具有传感器处理单元的机舱体验网络制造技术

本申请公开具有传感器处理单元的机舱体验网络，提供了一种在航空物联网(AIoT)系统中处理原始传感器数据的计算机实施的方法。该计算机实施的方法包括：通过传感器处理单元(SPU)的网络接口获得来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；通过网络接口将原始传感器数据提供到SPU的一个或多个处理单元；通过一个或多个处理单元对原始传感器数据执行一个或多个处理任务以产生处理后的数据；并且通过网络接口将处理后的数据提供到一个或多个系统。

【技术实现步骤摘要】
具有传感器处理单元的机舱体验网络
本教导涉及并行处理、计算负载均衡和分布式计算领域。
技术介绍
新的机舱体验网络(CEN)系统提供了一个通用网络，用于为商用飞行器和商务飞行器添加功能和特征。第一应用是777X上的31-相机视频监控系统。网络和服务器能够承载(host)诸如相机和传感器的因特网协议以太网接口。这些离散的单元经由在CEN服务器上运行的专门编写的软件应用程序组合为最终产品。CEN系统能够承载除相机之外的许多不同的传感器。这些传感器通过将传感器接口转换为CEN系统可以与之通信的因特网协议(IP)接口的网络交换机、无线接入点、整合器和桥接器连接到网络。一旦飞行器进入传感器设计空间，飞行器的计算能力就会迅速耗尽处理能力，无法完成面部辨别、运动检测、移动跟踪和传感器融合(将两个或多个传感器混合成一个相干图像)等任务，以及耗尽处理多种传感器类型的能力。这就需要更多的处理能力，而通常在机载网络服务器中是找不到的。此外，当前的传感器系统是独立的并且专用于特定功能。由于接口端口、布线安装、专用软件以及认证考虑和成本方面的限制，这些联合系统不易扩展。因此，在不产生高成本的情况下，没有一种简洁的方式来在机舱区域中提供附加的集成传感器和传感器融合能力。解决此问题的一种解决方案是在机外处理数据，然后将结果发送回飞机。然而，由于当前飞机机外通信系统的带宽限制，这是不切实际的。因此，需要一种能够解决当前相机/传感器系统方法的上述缺陷的机载网络服务器或其他计算资源。
技术实现思路
以下呈现简化的总结，以便提供对本教导的一个或多个实施方式的一些方面的基本理解。该总结不是广泛的概述，也不旨在标识本教导的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的范围。而是，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为稍后呈现的详细描述的序言。根据本公开中的示例，本公开概述了一种用于添加增强的处理能力的计算机实施的方法，使得新的或现有的网络能够添加需要比原始设计到机载网络服务器中的可用处理能力更多的处理能力的应用和系统特征。本传感器处理单元(SPU)公开使用与现有网络附加存储(NAS)设备具有相同的形式/装配和接口的多计算机盒。这允许轻松添加传感器处理单元(SPU)，该传感器处理单元(SPU)最多有六个完整的计算机(每个计算机都包含唯一/独特的CPU、RAM、ROM、I/O和存储)和一个多端口网络接口(网络交换机)，该多端口网络接口允许SPSU在同一托盘空间中与目标网络进行接合，并且与一个NAS单元进行接口布线。飞机/交通工具的布线不改变，只是网络上的盒的功能改变。SPU通过执行传感器融合、面部辨别以及多传感器/多区域/环境/运动/跟踪应用、故障预测、传感器数据分析以及数据记录/后处理所需的计算繁重工作，减轻了网络服务器的负担。根据本公开，提供了一种在航空物联网(AIoT)系统中处理原始传感器数据的计算机实施的方法。该计算机实施的方法包括：通过传感器处理单元(SPU)的网络接口获得来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；通过网络接口将原始传感器数据提供到SPU的一个或多个处理单元；通过一个或多个处理单元对原始传感器数据执行一个或多个处理任务以产生处理后的数据；并且通过网络接口将处理后的数据提供到一个或多个系统。在一些示例中，一个或多个系统包括一个或多个显示器、一个或多个存储设备、一个或多个投影仪设备或一个或多个机外系统。在一些示例中，SPU包括六个并行的多核计算机，其专用于处理原始传感器数据。在一些示例中，SPU与机舱体验网络(CEN)系统的交换机进行数据通信。根据本公开，提供了一种计算机系统，该计算机系统包括：至少一个硬件处理器；非暂时性计算机可读介质，其存储指令，该指令在由至少一个硬件处理器运行时，执行一种在航空物联网(AIoT)系统中处理原始传感器数据的方法，该方法包括：通过传感器处理单元(SPU)的网络接口获得来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；通过网络接口将原始传感器数据提供到SPU的一个或多个处理单元；通过一个或多个处理单元对原始传感器数据执行一个或多个处理任务以产生处理后的数据；并且通过网络接口将处理后的数据提供到一个或多个系统。在一些示例中，一个或多个系统包括一个或多个显示器、一个或多个存储设备、一个或多个投影仪设备或一个或多个机外系统。在一个示例中，SPU包括六个并行的多核计算机，其专用于处理原始传感器数据。在一些示例中，SPU与机舱体验网络(CEN)系统的交换机进行数据通信。根据本公开，提供了一种机舱体验网络(CEN)系统，该系统包括：CEN服务器；与该CEN服务器通信的第一CEN交换机，其中该第一CEN交换机与以下中的至少一个通信：一个或多个第一投影仪设备和一个或多个第一相机；和与第一CEN交换机通信的传感器处理单元(SPU)，其中SPU获得来自第一CEN交换机的原始传感器数据，并处理原始传感器数据，该原始传感器数据作为处理后的传感器数据被提供到第一CEN交换机。在一些示例中，CEN系统进一步包括与CEN服务器通信的第二CEN交换机，其中第二CEN交换机与以下中的至少一个通信：一个或多个第二投影仪设备和一个或多个第二相机，其中，SPU与第二CEN交换机通信，其中SPU获得来自第二CEN交换机的原始传感器数据，并处理原始传感器数据，该原始传感器数据作为处理后的传感器数据被提供到第二CEN交换机。在一些示例中，SPU包括六个并行的多核计算机，其专用于处理原始传感器数据。在某些示例中，SPU可以包括六个并行的多核计算机，其专用于处理原始传感器数据。在某些示例中，SPU与机舱体验网络(CEN)系统的交换机进行数据通信。在一些示例中，使用机器学习算法训练六个并行的多核计算机中的一个。附图说明并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导的实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在图中：图1A和图1B示出在商用飞机上使用的常规CENIP相机参考架构；图2A和图2B示出根据本公开的示例的通过网络附接的SPU增强的CEN系统；图3示出图2A和图2B的SPU的详细视图；和图4示出根据本公开的示例的在航空物联网(AIoT)系统中处理原始传感器数据的计算机实施的方法。应当注意，附图的一些细节已经被简化并且被绘制以促进对本教导的理解，而不是维持严格的结构准确性、细节和比例。具体实施方式现在将详细参考本教导的示例性实施方式，其示例在附图中示出。在方便的情况下，在所有附图中将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。本公开的示例解决了在计算带宽方面受到网络限制的传统CEN系统(尤其是承载诸如视频监控相机系统的网络广泛应用的CEN系统)的上述问题。因此，根据本公开，传感器处理单元(SPU)被提供有CEN系统，其以与网络附接存储(NAS)相似的方式附接到目标网络。SPU用作网络附接盒，其包含多个并行的多核计算机(例如六个并行的多核计算机)(每个多核计算机包含唯一/独特的CPU、RAM、ROM、I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在航空物联网系统即AIoT系统(400)中处理原始传感器数据的计算机实施的方法，所述计算机实施的方法包括：/n通过传感器处理单元即SPU(202、300)的网络接口(302)获得(402)来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；/n通过所述网络接口(302)将所述原始传感器数据提供(404)到所述SPU(202、300)的一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)；/n通过所述一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)对所述原始传感器数据执行(406)一个或多个处理任务以产生处理后的数据；和/n通过所述网络接口(302)将所述处理后的数据提供(408)到所述一个或多个系统。/n

【技术特征摘要】
20190607 US 16/435,3561.一种在航空物联网系统即AIoT系统(400)中处理原始传感器数据的计算机实施的方法，所述计算机实施的方法包括：
通过传感器处理单元即SPU(202、300)的网络接口(302)获得(402)来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；
通过所述网络接口(302)将所述原始传感器数据提供(404)到所述SPU(202、300)的一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)；
通过所述一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)对所述原始传感器数据执行(406)一个或多个处理任务以产生处理后的数据；和
通过所述网络接口(302)将所述处理后的数据提供(408)到所述一个或多个系统。


2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述一个或多个系统包括一个或多个显示器(133、137)、一个或多个存储设备(164、188、194)、一个或多个投影仪设备(114、202、204、206、208、216、218、220、224、232、234、236、238、240、248、256、258、260、262、264、270、272、280)或一个或多个机外系统(120、126、130、138、146)。


3.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述SPU(202、300)包括六个并行的多核计算机(304、306、308、310、312、314)，其专用于处理所述原始传感器数据。


4.根据权利要求1-3中的任一项所述的计算机实施的方法，其中，所述SPU(202、300)与机舱体验网络系统即CEN系统的交换机进行数据通信。


5.根据权利要求3所述的计算机实施的方法，其中，使用机器学习算法训练所述六个并行的多核计算机(304、306、308、310、312、314)中的一个。


6.根据权利要求5所述的计算机实施的方法，其中，所述机器学习算法是训练的神经网络。


7.一种执行根据权利要求1-6中的任一项所述的方法的计算机系统，其包括：
至少一个硬件处理器(304、306、308、310、312、314)；
存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述至少一个硬件处理器运行时执行在航空物联网系统即AIoT系统(400)中处理原始传感器数据的方法，所述方法包括：
通过传感器处理单元(SPU)(202、300)的网络接口获得(402)来自交通工具的一个或多个系统的原始传感器数据；
通过所述网络接口(302)将所述原始传感器数据提供(404)到所述SPU(202、300)的一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)；
通过所述一个或多个处理单元(304、306、308、310、312、314)对所述原始传感器数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·李，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US