包括一个与安全设备82进行通信或者非常有利地绑定到该安全设备82的数据处理器。由此用户设备操作的完整性可以得到保证，并且由此将会保护用户设备免受破坏，其中所述破坏既有可能来自尝试访问服务的用户以及未被授权的设施，也有可能来自尝试访问用户个人数据的外部恶意个人。这种“个人数据”可以包括用户设备身份和地址，由此用户设备将会与一个或多个指定用户唯一并且安全关联。数据处理器经由数据总线而与无线通信设备84进行通信，该无线通信设备则对与节点相接口的通信接口进行处理。此外，数据处理器80还与无线网络路由器86进行通信，其中举例来说，该无线网络路由器既可以兼容当前的802.11标准，也可以符合任何可能开发并且主要是为在计算机之间提供本地区域短程数据通信而建立的后继技术。该无线网络路由器86也可以支持Bluetooth标准或是其任何后继技术。另外，数据处理器80还与大容量数据存储器88进行通信，其中该存储器可以是磁存储器，这是因为在这里并不认为静态用户设备将会遭遇到极端的温度周期变化或振动。但是，所述大容量数据存储器88也可以在闪存内部实现。而当前较为优选的则是磁存储器，这是因为与FLASH技术相比，这些存储器能以较低的成本提供较高的数据存储容量。这个大容量数据存储器可以用于存储用户个人数据，例如用户正在从事的文档或是他们收听的音乐，此外它还可以存储用户希望在设备上运行的应用程序，由此能使其充当通信接口以及可选地充当家庭计算机。此外，这个大容量数据存储器88还可以充当用户记录的音乐或视频的临时储存库。另外，数据处理器还与音频视频或其他多媒体接口90进行通信，其中该接口处理的是音频和视频内容的输入和输出，由此该设备可以同时充当音乐播放器和电视。除此之外，音频视频接口90与大容量数据存储器88之间的协作意味着设备还可以充当录像机，由此可以记录电视或其他音频视频内容，以便在以后回放。该数据处理器80还与电话接口92进行通信，该接口同时支持与用户电话相连的电缆连接以及与无线电话相连的无线连接，其中举例来说，所述无线连接是借助Bluetooth或DECT来进行的。由此，对静态用户设备来说，如果实现所有这些子系统，那么该设备可以在计算机、电话以及娱乐系统之间提供会合点。

如这里描述的那样，大容量存储器88还可以包括能够从Maxtor公司获得的“Shared Storage Plus”硬盘驱动器，该硬盘驱动器将会提供多任务分配功能，以便将内容提供给多个用户设备(例如家庭影院、音乐播放器、视频游戏机等等)，同时完全避开与用户个人计算机的连接。这种设备可以在位于住宅的节点中实施，以便存储数据内容以及将这些内容提供给住宅或企业场所的用户，此外它可以还借助所描述的通信设备并且经由用户的无线设备而将内容提供给住宅以外的用户。当前的这种大容量存储设备技术实施的是媒体管理软件，该软件可以被适配成接收那些要求开始执行一次涉及多个用户的下载处理的命令。

由此，通过提供诸如Shared Storage Plus硬盘驱动器之类的存储器设备，可以允许住宅或住所充当能够借助无线设备(参见图3A、3B和4)并以一种安全方式来向其他用户传递内容的主机。换言之，由于未与具有个人或可信内容的主机PC建立连接，因此，实施这种避开PC连接的设备最终将是非常安全的。这样一来，作为主机，数据处理器设备接收到用户对于信息的请求，并且执行授权将内容从大容量存储器下载到用户设备的步骤。该数据处理器将会借助常规装置来提供进行交易的能力，以便从发起请求的用户那里接收付款，或者以别的方式授权用户借助其无线设备接收来自大容量存储器的内容。

图5示意性描述了可以与构成本发明实施例的通信系统相接口的便携式用户设备内部的组件。该便携式设备包括与存储器102通信的数据处理器100，其中该存储器100既可以保存设备的操作指令，也可以保存用户数据。该数据处理器100还与无线通信设备104以及显示器和用户输入设备106进行通信。设备106可以包括触摸屏，由此用户可以通过用其手指触摸该触摸屏的不同部分来按下软件按钮，并且进而借助显示设备输入信息，也可以使用指示笔之类的指示设备来输入更复杂的信息。在2005年，用户设备的基本功能可以由个人数字助理提供，但是应该认识到的是，随着PDA、移动电话和便携式音乐播放器的合并，这个术语在未来将会因为这些技术的合并而变得多余。非常有利的是，用于便携式和静态设备的用户接口都可以建立在现有的浏览器技术之上，这是因为该接口技术自身是以很恰当的方式建立的，并且用户对此是非常熟悉的。由此将会有助于快速理解和接受所述接口。

图6示意性描述了依照本发明的节点和用户设备如何与现有电信系统相接口，以及依照本发明的网络运营商如何可以控制和管理那些在每个节点提供或托管的内容，此外还描述了如何能使内容供应方控制和改变其内容。在这里提供了多个节点110、112和114。在这个实例中，节点安装在“街道设施”内部，例如路标或标杆。每一个节点都具有上文中参考图3A或3B描述的类型。在这里更为全面的考虑了节点110，该节点可以使用其微波链路或光纤链路来支持40到数百Mb的高速数据链路，并且它还可以与住宅118和120中适当启用的用户设备进行通信。此外，节点110还可以支持经由WiFi(802.11)数据链路而与个人数字助理122之类的便携或手持式用户设备的通信。每一个节点110、112、114都直接或是通过用于管理节点设备的管理服务器簇而与电信系统干线之类的高容量数据通信网络相连。而在图6中则示意性描述了这两种连接类型。考虑到托管在每个节点的高速缓存器中的内容，借助专用管理服务器115的连接可以提供增强的完整性。但是，如为节点114所显示的那样，与电信干线126的直达连接将为节点114提供与其管理服务器进行通信的备选路由，并且实际上将会该节点提供与数据网络126上存在的其他服务器进行通信的备选路由。该数据网络126被示意性地显示为提供与因特网的连接，所述因特网自身是数据网络上的一个定义不明确的服务器簇，此外，该数据网络还被显示成经由因特网来提供与管理服务器130以及内容服务器132的连接，其中该管理服务器130由节点“所有者”操作，并且该内容服务器132由某些实体拥有和操作，这些实体通常是企业，并且这些企业选择的是通过支付款项而在节点110、112和114上发布或托管其自身信息。

出于完整性的考虑，可以看出的是，本发明的通信网络不必是孤立的，与移动电话124相类似的便携用户设备122既可以使用GSM/GPRS移动电话基础架构来从启用WAP的服务器或其他服务器140直接接收数据，也可以适时地使用3G的后继网络来接收数据。

此外，通信网络还配备了自诊断能力。作为通信和节点诊断的一部分，节点可以使用不连续的消息来“查验”总部。这个消息可以仅仅是植入ROM或闪存并且以例如一天两次的周期发送的码，其中所述码将会验证连接仍旧干净以及节点是有效的。这样做将会有助于根据需要来确定串行链中的所有连接以及回程。此外，它还可以是用以验证信息并未因为随机或偏置比特差错而丢失的验证信号。例如在一个实施例中，其中可以使用并且通过网络的不同部分(高可靠性和模拟部分)来发送不同长度的测试码(1024比特)，从而确保网络的原始比特误差(例如在模拟信道部分)完全是随机的(也就是不显示偏移)。如果检测到朝向某种误差的偏移(非完全随机)，那么可以确定网络的这个部分不可以在关于交易信息的通信中使用(例如长数字码)。但是应该理解，备选的统计解决方案可以用于该网络部分上的通信(或使该类型的传输完全绕过这个网络部分)。

电信干线126还提供了一种方法，借助该方法，内容发布者(即企业)设计和编辑其希望在节点上托管的信息，然后则可以经由因特网服务供应商142而将其提交，以便在根据需要接受了管理服务器130以及托管服务器的检查和认证的情况下进行托管。

应该指出的是，对这些能够借助本发明的节点来建立因特网或数据连接的设备来说，这些设备可以使用“基于IP的语音传输”技术来传送语音，由此允许建立涉及标准电话的电话呼叫。

如果在以下两个方面对本发明加以考虑，那么将会是非常有益的，这两个方面是：潜在的数据提供方如何将信息置入网络，以及用户如何可以搜索该信息以及有可能在网络或节点内部调用的判据，以便确定将信息返回给用户的顺序。

当某个企业希望通告其存在并且借助构成本发明实施例的网络来给出其他信息时，该企业的内容作者160将会设计一系列“页面”，并且这些页面将会在一个或多个节点中被托管。这种设计处理是用图8中的步骤250表示的。对这种页面设计来说，即使与在因特网上演示的网页设计并不相同，该页面设计与网页设计也是相似的。但是，在因特网上提供页面的内容作者可以确保检测这些页面的设备是具有全屏显示能力的计算机的情况下，本发明则无法对此加以保证。这是因为某些页面有可能被移动用户获取，例如使用个人数字助理122这类设备的步行者162，而其他信息则有可能被汽车用户164使用“车载”形式的设备获取，其中PDA122也可以借助汽车116中的接口使用，如果汽车用户并非乘客，那么PDA122或“车载”设备的功能有可能因为附加的安全考虑因素而被限制，如果有必要注意到汽车司机不会因为汽车司机沿着高速公路安全适当行驶的任务而过度心烦，那么这些安全考虑因素必须加以解决。因此，对内容作者来说，使用发布工具182作为选项将会是非常有益的，其中该工具将会使用XML之类的公知语言来为“网页”设计提供便利，并且该工具随后将会通过干线126而将页面呈交给(步骤252)运行内容验证数据库180的管理服务器130之一。当管理服务器130无法验证网页的真实内容时，例如当其无法分辨是否正确输入了价格的时候，该服务器仍旧可以在步骤254中验证页面布局，以便确定该页面是否能够以可理解的形式显示或再现在大量设备上，所述设备则是内容发布者为其内容指示的目标设备。然后，管理服务器130内部的内容验证服数据库可以将其验证结果传递给内容作者160。如果内容需要修改，那么该作者可以在步骤256对其进行修正。一旦作者确信该页面足以满足其意图，那么他可以提交完成的页面，以便在不同节点托管所述页面。在信息显示方面，内容作者160没有必要受到限制，这是因为内容作者可以只在节点上托管其最重要页面中的一个或两个页面，并且可以为保持在内容发布者自己的服务器132上的附加页面提供超链接。对适当授权的用户来说，由于节点允许其借助节点内部保持的通信能力来建立因特网会话，因此这种处理处理将会是可行的。在这种情况下，由于用户通常会因为经由因特网连接的访问而被收取费用，因此，这种灵活性将会由成本考虑因素来平衡：这样一来，鼓励企业在节点内部托管宣传内容，以便吸引最广泛的可能观众。

当在步骤254成功验证了数据之后，发布者将会前进到步骤258，在这里，内容作者将被给出可以在其中托管内容的节点选择。在一个优选实施例中，这些节点在地图上表示，由此该作者可以根据其查看地图的比例尺来选择城镇或都市这种的地理区域内部的节点，如果地图是以较高分辨率查看的，那么可以选择节点簇或单独的节点。用于节点选择的软件工具还可以包括人口统计信息，由此企业可以以下至单独节点等级的方式来选择那些其判断为将会最佳提供其目标观众的节点。由此可以从这种用以提供节点的分级方法中得出结论：在某些情况下，公司可以选择使用这种系统而在全国投放其产品，但是可以想到的是，使用这种网络的地毯式覆盖会为内容作者带来很高的财务费用。当在步骤258中选择了节点之后，控制将会移动到步骤260，与之一起移动的还包括用以保持信息的节点的数据范围选择，以及可选地包括展示该信息的时间，在步骤260中将会对客户机进行计费，然后在步骤262，注册表182将被更新。在下文中将会描述这个注册表结构，但是，目前只要表明该注册表包含了由内容作者提供的格式化和可搜索的商品或服务描述即可，由此可以为用户发起的搜索处理提供便利，并且提供用于所述搜索处理的结构。

然后，控制将会传递到步骤264，并且在该步骤中将会建立和存储与内容作者相关联的许可。这些许可规定了内容作者是否可以改变节点上托管的内容。此外，这种许可还可以提供周期性乃至持续的相关数据更新。由此举例来说，旅馆可以规则更新其可用床数，并且这种更新可以自动地来源于旅馆自己的预订系统。另外，该许可服务器还可以产生一个只在其自身与内容作者之间已知的共享秘密，由此它可以验证试图更新页面内容的人是不是得到许可的人。其中举例来说，这个共享秘密可以是一次一密乱码本，由此可以防止带有恶意的个人观察内容作者与许可服务器之间的会话，并且防止其通过实施重放攻击来尝试获取授权，进而变更内容。

步骤264中设置的许可将会保持在管理服务器130内部的许可数据库184中。此外，在管理数据库186内部还可以保存服务器托管的内容拷贝以及许可和计费信息，如果警方之类的机构需要对这些信息进行验证，那么可以使用该数据库来追踪在通信网络内部发生的事件的历史记录。

一旦以记账方式确定内容许可，那么这些内容可以迁移到选定的节点。但是，这时还可以包括另一个检查层。出现这种情况的原因在于：对因特网来说，用户通常是从自己家里浏览因特网的，与因特网不同，这些节点通常由土地所有者或相似实体拥有或是由其授权的。由此举例来说，在街道设施中提供的这些节点是由相关的地方政府或公路局授权的。这种政府公共机构有可能会限制其控制范围以内的节点允许托管的内容种类。由此，根据政府策略，关于烟草产品的广告有可能被禁止。同样，学校附近的节点有可能遭遇到由校方实施的控制，并且有可能一概禁止提供色情内容。由此，在选择了节点并且接收到其许可之后，内容作者经由管理服务器115而将内容置入节点的尝试有可能取决于在没有进一步检查的情况下被允许的其他工作条件，作为选择，该尝试有可能需要由服务器进行更高等级的详细审查，以便应用节点“所有者”规定的规则。术语“所有者”被用于包含这样一种可能性，其中节点确实由一个运营方所拥有，但是与节点可以张贴的内容相关的许可则是由其他主体确定的，例如上文所述的教育机构、公路局或地方政府。

如果需要更高等级的详细审查，那么这通常可以自动完成，这是因为对任何故意在其内容方面撒谎、以便张贴不恰当材料的内容作者来说，一旦检测到这种行为，那么该作者将被临时或永久地被从网络中驱逐，或者将会根据合同而被罚款。一旦内容作者160可选地使用定制发行方182而向管理服务器115提供了内容，那么该服务器可以将这些内容传播到一个单独的节点110、112和114。在这种情况下，节点将会充当内置的内容服务器。每一个节点/服务器都在其内部的高速缓存器中存储了作者160希望其张贴的内容的本地拷贝，并且在其自身的注册表中还存储了相关的摘录，由此可以使用节点内部的数据处理能力来执行本地搜索，或者可以将注册表传送到用户，用户则可以搜索该注册表，但是该搜索也可以在节点中进行并在用户设备中得到提炼。

为了向用户提供实际功能，它们必须能够筛选保持本地高速缓存器中的信息，并且能够从中访问有用的信息。通过以查找关键字的方式筛选每个内容提供方提供的网页，可以执行这种搜索处理。但是，要想以一致和可搜索的方式来收集信息，那么较为有力的是使用规定的注册表结构。由此，注册表将会提供数据内容与搜索机制之间的连接。该注册表被拆分到了一系列节点中，并且注册表内部的每一个节点都与包含内容页面的一组数据文件相对应。注册表节点中的条目概括了相应的页面内容，而搜索引擎搜索的则是注册表节点。注册表内部的条目可以从预定项的混合物中形成，并且所述预定项实际可以充当标签，并且这些标签自身可以与属性相关联。

图9描述的是可以与旅馆相关联的节点条目的一个实例。在这里提供了与每一个条目相关的注释，以便帮助理解该条目。该注册表条目的第一部分300包含了系统信息，例如作者身份、注册表节点身份(实质上是索引)，如果针对用户的信息是基于“每次点击”而给出的，那么还包括开具发票的身份，此外还包括节点条目的终止日期、最后修订日期、最后修订人员身份，并且在恰当的情况下还包括一个标题。

下一个部分302包含的是关于企业的联系细节。这些联系细节是非常标准的，并且由此包含了被拆分成企业名称、两个地址行、市镇、国家、邮政编码或邮递区号以及国家标识的街道地址，以及电话、传真、电子邮件和网址细节。用304概括性表示的下一个部分提供的是与该企业供应的服务相关的具体信息。第一个相关条目306是一个从企业描述列表中选出的预定字，在这个实例中，该条目表明该企业是旅馆。在这里可以将属性与作为旅馆的企业描述相关联，并且该属性可以是该旅馆的质量或星级。然后，关于该旅馆的更多信息可被给出。由此，举例来说，用308概括性表示的数据块指的是该旅馆具有的一系列房间。单词“房间”充当了一个搜索关键字。然后，关于房间的信息将会使用其他预定搜索项来提供。这样一来，块308表示还有某些资费在40～48英镑之间的房间可供使用。这其中的每一个房间都具有大小为1的睡眠容量，也就是说，这些房间都是单人间，并且可供使用的房间数量等于20。由此目前存在着20个这种房间。空位字段表示今天有三个房间空闲。用310概括性表示的第二个数据块提供另外的一系列房间的细节。在本实例中，这些房间的资费是在60与80英镑之间，并且其睡眠容量为2，也就是说，这些房间都是双人间。这个类别中的房间数量是40，并且这其中有6个房间是空闲的。对于以某种方式特别表示的房间、例如阁楼或蜜月套房来说，这些房间可以单独进行详细说明。由此，下一个数据块312指示的是特殊房间，其在旅馆内部被提供了房间标识3，并且具有70英镑的资费以及大小为2的睡眠容量。该数据表明这个房间当前是空闲的。对这种单独的房间说明来说，由于可以在旅馆经营者与用户之间实施买入卖出合同，其中用户可以指示其设备预订或支付该单独房间，并且从旅馆经营者那里接收稳定的预订确认，因此这种说明将会为用户提供更高的确定性：该注册表条目的复杂度是由计算机来处理的。由此，使用这种特定特征的旅馆经营者可以通过为旅馆房间“出清市场”来增强其业务。如块314所示，在这里还为用房间4表示的另一个房间提供了相似的数据。此外，用316表示的另一个数据块表示的是旅馆提供的设施。在本实例中，块316指示的是停车场设施，该设施是使用关键字“停车场”来表示的，其属性则表明可以安全停车、可以在道路之外停车但是无法获取受保护的停车。

如果该旅馆具有餐厅，那么还可以提供关于该餐厅的数据。在图10中对这种数据进行了描绘。通过观察这些数据可知，该餐厅具有大小为40的作为容量，并且具有意大利风格的菜肴。此外，营业时间数据还显示：该餐厅每天都会在中午和下午2点之间的营业午餐，并且依照预订系统，今天还有15个可用于午餐的空位。用320概括性表示的更多数据显示的是餐厅在星期一、星期四、星期五和星期六会在19:00～21:30的傍晚时间营业，并且今天还有6个空位可供使用。此外，特殊事件有可能会超越通常的营业和停业时间，并且块322表明该餐厅将会在所包含日期2005年12月25日的午餐时间开放。另一个数据块324将会修改营业时间，以便显示餐厅依据排除日期而在2005年4月24日和2005年12月26日关闭。

可以看出的是，这种注册表结构允许每一个节点保持与企业相关的定量数据，其中这些数据不必按照任何特定顺序给出，而处于块数据内部的附带条件则有必要以一种特定的顺序给出，但是这些附带条件仍旧允许对数据进行有效搜索，这是因为为了创建有效搜索空间而业已定义了数据标签。这种搜索机制及其使用XML风格显示的一个优点是可以对搜索类别进行修改，以便随着时间的经过来对其加以改进。

在用户设备内部包含了一个“浏览器”，该浏览器被适配成通过使用注册表来为搜索提供便利。浏览器可以保持若干个“页面”，并且这些页面是作为选项卡给出的，由此用户可以选择某个页面作为有效页，以便将其显示为“焦点”和/或对其进行处理。作为一种选定特定页面的替换方式，浏览器也可以轮转这些页面。

浏览器可以允许用户定义和存储若干判据，并且可以反复地重复搜索，以及在发现新的匹配数据时显示新的结果。该浏览器可以为数据计分或排序，由此仅仅提供适当数量的命中和/或按照相关顺序的命中。如果匹配结果的数量相对较少，那么也可以包含来自距离较远的企业的结果。但是，如果命中数量相对较高，那么计分将会变严，例如包含以企业位置与用户当前位置之间的距离(该距离可以根据节点ID来查找或计算，或者可以从节点显性传送到用户设备)为基础的惩罚。

用户可以定义自己的显示规则，其中该规则可以涉及是否让新数据出现在“焦点”顶部，由此当用户返回到显示搜索的页面时，新的结果将会通过例如显示在页面顶端而引起其注意。作为替换，最后一次查看的数据可以采用未更新形式保留在指定页面上，并且用户可以在未更新形式和已更新形式之间来回切换该页面。

用户还可以对条目进行标记，以便始终显示这些页面，或者从不显示这些页面，直至用户修改了显示条目的规则或是建立了新的搜索判据。

如上所述，不同的用户有可能享有不同的服务等级。当用户首次签约使用本发明提供的服务时，他有可能会被邀请选择和支付指定的服务等级。然后，用户可被配发一个直接对其服务等级进行编码的标识。这样做将不再需要在用户每次与节点进行通信时检查用户的服务凭证。但是，针对用户的统计检查是可以执行的，并且用户标识可以在不被用户了解的情况下周期性更新，从而防止黑客试图访问他们并未付费的服务。

上述系统还可以扩展，以便描述个人或组合有可能希望在节点内容内部提出的所有其它类型的服务和活动。

应该指出的是，注册表条目的结构是集中控制的，由此内容作者只能选择将元素包含在当前结构的注册表中。这种结构以及允许的单词将会是一种持续更新，并且将会以常规方式在因特网上发布。但是，内容作者并仅限于包含任何其希望具有的字段，由此没有必要在数据字段中包含不被关注的空条目。

该系统的附加优点在于：HOTEL之类的类别单词将会为限定器设置一个上下文，其中所描述的限定器采用的是属性＝自变量的形式，由此在正常使用语言的情况下，在特定属性的含义中有可能存在不确定性，主单词提供的上下文有可能被以算法化的形式使用，以便在不需要使用单独的单词的情况下求解这种不确定性。由此，举例来说，单词“床”可以解析成在暗指住处(例如HOTEL、MOTEL、GUESTGOUSE)的所有上下文中都具有常见含义，而在上下文FURNITURE_STORE中则具有不同含义，由此在家具店中，当用户查找停留地点时，软件不会提供床位价格。

现在将对本发明的另一个方面进行描述。该节点与多个信息信源进行动态通信，并且这些信源可以根据需要或是规则地更新其信息或是信息子集。对计算设备来说，非常明显的是，这种更新可以频繁进行，由此，如果将数字图像视为内容子集并且以例如视频帧速率来对其进行更新，那么它将会变成一个现场视频馈送。由此，“实时”和“已更新”内容的概念将会合并，并且其唯一区别是从最终一次更新信息时的时间。但是应该理解，节点上的所有信息都会在注册表中标引。

由此，通过组合注册表中的具体信息以及内容的动态更新，可以实现本发明的重要特征。

对常规网页、例如可以在因特网上得到的页面来说，这些页面实质上是静态信息，如果它们涉及实时事件，那么用户必须解释和作用于这些关系。但是如上所述，本发明的浏览器可以使用预先选定的用户判据而在没有用户干预的情况下“收获”信息。

在针对这一方面的扩展中，其中可以将浏览器软件子集(或收获器)便利地描述成是“区别引擎”，这样做将会为本发明提供如下概念“我在这里并且是现在，而且我需要与在那里并且在那时的活动有关的信息”(也就是处于不同的位置和从今以后)。

这里的一个说明性实例可以是具有预订机票并且驱车前往机场的用户。收获器软件的区别引擎部件可被调用，以便应用于作为启程机场的“焦点”。经由注册表获取并与航班相关的信息将会包括最早和最晚的登记时间，并且用户会向该区别引擎软件确认这些信息。用户有可能正在使用“机场外”停车场，由此用户可以再次从在该注册表条目中发现的关于该停车场的特定条目中输入“启程时间”时间，这个时间即为达到停车场与“到达登机处”时间之间的考虑时间：软件则会从最早和最晚登记时间中减去这个时间，也就是推导出较早的时间。这些时间将会用作旅程的航程基准点。

该软件将会“知道”与之通信的节点的指定位置和时间，由此，如果存在时间裕量，它可以使用用户设置速度或平均速度抑或是通过来自节点的信息而被考虑的速度来计算用户还有多少时间裕量来赶上登记的时间窗口。

在旅程进行时，其中可以采用多种不同格式的选择来向用户通知进行速率，并且它还可以结合标准路线信息而将从节点获取的实时数据中推导得到的前方路线的通信交通速度信息计算在内，其中该标准路线信息既可以是节点内容的一部分，也可以构建在区别引擎软件中。这其中的一种有用的选择格式可以是“你离最终登机时间还差40分钟”。

该区别引擎可以将航班号当作一个参数，并且可以周期性地向路旁节点查询航班信息。如先前所述，距离机场很远的节点是不具有这种信息的，由此它会要求用户支付经由节点因特网连接的费用。在用户接近机场的时候，机场可以按其成本来调整在附近节点托管的接下来的几个小时航班信息。如上所述，对该区别引擎来说，由于它具有在注册表条目处理中给出的唯一标引，由此无论信息经过的是怎样的路由，该标引都会保持不变，这样一来，区别引擎很容易就可以发现所述信息。

对用户来说，其实用性是：如果航班延误并且用户滞后，那么他会知道他还有更多时间乘坐航班。同样，如果航班改道，例如在天气恶劣期间，那么用户可以变更计划并且前往新的机场。

可以看出的是，这种“区别引擎”软件包在无数其他的应用中都是非常有用的，例如赶乘火车或是前往餐厅、会议、剧院等等。此外，它也可以用作常规的导航工具，由此它会接收最新的交通信息，并且可以与地图信息相关联，以便计算若干条备选路线以及提供一个或多个可以节省时间的改道。这种功能尤其可以用于快递和物流公司。它们不但可以实际交通信息来制定其预定投递的路线，而且还可以在途中下载新的取货和卸货地点，而这些内容都是可以集成以及优化的。

此外，以其他方式工作的应用同样是存在的。区别引擎可以在乘客将要搭乘航班之前提前或者在将要使用餐桌或旅馆床位之前发送航线信息。如果用户不能接受这个机会，那么一般来说，提供方会开始将其提供给其他顾客，由此将会节约成本，由于现在还存在实时联系，因此第一登记人有可能接收到部分退款。

现在将对在出租车、大巴、列车、渡船、飞机或旅馆大厅中使用的备选用户设备(未图示)进行描述。该设备包括单个数据处理器，存储器以及无线通信接口。在关于大巴的实例中，这些部件可以收容在汽车仪表板上的盒子中。与这些部件相耦合的是多个显示设备，其中举例来说，这些显示设备可以安装在汽车座位的背部或是内顶板。

大巴司机可以具有开关，或者系统可以具有一个能够确定大巴是否前往或是来自Heathrow之类的机场的GPS或磁通量闸门罗盘。如果它正在前往Heathrow，那么它会知道时间，作为一个相对普通的实例，该区别引擎将被预先编程，以便了解其“关注的到达时间”将会是预期到达终点之前的半小时时间，也就是一个小时之后。对启程来说，其“关注时间”是这些航班在开始登记之前到实际启程的45分钟。然后，该屏幕可以翻转，这一点与机场抵达大厅和离境大厅的屏幕相类似，首先它会在到达和启程之间翻转，然后则会在终点之间翻转。在启程时间到达的乘客将会放心。到达目的地的人们可被指引领取该航班的行李。具有启用WAP功能的电话、PDA的用户可以通过大巴上的微波(通常情况下)63GHz链路来临时连接，从而获取特定信息或是使用所有其他设施。而没有自己的设备的人则会被提供一个公共终端。此外，大巴还可以使用该链路来流式传输电影或音频内容，这一点与上文中为房屋描述的方式是完全相同的。

现在将对在出租车中使用的备选用户设备(未图示)进行描述。在本实例中，用户设备是一台计算机，所述码是为了将所述用户设备验证为出租车而发布的。然后，在节点上置入内容的内容用户可以授权节点将内容提供给出租车，并且向出租车司机贷记获取该内容的款项。这样一来，如果出租车司机将3km以内的伦敦西区展示选做搜索判据，那么自动化浏览器将会下载关于这些判据的信息，并且将其放置在屏幕上，然后则向节点传递一个验证码，其中该节点将会收集该验证码以及所有其他记账信息，以便产生贷记款项。

出租车司机有可能很好的了解其客户最重视什么，由此他可以使用搜索引擎来进行相应的选择。该出租车司机将会获取关于所述内容的少量信用，如果某个人从他的出租车中交易某物，那么它可以获取很大的信用。此外它还可以向广告商提供反馈：如果他们认为出租车司机知道他们在做什么，那么他们可以获取通过研究微量付费而产生的直接的选择统计信息。

现在将对本发明的另一个实施例进行描述。在这里已经描述了节点如何采用多种方式改变，以便访问某个信息元素，此外，如果借由“管理服务器”而将该信息系统化地中继到“记账服务器”，那么与不同的系统运营商都具有帐户的消费者或是与运营商合作的组织可以采用规则方式来向用户收取访问信息的费用，例如按月收取。本发明的另一个特征在于：本发明现在可以用于启用很多不同的全新商业模型，并且还可以提供用于对用户可能购买的其他物品计费的通道。

在这些全新的商业模式中，其中有很多模式可以采用“分期付款”的名义而被归为一类。在这些模型中，本发明的特征包括：用于对某些其他服务或物品估计或估价的手段，以及用于为其收费的手段。这其中的一个实例是汽车保险。当前，保险经纪人必须把用户提供的“硬件要素”和某些其他声明的组合当作保险费评估的基础，其中所述“硬件要素”可以是性别、年龄、家庭地址以及驾驶经验，所述其他声明则涉及通用的保险行为，这些行为可以大致分为社交娱乐或商务。但是，对保险商来说，如果它们可以了解个人驾驶模式，那么这些保险商通常会对风险产生更好的了解。通过使用本发明，可以允许用户具有基于分期付款的汽车保险，由此将诸如每月一次的这种规则账单以及依照某种约定规则的收费与使用情况相结合。依照一个规则，司机可以支付每月一次的固定费用，但是通过驾驶保持相同模式，那么他有可能在每个月都有可能接收到下一年的保险金评估。依照另一个规则，每个月的收费可以是评定风险的直接标识：这些规则仅仅是例示而不是穷举性的。保险商可以通过接收来自节点网络的信息而为每一个司机记录其驾驶模式。在汽车道和高速公路上，标杆可以确定用户在速度限制方面的习惯。如果驾驶经过撞车风险很高的区域，在被盗和受损风险很高的区域停车，以及长时间驾驶，那么这些都有可能招致保险金惩罚，而那些只在低拥塞乡村道路上驾驶或是在非高峰时间驾驶的人则会会在较低的保险费方面受益。当知道或者怀疑车辆已被盗窃时，保险公司和警方还可以使用本发明来追踪这些车辆。

本发明所能实现的新型商业模型的其他实例是在停车之类的服务方面创建“超值”市场：在某些区域，公共机构或土地所有者可以允许车辆用户为在黄金位置或高峰时间泊车而进行投标，或者匹配某些事件。

关于这种扩展使用的其他实例是：通过与建筑物相连使电表读数恢复，然后则可以采用所描述的方式开出账单。这种处理可以与房屋监视相结合或者扩展到房屋监视，以便监视闯入、浓烟或火灾、湿度或洪水、由此广泛地保护无人居住的房产。

此外，在这里还可以与使用了已被描述的付费选项的售货机进行连接，由此用户可以在不使用现金的情况下通过对其具有并由本发明支持的帐户之一进行收费来从所述售货机购买物品。借助用户设备的计算机和街机游戏、彩票以及游戏同样可以采用相似的方式提供。如果提供其他设施，那么这其中有可能包括消息板，例如用于“记录日期”的消息板，此外还可以包括电子涂鸦区域：当然，这是因为可能受到冒犯的用户将完全能够避免查看这些材料；而那些现在产生破坏性涂鸦的用户则会被吸引到这种新的介质。

较小的无线设备可以提供给孩子或是附着于宠物，由此他们可以由节点网络进行追踪，从而避免或防止丢失或诱拐。通过对此进行扩展，可以将校方或家庭之类的群体作为一个整体标识给网络，如果任何成员丢失或失去联系，则可以对其经过的每一个节点进行监视。然后，该群组中的其他成员能够查询任何一个节点，由此授权一个可以定位丢失成员的搜索模式(该模式的许可是隐含在初始注册到网络的每一个群组成员中的)。同样，对基于宣誓假释或社区惩罚方案而允许进入社区的罪犯来说，如果使用标签或手铐来对其进行限制，那么通过使用节点网络，可以向控制机构进行报告，并且监视该罪犯的位置。

在另一个实施方式中，ASP(应用服务供应商)可以拥有、许可或租用节点上的带宽、存储器和处理。由此，节点上的高速缓存器内容可供ASP使用，以便在节点上存储数据并使数据驻留在该节点上。然后，ASP可以采用分期付费的方式并借助用户设备(移动或手持式)而将可执行程序下载给用户。同样，ASP也可以执行那些在节点缓存的内容上运行的程序。这些应用程序和缓存内容可以在多个节点之间分裂(fractalize)和分发，由此如果一个节点停止运行或者停机，那么该应用程序集合将不会丢失。对校园场地类型的环境来说，这其中的一个应用程序可以是与医疗记录以及病患护理信息的安全存储和分发相关的应用程序集合。由此举例来说，这种健康护理类型的应用程序可以传播并且驻留在位于学校和学校区域、学院以及大学的节点之上，以使学校护理人员之类的本地诊断医生能够在显现出某些征兆的学生中诊断潜在的疾病。在这种例示应用中，举例来说，学校护理人员可以通过配备无线功能的计算机来访问节点，并且检索与学校区域中的学生相关的信息。在另一个例示情况中，社会工作者可以访问一个心理分析程序，以便诊断具有情绪或行为问题的学生。在每一个实例中，用户都是采用每次使用付费的方式从节点下载应用程序，由此避免了与通过常规网络通信装置来访问此类诊断工具和辅助程序相关联的所有问题。此外，医生和诸如医院之类的其他健康护理服务提供者可以提供病人信息，以便将其保存在节点上，并且所述信息可以根据需要而被安全地下载。

如所述，出于冗余并且尤其是出于安全性的考虑，这些应用程序是可以分裂的。此外数据内容也可以分裂并存储在不同节点，由此如果任何节点的内容受损，那么安全性可以不受到破坏。

此外，在将节点安装到现有结构(例如房屋)或埋入地下时，该节点还可以被视为实际财产和/或资产，通过对其进行编程，可以高速缓存与所述节点所在结构相关联的相关信息。由此举例来说，待售住宅可以带有配备了高速缓存器的节点，其中该高速缓存器具有下载的数据内容，这些数据内容包含了与所述住宅销售相关的信息。这些缓存内容可以包括但不局限于：待售住宅/地产描述、地块规划，平面布置、视频导游、金融分析以及所有交连接口，例如出借者信息、代理人、保险公司等等。如果将节点安装在房屋或建筑物自身之上，则可以将其视为实际财产，并且可以将其与住宅或建筑物一起销售，以及作为抵押来进行贷款。这样一来，在住宅中提供节点不但将会提供用于因特网连接的很高带宽，而且作为节点的所有者，当节点被适配成提供服务或是启用商业活动、例如存储/下载第三方愿意付费存储的内容和/或应用时，它还可以为房屋产生年金和收入流。

通过为住宅或住所提供节点，可以提供极大的灵活性，其中该节点借助传感器网络或是节点上的传感器而提供了一种用于测量和监视环境条件的便利方式，此外它还提供了执行用于住宅中使用的系统和设备的优化应用的便利方式，例如喷灌机、家庭能量使用/温度控等等。这样一来，公用事业公司可以读取测量结果，并且将数据立即反向到应用程序，以便最终上行传送到公共事业公司，其中举例来说，所述应用程序可以在节点上或是节点附近。

其他的应用程序还包括扩展家庭节点的高速缓存器容量，以便提供流式传输的娱乐能力，例如将流视频、音频或A/V之类的信息下载给全家。由此，节点将会充当一个用于收容这些内容的服务器。

本发明的通信网络的特性是非常灵活，并且可以通过添加名为“标杆(post)”的成本相对较低的节点来扩展到很小的区域。标杆的成本和安全费用是因为相对较小的用户簇的迫切需要而被支付的。实质上，这种通信系统的新特权很容易就可以一个或多个受益人提供。然后，系统所具有的大量不同的低收益小规模使用将会自然产生继续不断的收益。对该系统来说，其安装灵活性和可扩展性是以快速的标杆-标杆通信为基础的，并且它还具有使用每一个标杆的存储器来缓存数量庞大但是很小并且很有用的信息的能力，这些特性和能力都是非常有益的。

例如，对希望销售住宅的所有者来说，他会与当地特许经营或国家房地产经纪组织取得联系，所述组织则会在所述房产那里放置一个带有待售房产的销售信息(描述)的标杆。潜在的购买者可以使用无线手持计算机或是从房地产经纪人那里租借的工具而从其车中接收关于该房产的信息。这个标杆可以是住宅中的一个永久性不动产，并且其费用吸收在了待售住宅的基础中。在具有高房地产营业额的社区，标杆可以在两或三年内缓慢地填充该社区。随着新的销售的出现，具有技术改进(例如用于更长传输范围的更大功率，更广大的缓存，或者用于通信或反向信道通信的全新波长)的标杆将会进入本地标杆簇。对购买了带有标杆的房屋的新的房屋所有者来说，他们既可以使用其他标杆值，例如安全性或漏水监视……，也可以将其用作本地因特网连接或本地信息的丰富来源。在社区中，多个标杆可以提供用以监视和报告本地情况的网络，其中举例来说，所述本地情况可以是盗窃率、待售房屋、学校信息、镇民会议信息、特价披萨或民防信息。例如，看到在邻居那里发生某些可疑活动的人可以将适当的信息上载到节点，并且该信息可以被转发给恰当的机构。除了启用邻居监视功能之外，各个节点还可以包括一线智能，以便收集更多严重的潜在威胁。

通过将标杆中的存储器与快速的标杆-标杆通信相耦合，可以允许由多个标杆组成的网络共享其集体存储器，以便允许存储大量的数据记录。例如，在具有十个标杆的市郊街道，每个标杆有可能存储了互不相同的10Gb电影。街道上的任何人可以访问并且查看本地标杆中的电影，由此即使每一个住宅的标杆只能存储一部电影，也还是有10部电影是可供使用的。如果某个标杆发生故障，多个标杆将会提供冗余的标杆信息传递，由此尽管出现故障，但对房屋所有者而言服务仍旧是连续的。

这种通信系统并未将光纤(电缆)铺设到街道，此外，在为用户提供服务之前可以避免埋入和连接光纤所需要的高昂成本，这对在不使用基础服务的区域安装基础服务的风险是相同的。此外，在这里还可以避免关于获取在多个所有者拥有的房产上安装物理连接媒体的权利的法律复杂性。具有单独的反向信道的单个标杆可被添加，其代价处于可以从商业或政府使用中自然产生的数值、以及在用户从标杆通信和缓存能力中立即实现的其他数值的范围以内。随着更多标杆的添加，每一个标杆值都会提升，这是因为相邻标杆将会共享存储高速缓存器，并且通信的可靠性将会因为多个通信标杆的冗余性而得到提高。由于成本很低，因此，针对反向信道的通信信道改进很容易就可以通过添加少量标杆而在标杆网络中实现，而所述改进则可以在通信标杆之间共享。

这种通信系统在几个方面与下载卫星信息的接收机系统存在差别。首先，避免了卫星的资本费用(但是卫星可以是用于乡村区域中的簇中的一个标杆的通信后向信道)。其次，标杆之间的高带宽通信将会超出可以从单个卫星获取的带宽，并且避免了因为卫星的有限功率而导致的通信不确定性(信号丢失)。标杆成本及其安装成本可以与卫星接收机及其安装的成本相比较，这意味着相同的考量将会使亏本安装接收机的卫星公司得到安装标杆及其后向信道的特许。

在高度城市化的环境中，由于邻居之间的距离很短，因此通信功率或天线调整将会减至最小，这样一来，标杆的安装将会非常简单，其成本也会很低。此外，标杆还可以安装在房屋或车库内部，其优点是免受天气影响，远离破坏行为，并且能够借助房屋的常规电源来运行或者为电池充电。

在乡村环境中，标杆-标杆通信可以采用与车辆中的移动标杆通信的方法，从而从处于一个标杆无线范围之外的另一个标杆移动诸如电影之类的大量信息。很明显，乡村区域具有较低密度的人用户，并且其本地信息以及可以从大量用户获取的收益也较不丰富。如果使用交通工具来执行“分组传输”，并且其中数据是在交通工具上的存储器中物理传送并且在其经过范围有限的无线连接的时候连接到标杆的，那么这样做将会提供信息安全性，并且会将人口稀疏区域中对于连续的标杆链的需要减至最小。此外，传输也可以是交通工具到交通工具的，由此可以让离开该区域的交通工具将信息经由高比特速率无线传输传递到进入该区域的车辆，从而保持本地信息。

对安全商业交易来说，所使用的用户之间的私人交谈网络和常规通信以及用户类型(例如，警务部门网络以及消防部门网络)是在与2005年4月11日提交的名为“Method and Device for CommunicatingUsing Random Codes”的欧洲专利申请EP05252250.5[律师案卷号P106603EP；19145]相对应的美国专利申请______给出的，其中该申请的全部内容和公开都在这里引入作为参考。换言之，本发明的通信系统能使实体将数据内容托管(本地缓存)在一个或多个节点，而多个节点则形成一个簇，并且其中至少一个节点回程连接到因特网之类的网络。用户可以通过其常规的移动和手持无线设备(例如实施Bluetooth、WiFi802.11)而开始将内容从节点和节点簇下载到用户设备，或者借助用户设备来接收基于因特网的内容。在一个实施例中，用户设备是在制造时供应的(也就是保存在可擦存储器中)，此外，该用户设备也可以使用具有随机码列表的附加卡或附件(例如闪存卡、USB钥匙、RFID、Bluetooth)来供应，其中举例来说，所述随机码是大小约为10亿的“很大”数字(例如128位码(基数10))。此外，这些码还会由一个可被网络中的节点或簇上的网络服务器设备访问验证服务所保持。该验证服务保持了签约用户的注册表，以及与用户设备相关联的随机码列表。另外，与每一个用户关联的还包括用户为网络内部的交易预订的预定服务等级。随后，当用户与网络中的节点发起无线交易时，这个大数字码将以无线方式传送到服务器，该服务器则对验证服务进行访问，以便验证正在通信的用户设备有权实施特定交易。对所述随机码来说，它即可以在后续通信中传送，也可以在后续通信中被用作加密密钥。作为响应，服务器可以使用与设备以及设备所有者(用户)相关联的每一个码来核实特定设备。此外，在这里还提供了附加的交易授权，以便确保设备操作者确实是设备所有者(或者至少是授权用户)。这个进一步的验证处理可以通过要求用户输入PIN(ID号码)或提供生物测定数据来实施，其中所述PIN或生物测定数据将被用于核实所述用户/设备有权与托管节点实施交易。

依照本发明的另一个方面，在这里提供了一种与信用卡相类似的交易启用设备，其中该设备被适配成与本发明的无线通信网络进行无线连接，以使用户能够与主机实施交易。这种设备也被称为普适卡或“UBI卡”，这个设备由用户携带，并且具有用以与后端专用服务器或设备通信的装置，以便接收关于内容的请求以及授权关于节点或簇上的主机的服务。所述卡被适配成在贸易、信息交换和访问中提供最高等级的安全性。它包括多层叠片封装的无源“RF”(无线电或多频)收发信机电路或芯片，其中该电路或芯片与小型的4～6点小键盘相结合，由此允许集成PIN或个人标识号码，从而实现附加的安全性。优选地，RF芯片是在制造时编码和/或编程的，由此可以在通信网络中与规定的“大数有效安全性”算法相关联，其中所述算法可以在很大的可接受的随机生成码的集合中的一个码中发现。

在操作中，当消费者进入网络节点附近的有效区域时，网络将会借助多频传输并通过自动同步来辨认内置在UBI卡中的无源芯片，其中所述多频传输是由网络在无源RF标签内部激活的。该处理仅仅是在上述共同拥有并且共同未决的美国专利申请_____[律师案卷号P106603EP；19145]中描述的认证处理的一部分。然后，希望购买从节点产品或下载内容的消费者将会按照正确顺序按下卡上的小键盘，以便通过最终认证。一旦认证结束，那么交易将被授权，并且购物款项将被简单地从与消费者的UBI卡相关联的安全金融帐户中扣除，其形式与现今在电子商务中使用的信用卡是类似的。

优选地，如图11A和11B所示，UBI卡400具有如下组件：

1.用户键盘405，用于激活UBI以及输入用以在启用交易之前确认正确用户的PIN。

2.闪存块410(例如0.2兆字节)，它通过编程而包含了多个很长的数字(例如大约10,000个20字节的数字)，这些数字将会在一次一密乱码本中使用，以便确保可信交易。该存储器必须是可擦写的，或者至少具有在将存储器使用了一次之后擦写存储器分段的功能。

3.微处理器415和相关联的数字生成硬件，该硬件是在与2005年4月11日提交的名为“Method and Device for Communicating UsingRandom Codes”的欧洲专利申请EP05252250.5[律师案卷号P106603EP；19145]相对应的美国专利申请中描述的，其中该硬件使用所描述的模式之一并经由其中描述的编码端口而与一个设备对产生所述码，此外，在ROM(只读存储器)420中还提供了不可变更的程序，该程度定义了加载处理以及一次一密乱码本的应用。这个一次一密乱码本和单元标识号则仅仅在制造过程中或制造之后以及使用之前编程一次。编程操作需要在制造时或是将置入服务的时间加载500,000个字节的随机数。此外，WIFI可以用于数据加载处理。

4.低功率处理器415通过编程而被用于读取小键盘，访问闪存，以及实施交易和通信协议。所有程序全都驻留在永久ROM中，并且少量的RAM(未显示)还可以在正常操作中被临时使用。该处理器能够通过指针来访问闪存，并且能够清除闪存中的已被使用的部分。优选地，该处理器具有电功率休眠模式，并且它是通过在小键盘上按下按键而被唤醒的。

5.WIFI收发信机425和天线430，用于在长达200英尺的距离上实施正常的WIFI通信。所有通信均由UBI卡400发起，由此外部设备无法唤醒UBI或者开始与UBI执行交易。应该理解的是，在UBI中使用了常规的通信协议，以便将其对已有标准或可用WIFI硬件的破坏减至最小。

6.电池440，它为用于多达10,000个交易的单元供电。每一个交易估计都会需要少量毫瓦时的电力。当处理器休眠时，功耗将会处于微瓦或毫微瓦的范围以内。优选地，所述卡400被设计成在每天大约10个交易的情况下具有平均大约3年的使用寿命，或者其寿命是10,000个交易。

7.包含所有组件以及小键盘405的外壳450，它能在单元丢失的情况下防止存取闪存。在存取过程中，所述存取可以通过毁坏闪存来阻止。此外，该外壳还提供了放置徽标的位置以及书写所有者标识信息的位置。

8.一个或多个可视指示符445(例如LED、液晶)，这些指示符会向用户提供关于单元正在WIFI环境中工作的反馈，以及关于正确完成了交易的反馈。在高级形式中，该可视指示符可以是很小的1*10或2*8的字符屏幕，其中该屏幕可以显示交易参考编号或是将要或已经交换的金额。

这种UBI卡组件可以使用多种物理结构或形状因子来设计，例如从看上去像电子汽车钥匙的钥匙链设备到厚信用卡。相应地，在物理设计过程中还包含了温度、振动、加速和湿度方面的限制。

虽然不是所述卡的组件，但是UBI系统需要针对WIFI通信的接入以及从WIFI接收机到中心计算机(它可以是可供设施获取安全标识的区域计算机或本地计算机)的链路(一般是因特网)。这种计算机具有一个子系统，其中该子系统安全存储了每一个UBI卡所具有的成对的一次一密乱码本。在共同拥有并且共同未决的美国专利申请____中【律师案卷号P106603EP；19145】建议的各种安全方法都可以用于产生一次一密乱码本及其对应物(成对)。

关于UBI卡400的更多工作细节包括但不局限于：

1.响应于用户触摸任何小键盘按键的处理，在几分钟的时段或是在交易结束之前“唤醒”微处理器的能力。

2.只要UBI卡的用户/所有者需要就能重新排成用户pin码的能力。

3.通过用户在小键盘405输入pin码来发起交易的能力。用户可以规定是否可以与所述卡执行一次以上的交易，或者是否限制成每激活一次就执行一个交易。这样做允许用户输入pin，授权交易并且将其提供给主机或其他企业实体，由此结束有且仅有一个的交易。借助先进的显示器，用户还可以使用小键盘来规定金额或限制交易金额。

4.在“WIFI”或“标杆”环境中发起和实施交易的能力。UBI向本地通信系统发出一个查询，一旦接收到响应，则促使UBI发送其标识号码以及所预期的交易类型。然后，该交易将被输入、确认有效并且将会依照在共同未决的美国专利申请____[律师案卷号P106603EP；19145]中描述的技术来交换填充数字。优选地，UBI卡中的恰当的安全措施将会防止限制未经授权的交互，例如限制每次输入pin而执行三个交易或是与金融机构的三个未完成交易。加密或重复传输之类的常规安全措施同样可以应用于UBI通信，以便防止未经授权了解资金金额或者防止通过所述卡来发送用户ID号码。此外，通信范围还可以借助低功率RF操作甚至是通过使用视线IR通信来限制。

与个人签名(它有可能被伪造)相比，这种用于提供高安全性的交易的方法提供了更好的验证处理，并且这种方法同样可以在交易中被辨认为“亲自进行”交易，由此将会因为安全性的提高以及实际消除了欺诈行为而为提供商品/服务的商家或供应方提供最低交易费用。

在本发明的另一个实施例中，应该想到的是，相同的验证处理还适用于交换与私人、医疗、政府或军队信息相关的高安全性文档，这其中需要绝对确定的标识。

在本发明的另一个实施例中，UBI卡可以为针对任何物理位置安全访问提供便利，其中所述物理位置可以是企业、军队或私营部门，并且所述卡将会成为现今使用的无数系统的最低成本的替换方案。对安全网络集成处理来说，其附加益处是对所有往来于设施的访问和离开业务量都执行了完整的时间标记记录。

在本发明的另一个实施例中，系统用户很容易就可以访问广泛的专用或公用运输系统集合，例如大巴、火车、船艇、出租车、飞机，并且可以就规定时间以及行进的距离而被收取费用，而不需要在售票处停留。相同的设计同样适用于多种地点，例如运动会、电影、剧院、主题公园以及其他娱乐相关场所。

在另一个实施例中，消费者可以周期性地得到概括性的交换报告。该系统提供的另一个益处是所有产品的实际记账都是通过系统查看/交易或经历的。这种数据追踪系统史无前例地适于负责为广告商和/或发起者提供其广告效果的铁证，及其客户所花费的广告费用的效果的铁证。通过创建“UBI前100名”列表或“最佳”列表，可以提供实时反馈，并且可以确定被消费者查看或体验过的任何最佳产品或服务的实际公众支持度。

如上所述，UBI卡是用于使用提供了特定UBI正在使用的确认的数字的大型单个使用表格来确保金融交易中的个人身份或其它安全情况的无线设备。UBI卡还可以用作信用卡交易验证的第二通道。

除了这里描述的应用之外，本发明的通信网络和UBI交易机制还可以用于不同的主机和应用服务供应商，其中涉及但不局限于：公共部门/公共安全应用，其中包括例如运输部门(例如资产追踪、依使用计费的大巴、出租车、地铁、渡船、火车等等)；市政(议会)；立法机关(例如接收公众反馈或查询)；地商会(例如宣传城市/城镇，当前事件(例如张贴每一件在时间间隔中发生的事件)以及人口统计状况(举例来说，下载关于潜在家庭购买者的社区信息，例如城镇构成，学校、礼拜堂等等)；泊车(例如自动计量，空间定位器(例如下载城市中用于汽车的与停车位置可用性相关的信息)；本地信息(例如餐厅(向下钻进菜单，旅馆、汽车旅馆、含早餐旅馆、俱乐部以及娱乐场所)的位置，价格和可用性)；应急(例如优先级交通灯切换(例如预防性维护；通过控制灯来划分交通优先级，例如在应急车辆需要穿行的情况下)；应急车辆定位器；交通优化器(例如网络可以用作车辆导航系统(例如Magellan)的扩展)，该系统将会知道当前的交通模式，并且知道哪些路线是可以传递给用户移动设备的最佳路线)；市民警讯(例如广播消息，单独的“Help Me”呼叫等等)；国家安全(家庭/办公室)应用：传感器监视(例如空气、水、声音、振动、地震、辐射、羽烟检测、以及方向和其他安全系统)；公司应用：例如银行业务/付费/交易，专用语音网络；安全性(例如文档，膝上型计算机)；雇员追踪；财产追踪；入口和出口流量；零售，快速消费品(FMCG)；服务，“产品发现”/黄页，智能通告(只向关注的人发出通告)，数据挖掘，市场趋势和分析，全国推广之前的引导广告；物流/运输工业应用(例如道路通行税，全球跟踪和追踪(例如知道何时向家中进行投递))，信息通信，火车，飞机，大巴，集装箱，高速公路使用，维护和修理，内置刻度(scales)(关于商用车上的完整速度加权报告)；公用事业计量，例如负载平衡(例如将计量信息实时反馈(RF通信)，以便彻底了解整个城镇或城市的使用情况，例如检测电力使用情况，并且可以避免灯火转暗的潜在情况等等)，用电设备守恒的历史趋势分析(例如节点上收集的欧姆表读数，其中该节点在允许消费者访问其在某个时段的电力使用费用的相关信息，如果消费者调整其电力使用情况(例如在夜晚而不是下午加载电子干燥器/洗衣房)并且为公共事业公司提供了调整价格的可用性(例如优化实施基于每天中的时间的等级定价)，那么该节点可以确定其影响，防盗)；宽带传递，VoIP；媒体应用(例如数字分发(例如视频、新旧目录，音乐(例如消费者的定制播放列表，加载和前往所有用户喜好)；通信应用(例如VoIP，视频呼叫，个人到个人，相簿，消息板，即时消息传递，天气相关应用(例如节点气象站，温度，湿度，风速(副产品是风寒)；UV监视(以及相关联的健康警告)；恶劣天气警报；新闻相关应用(例如交通报告，天气)；CCTV；公众查询；分类广告；拍卖；无线电应用，无广告无线电，特定流派；游戏和竞技(例如辨声识曲，零售促销定向寻宝)；不动产应用(例如清单，本地人口统计，照片/视频，平面布置，说明，所有者销售(FSBO)，其中包括本地人口统计，照片/视频，平面布置，说明，通知；买家(例如求宅广告，启用的搜索判据)；出租人；保险公司的交叉促销，代理人，评价人，验楼师，抵押中介/出借人等等；报纸；每日新闻；民众选择或反馈或审计能力，由此消费者将会提供基于点击次数的产品或服务性能如何的反馈(例如前100位的音乐，旅馆，餐厅，电影，产品，广告，消费类产品，服务，比赛精彩场面，娱乐等等)；来自全世界的已分类的当地新闻，以及选择来自任何地点的新闻的能力。

在这里通过参考特定的例示实施例而对本发明进行了描述，对本领域技术人员来说，在不脱离发明范围的情况下，某些变更和修改将是显而易见的。这些例示实施例是说明性的，并且不对本发明的范围构成限制。

Claims (36)

1.一种通信系统，包括：多个节点以及多个用户设备，其中一组节点构包括簇，并且每一个节点包括：

用于提供与至少一个用户设备、以及可选地提供与另一个节点设备的双向无线通信的装置，

处于节点簇内部并且用于存储显示给用户的信息的本地存储装置，以及

与节点相关联的处理装置，用于经由所述第一通信子系统来接收关于所述信息的请求，并且作为响应，开始将所述被请求信息经由所述双向通信装置传递到用户设备，

其中处于簇内的所述节点的处理装置以协作方式经由每一个节点处的所述双向通信装置进行交互，以便访问用户保持在簇内节点的本地存储装置上的信息，从而确定所述信息传递给发起请求的用户设备。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述本地存储装置以协作方式与用于提供与至少一个用户设备的双向无线通信的装置进行交互，用于存储所述数据内容，并且在没有主机个人计算机干预的情况下将所述数据内容传递到多个用户。

3.如权利要求1所述的系统，其中簇内的至少一个节点包括：用于提供与另一个通信网络的双向通信的装置，处于簇内的所述节点的所述处理装置以协作方式进行交互，以便在用户与另一个通信网络之间建立连接。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述另一个通信网络是因特网、公共或私有网络。

5.如权利要求1所述的系统，其中用于提供与至少一个其他节点的双向通信的所述装置包括从包含下列各项的群组中选择的一项：红外通信系统、光网络通信系统、RF或微波通信系统。

6.如权利要求3所述的系统，如权利要求1所述的通信网络，其中信息是以可搜索形式组织的。

7.如权利要求3所述的系统，其中信息保持在注册表中，并且信息是通过使用预定描述来提供的。

8.如权利要求7所述的系统，其中预定描述由其他参数进行修改。

9.如权利要求3所述的系统，还包括：至少一个管理服务器装置，用于执行从包含下列各项的列表中选出的至少一项任务：

允许数据提供方将数据放置在选定节点；

向数据提供方收取在选定节点托管数据的费用；

将通信系统的使用情况记入日志；以及

将来自用户的要求更多信息的请求返回给相关的数据提供方。

10.如权利要求1所述的系统，其中簇内的至少一个节点存储了用于分发给用户的音频、视频或A/V媒体信息。

11.如权利要求6所述的系统，其中内容提供方将电影保存在节点的本地存储器中，以便出售或租赁给用户。

12.如权利要求7所述的系统，还包括：版权保护机制，其中密钥与版权材料相关联，并且用户只有在拥有正确密钥的情况下才能回放该材料。

13.如权利要求1所述的系统，其中用户设备包括安全机制，用于验证用户有权经由通信系统访问服务。

14.如权利要求9所述的系统，其中用户设备可以与包含用于认证交易的一次一密乱码本的密钥相接口，或者内建该密钥。

15.如权利要求9所述的系统，其中该安全机制向设备查询哪些设备与用户设备联网通信，如果确定任何设备不能支持版权材料保护，则禁止再现版权材料。

16.如权利要求1所述的系统，其中至少一个节点还包括：用于监视环境的传感器，其中所述节点监视传感器输出，如果出现需要进一步调查的事件，则自动向操作者发出通知。

17.如权利要求1所述的系统，其中每一个用户设备均由节点定位在行驶的用户车辆中，所述用户设备被配置成接收作为高频数据信号发送的数据内容，将下载的数据内容临时高速缓存在所述车辆，以物理方式将高速缓存的信息移动到不同位置，以及以同步方式将数据内容反向上载到另一个节点。

18.一种监督系统，包括：多个节点，这些节点具有用于监测环境的传感器，并且这些节点还包括用于在节点之间建立通信的无线通信设备，其中所述节点被设置成群组，并且该群组内部的一个节点具有与另一个电信网络的连接，由此节点可以经由该电信网络来发送数据。

19.一种媒体传递系统，包括多个节点，这些节点具有用于存储媒体内容的存储器，并且这些节点将媒体内容以版权保护的格式无线传送到适当启用的用户设备。

20.一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储为用户显示的信息的本地存储器相关联的数据处理器，其中该信息是以可搜索的形式保存在本地存储器中的。

21.根据权利要求16的网络，其信息保存在一个或多个注册表节点中，这些节点被适配成允许搜索引擎对这些节点进行搜索。

22.一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储显示给用户的信息的本地存储器相关联的数据处理器，其中该信息包括允许在用户设备上以三维方式显示地图的数据。

23.一种包含多个节点以及多个用户设备的分布式通信网络，其中每一个节点包括：用于与至少一个用户设备建立双向无线通信的通信设备；用于与至少一个其他节点建立双向通信的通信设备；以及与用于存储显示给用户的信息的本地存储器相关联的数据处理器，其中该信息包括时间数据，并且该数据处理器被编程为将依照时间数据变化的信息传递给用户。

24.根据权利要求23的网络，其中数据处理器被编程为监视用户设备的行进速率，并且根据时间数据以及被监视的行进速率来向用户设备传递时间裕量。

25.根据权利要求19的网络，其中数据处理器被编程为传递与所关注的特定时间相关联的信息。

26.一种用于提供内容托管服务的方法，包括：

允许数据提供实体将数据内容临时保存在与通信网络中的节点相关联的存储器装置中，其中该通信网络包含了多个节点，并且每一个节点包括：

i.用于提供与至少一个用户设备的双向无线通信的第一装置；以及

ii.用于提供与所述簇中至少一个其他节点的双向通信的第二装置；

向所述数据提供实体收取在所述节点托管数据的费用；

提供保持在与簇相关联的主机服务器上的注册表，所述注册表包含了对数据提供实体以有助于用户发起搜索过程的方式所提供的数据内容的描述；

用户预订所提供的服务，以便选择和支付指定的服务等级，其中响应于接收到经由用户设备发出的访问所述注册表的用户请求，来核实用户对所提供的服务的预订，并且根据用户预订的服务等级来授权用于拖动选定数据内容的有效交易，

由此，处于簇内的所述节点的处理装置以协作方式经由在每一个节点提供双向通信的相应第二装置来进行交互，以便访问保持在所述节点的本地存储装置中的被用户请求的信息，从而确定将所述数据内容传递到发起请求的用户设备。

27.如权利要求26所述的用于托管内容的方法，其中所述内容是由企业授权并且为节点设计的。

28.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，其中所述注册表包括关于企业所提供的商品或服务的格式化和可搜索的描述。

29.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还包括：通过指定许可而允许在选定节点更新内容。

30.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还包括：选择节点保持所述数据内容的时间和日期持续时间。

31.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还包括：将所述数据内容经由服务器设备提交给一个或多个节点。

32.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还包括：允许节点经由所述第二双向通信装置来与多个信息信源进行动态通信，其中所述信源周期性或者根据需要来更新其数据内容或是所述内容的子集。

33.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还包括：在簇的两个或多个节点之间划分数据内容，其中数据内容将被分裂，以便在任何一个节点的数据内容受到侵害的情况下增强安全性。

34.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，还允许用户经由他们的用户设备来向节点提供与所下载的数据内容的质量和速率有关的反馈信息。

35.如权利要求27所述的用于托管内容的方法，其中所述企业是应用服务提供方，所述方法允许用户拥有、许可或租赁节点上的带宽和存储器。

36.如权利要求36所述的用于托管内容的方法，还包括：由针对在节点上高速缓存的内容而运行的所述应用服务提供方来执行程序，所述应用程序和所存储的数据内容在多个节点中分裂并分布，从而如果一个节点停止执行，那么应用程序也不会丢失。

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