[发明专利]具有传感器处理单元的机舱体验网络

说明书

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。

技术领域

本教导涉及并行处理、计算负载均衡和分布式计算领域。

背景技术

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。

发明内容

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。