CN105322998A - 交通工具中的数据采集装置、***和方法 - Google Patents

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CN105322998A CN201510362689.7A CN201510362689A CN105322998A CN 105322998 A CN105322998 A CN 105322998A CN 201510362689 A CN201510362689 A CN 201510362689A CN 105322998 A CN105322998 A CN 105322998A
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Abstract

交通工具中的数据采集装置、数据采集***和数据采集的方法。本发明涉及一种数据采集装置，包括：数据输入接口，被配置为从多个电子应用组件接收电子数据项；与数据输入接口耦接的数据采集处理器；与数据采集处理器耦接的数据存储器，其被配置为存储由数据采集处理器接收到的电子数据项作为电子报告数据；与数据采集处理器耦接的触发模块，其被配置为触发由数据采集处理器从数据存储器对所选择的电子报告数据的读出；与数据采集处理器耦接的至少一个通信模块；以及与数据采集处理器耦接的存储管理单元，其被配置为选择通信模块中的一个或多个，以便数据采集处理器将所读出的电子报告数据输出到远程站点的通信模块。

Description

交通工具中的数据采集装置、***和方法
技术领域
本发明涉及特别适用于诸如飞行器或航天器之类的交通工具的数据采集装置、数据采集***、包括数据采集装置的飞行交通工具和用于交通工具(特别是飞行交通工具)中的数据采集的方法。
背景技术
在诸如飞行器或航天器之类的当代交通工具中，存在大量的生成数据项的电子或电气应用，所述数据项例如是物理参数的测量值、电子设备的仪表读数或文本绑定的数据块。这种数据需要在交通工具使用期间在交通工具中采集，并且被使得可被提供给其位置远离交通工具的中央维护和控制站点。例如，飞行交通工具具有的交通工具上的应用，其在飞行期间生成需要被发送到地面上的航线后勤办公室的数据以进行自动处理。
文献WO2007/064655A1公开了一种飞行器的开放数据网络，其促进了与交通工具的操作相关的应用之间的通信。文献US2007/0118274A1公开了一种远程信息处理应用协议，其提供允许用户与交通工具的车载处理器进行通信的应用的通信框架。文献EP2176963B1公开了一种移动平台的调度的同步数据传输方案。文献EP1798872B1公开了一种多网络飞行器通信***和用于在飞行器上进行数据通信的方法。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供与数据格式或数据源无关的集中的数据采集的方案。本发明的核心在于从多个电子应用组件集中请求存储的数据和/或报告的能力。
集中的数据采集装置可以随后结构化数据格式，并且将来自不同数据源的数据校准为结构化的报告数据。数据采集装置包括用作临时报告数据存储库的数据存储介质，从所述临时报告数据存储库可以选择性地获取报告数据，并且将按需或自动并且周期性地将所述报告数据发送到远程站点。由可以根据环境、报告数据类型和/或需求类型而选择的多个数据传输装置之一来执行报告数据的输出。
本公开的第一方面涉及一种数据采集装置，包括：数据输入接口，被配置为从多个电子应用组件接收电子数据项；与所述数据输入接口耦接的数据采集处理器；与所述数据采集处理器耦接的数据存储器，所述数据存储器被配置为存储由所述数据采集处理器接收到的电子数据项作为电子报告数据；与所述数据采集处理器耦接的触发模块，所述触发模块被配置为触发由所述数据采集处理器从所述数据存储器对所选择的电子报告数据的读出；与所述数据采集处理器耦接的至少一个通信模块；以及与所述数据采集处理器耦接的存储管理单元，所述存储管理单元被配置为选择所述通信模块中的一个或多个，以便所述数据采集处理器将所读出的电子报告数据输出到远程站点的通信模块。
根据本公开的第二方面，一种数据采集***可以包括根据本公开的第一方面的数据采集装置，与所述数据采集装置的数据输入接口耦接的多个电子应用组件，所述多个电子应用组件被配置为将电子数据项输出到所述数据采集装置的数据输入接口；以及包括一个或多个通信模块的远程站点，所述一个或多个通信模块被配置为与所述数据采集装置的通信模块中的各自的通信模块进行通信。
根据本公开的第三方面，一种数据采集方法包括：通过多个电子应用组件生成电子数据项；经由数据采集装置的数据输入接口接收所生成的电子数据项；将所接收到的电子数据项存储在所述数据采集装置的数据存储器中作为电子报告数据；从所述数据存储器中读出所选择的电子报告数据；选择所述数据采集装置的多个通信模块中的一个或多个；以及将所读出的电子报告数据经由所选择的通信模块输出到远程站点的通信模块。
根据本公开的第四方面，一种飞行交通工具可以包括根据本公开的第二方面的数据采集***。
根据数据采集装置的实施例，数据采集装置可以包括：与所述数据采集处理器耦接的概要存储模块，所述概要存储模块被配置为存储一个或通信概要，所述一个或多个通信概要使得所述数据采集处理器的行为能够读出报告数据并将所读出的报告数据发送到所述远程站点。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集装置可以包括：与所述数据采集处理器耦接的人机接口，所述人机接口被配置为接收所述数据采集装置的人类用户的输入。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集装置可以包括多个通信模块，并且可以从包括卫星通信模块、有线通信模块和无线通信模块的组中选择通信模块。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据存储器可以被可移除地安装在所述数据采集装置的数据存储器容器中。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集处理器可以包括数据组合模块，所述数据组合模块被配置为将从所述电子应用组件之一连续接收到的电子数据项组合为连结的报告数据。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集处理器可以包括存储区域选择模块，所述存储区域选择模块被配置为选择所述数据存储器中的一个或多个分离的存储区域用于存储特定的报告数据。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集处理器可以包括数据加密模块，所述数据加密模块被配置为对在所述数据存储器中存储的电子报告数据进行加密和解密。
根据数据采集装置的另一个实施例，所述数据采集处理器可以包括数据压缩模块，所述数据压缩模块被配置为对在所述数据存储器中存储的电子报告数据进行压缩和解压缩。
根据数据收集装置的另一个实施例，所述数据采集处理器还可以包括存储管理单元，所述存储管理单元被配置为，根据所述电子应用组件的预定的优先级概要，选择性地擦除在所述数据存储器中存储的电子报告数据和/或利用从所述电子应用组件新接收的电子数据项重写在所述数据存储器中存储的电子报告数据。
附图说明
将参照附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明。
包括附图以提供对本发明的进一步的理解，并且所述附图被合并在本说明书中并且构成了本说明书的一部分。附图说明了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的主旨。本发明的实施例以及许多本发明的期望的优点将容易被理解，这是因为通过参考以下的详细描述它们变得更好被理解。附图中的单元不一定是按照相对于彼此间的尺寸而绘制的。相似的附图标记指定对应的类似部分。
图1示意性地说明了根据实施例的数据采集***；
图2示意性地说明了根据实施例的图1中的数据采集***的数据采集处理器；
图3示意性地说明了根据实施例的图1中的数据采集***的数据存储器；
图4示意性地说明了根据实施例的图1中的数据采集***的远程站点；
图5示意性地说明了根据另一个实施例的具有数据采集***的飞行交通工具；以及
图6示意性地说明了根据另一个实施例的数据采集的方法。
具体实施方式
尽管在本文中说明和描述了特定的实施例，但本领域技术人员应当理解的是，可以针对所示出和描述的特定实施例替换各种替代和/或等同实现而不偏离本发明的范围。总体而言，本申请意在涵盖在本文中论述的特定实施例的任何修改和变更。
图1示出了例如在诸如图5中利用附图标记200示例性地表示的飞行交通工具之类的交通工具中使用的数据采集***100的示意图。然而，也可以在诸如船舶、汽车、机器人、远程工业设施或其他可移动或不可移动***之类的任何种类的***化的环境中采用数据采集***100。数据采集***100采用作为交通工具的车载部件的数据采集装置20和远程站点50，所述远程站点50的位置远离具有数据采集装置20的***。远程站点50例如可以是地面站点、维护中心或数据采集***100的操作者的其他固定设施。为了在飞行交通工具200中使用，远程站点50可以例如是操作飞行交通工具200的航线后勤办公室的服务器。
数据采集***100还包括一个或多个电子应用组件10，例如传感器、软件应用、嵌入应用、***组件或任何其他种类的独立的操作组件。电子应用组件10的数量仅被示例化为图1中的三个；然而，根据期望的***需求，还可以等同地采用任何其他数量的电子应用组件10。电子应用组件10被配置为以数字格式发送电子数据集(在下文中，总体性地而非限制一般性地称为“报告数据”)。
电子应用组件10连接到数据采集装置20的数据输入接口29。在数据输入接口29处，来自多个电子应用组件10的电子数据项可以被接收并输入到与数据输入接口29耦接的用于处理各种电子数据项的数据采集处理器中。数据采集处理器30耦接到数据存储器40，并且被配置为具有对数据存储器进行读取和写入存取的权限，以便能够将由数据采集处理器30接收到的电子数据项存储为电子报告数据。由数据采集处理器30接收到的每一个电子数据可以被分配给一个或多个具体的报告。图2中示意性地说明了数据采集处理器30的示例性设置。
如图3中所例示的，数据存储器40可以被再分为物理和/或虚拟分离的存储区域41a、41b、41c、41d和41e。在图3中，分离或分开的存储区域41a、41b、41c、41d和41e的数量被示例性地示出为五个；然而，根据数据采集***100中的情况和需求，还可以在数据存储器40中等同地使用任何其他数量的存储区域。在数据采集装置20的数据存储器容器41中可以可移除地安装数据存储器40。数据存储器40例如可以是硬盘、USB盘、闪存卡或任何其他适当的数据存储介质。
由诸如技师或机组成员之类的用户可以实现将数据人工运输到远程站点50。用于人工运输的过程可能涉及将便携式数据存储介质40连接到数据存储器容器41，人工地选择要被传输的报告数据，激活报告数据在数据存储介质40上的存储，断开便携式数据存储介质40与收据采集装置20的连接，将数据存储介质40连接到远程站点50，以及将由用户从数据存储介质40中选择的报告数据传输到远程站点50的存储设备。
报告数据可以被存储在不同且分离的存储区域41a、41b、41c、41d和41e中，使得在存储区域之一中存储报告数据并不影响在不同的存储区域中存储的报告数据。数据采集处理器30可以包括存储区域选择模块32，该存储区域选择模块32被配置为选择数据存储器40中的一个或多个分离的存储区域41a、41b、41c、41d和41e以用于存储特定的报告数据。例如可以针对每个报告类型或每个报告类型组存在数据存储器40的一个专用的存储区域41a、41b、41c、41d和41e。可以在数据采集处理器30的存储区域概要中预先配置数据存储器40的每个存储区域41a、41b、41c、41d和41e的可用容量及其相对于报告类型的分配。
可以通过在数据输入接口29处接收后续的电子数据项来增加地生成一些报告。为此，数据采集处理器30可以包括数据组合模块31，所述数据组合模块31被配置为将从电子应用组件10之一连续接收的电子数据项组合为连结的报告数据，即增加地生成的报告。数据组合模块31可以动态地组合不同的到来的数据项以便形成完整报告。在完成报告之前(即在已经接收到最后的电子数据项之前)需要获取报告的情况下，可以部分获取包含到目前为止已经获取的数据项的相关报告以及报告仅是部分报告的各自的指示。
数据采集装置20可以包括触发模块22，所述触发模块22被耦接到数据采集处理器30，并且被配置为触发由数据采集处理器30从数据存储器40读出所选择的电子报告数据。一旦在数据存储器40中已经存储了完成的报告，根据相对于时间、获取频率/或外部触发事件的预配置的触发条件，触发模块22就可以自动触发这样的报告的获取。
数据采集装置20还可以包括与数据采集处理器30耦接的至少一个通信模块，例如卫星通信模块25、有线通信模块26和无线通信模块27。可以提供与数据采集处理器30耦接的存储管理单元23，以便选择数据采集处理器30的通信模块25、26和27中的一个或多个，以便将读出的电子报告数据输出到远程站点50中的各自的对应通信模块51、52或53。例如，无线通信模块27可以经由无线通信28与远程站点的无线通信模块53进行通信。
数据采集装置20还可以包括与数据采集处理器30耦接的概要存储模块21。概要存储模块21可以被配置为存储一个或通信概要，所述一个或多个通信概要使得数据采集处理器30的行为适应于读出报告数据并将读出的报告数据发送到远程站点50。
数据采集装置20还可以包括与数据采集处理器30耦接的人机接口24，从而用户能够与交通工具上的数据采集装置20进行交互。人机接口24接收输入以列出在数据存储器40中当前存储的所有报告，选择一个或多个报告，触发将数据报告给数据存储器40和/或远程站点50的传输机制的任何组合，监视与存储相关联的报告数据和/或改变配置设置的正在进行的传输的状态，获取和/或传输报告数据。
数据采集处理器30还可以包括数据加密模块33，该数据加密模块33被配置为对在数据存储器40中存储的电子报告数据进行加密和解密，例如以防止窃听。额外地或者替代地，数据采集处理器30还可以包括数据压缩模块34，所述数据压缩模块34被配置为对在数据存储器40中存储的电子报告数据进行压缩和解压缩，例如以使得数据采集装置20及其性能适应于数据存储器40的有限的存储资源。
数据采集处理器30还包括存储管理单元35，所述存储管理单元35被配置为，根据电子应用组件10的预定的优先级概要，选择性地擦除和/或利用从电子应用组件10新接收的电子数据项重写在数据存储器40中存储的电子报告数据。在每一个分开的数据存储区域中，如果剩余的存储容量并不大得足以接收和存储新生成或更新的报告，则可以由存储管理单元35应用一个或多个存储选择标准。例如，已经被先前存储的报告可以被根据它们的优先级而判断它们是否被新生成的报告盖写或推出去。替代地，到来的报告由于它们较不重要或优先级低于已经存储的报告而被拒绝。
此外，为了保持整体数量的报告可管理，可以在存储管理单元35中保持和执行与清除存储区域相关的可配置规则集。例如，可以在用户离开交通工具时删除用户按需生成的所有报告。报告的最大数量可以被限制到可配置的值。此外，可以将在存储器中保持报告的持续时间设置为最大值，例如以分钟或小时计的绝对值或相对于交通工具的操作状态的相关交通工具，例如飞行器的完整的飞行路线。
图4示意性地更详细地说明了图1中的数据采集***100的远程站点50。远程站点50可以包括多个通信模块51、52、53，例如卫星通信模块51，有线通信模块52和无线通信模块53。通信模块51、52、53耦接到远程数据处理模块54，该远程数据处理模块54继而能够通过通信模块51、52、53中的一个或多个接收到来的报告数据，并且将所接收到的报告数据选择性地存储在远程数据存储器55中。可以经由远程站点50的(并未明确示出的)人机接口访问远程站点50中的存储的报告数据。
对于报告数据的每一次电子传输，数据采集***100和具体的数据采集处理器30可以针对哪个类型的通信模块是优选的而选择性地应用可预先配置的规则集。这个选择可以例如根据其中安装了数据采集***100的交通工具的操作状态，在此时在每个通信介质上可用的带宽和/或数据传输的期望的速度。此外，数据采集处理器30可以采用最小成本路线算法以相对于数据传输处理中涉及的资金、时间和努力而确定最小的数据传输成本。在电子传输期间，可以根据在传输概要中确定的优先级顺序地发送报告数据。在概要中可以预先配置的特定时间段之后尚未完成报告的传输的情况下，数据采集处理器30可以终止和/或重新调度数据传输和取消各自的触发请求。
图6示例性地说明了在诸如飞行交通工具(例如图5中的飞行交通工具200)之类的交通工具中特别使用结合图1-4所示的数据采集***100的数据采集的方法M。方法M可以包括在M1处通过多个电子应用组件10生成电子数据项。在M2处，所生成的电子数据项可以被经由数据采集装置20的数据输入接口29接收，并且在M3处所生成的电子数据项可以被存储在数据采集装置20的数据存储器40中作为电子报告数据。可以在M4处从数据存储器40中读出选择的电子报告数据，并且在M5处选择数据采集装置20的多个通信模块25、26和27中的一个或多个以在M6处经由所选择的通信模块25、26、27将所读出的电子报告数据输出到远程站点50的通信模块51、52、53。
利用上述的数据采集装置、数据采集***和数据采集方法，可以有益地自动采集和存储电子数据集作为由交通工具上的***和/或软件应用生成的报告。报告的存储器的集中的交通工具上的管理允许所生成的电子数据集被根据***和/或软件应用的类型存储在不同的安全域中。
数据采集装置促进将报告数据通过电信和/或便携式数据存储设备上的人工传输而人工触发和/或自动执行地传输到位于远端或地上的站点。例如通过在交通工具上的数据采集装置中包括的可预先配置的传输概要和可定制的数据集，可以便捷地使得数据传输的种类、容量和行为适用于用户的需求和期望的报告类型。
报告类型可以被定义为在报告中包含的数据类型和已经生成和接收到数据的方式的组合。例如，与针对用户经由人机接口输入或远程传输到数据采集装置的请求而人工生成报告相比，在到远程站点的通信上，通过数据采集***中嵌入的应用自动生成的报告可以被区别对待。
在以上的详细描述中，为了使得本公开的描述顺畅，在一个或多个示例中，将各种特征组合到了一起。应当理解的是，以上描述是说明性而非限制性的。意在涵盖所有的替换、修改和等同替代。许多其他示例对于阅读过以上说明书的本领域技术人员而言是显而易见的。
选择和描述了以上实施例以便最佳地解释本发明的主旨及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够以各种修改最佳地利用本发明和各个实施例，以适合于所构思的特定用途。在所附的权利要求和整个说明书中，词语“包括”和“其中”分别等同于各自的词语“包含”和“在其中”。此外，在本文中，“一”或“一个”并不排除多个的可能性。

Claims (13)

1.一种数据采集装置，包括：
数据输入接口，被配置为从多个电子应用组件接收电子数据项；
与所述数据输入接口耦接的数据采集处理器；
与所述数据采集处理器耦接的数据存储器，所述数据存储器被配置为存储由所述数据采集处理器接收到的电子数据项作为电子报告数据；
与所述数据采集处理器耦接的触发模块，所述触发模块被配置为触发由所述数据采集处理器从所述数据存储器对所选择的电子报告数据的读出；
与所述数据采集处理器耦接的至少一个通信模块；以及
与所述数据采集处理器耦接的存储管理单元，所述存储管理单元被配置为选择所述通信模块中的一个或多个，以便所述数据采集处理器将所读出的电子报告数据输出到远程站点的通信模块。
2.如权利要求1所述的数据采集装置，还包括：
与所述数据采集处理器耦接的概要存储模块，所述概要存储模块被配置为存储一个或多个通信概要，所述一个或多个通信概要使得所述数据采集处理器的行为能够读出报告数据并将所读出的报告数据发送到所述远程站点。
3.如权利要求1所述的数据采集装置，还包括：
与所述数据采集处理器耦接的人机接口，所述人机接口被配置为接收所述数据采集装置的人类用户的输入。
4.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集装置包括多个通信模块，并且其中从包括卫星通信模块、有线通信模块和无线通信模块的组中选择通信模块。
5.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据存储器被可移除地安装在所述数据采集装置的数据存储器容器中。
6.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集处理器包括数据组合模块，所述数据组合模块被配置为将从所述电子应用组件之一连续接收到的电子数据项组合为连结的报告数据。
7.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集处理器包括存储区域选择模块，所述存储区域选择模块被配置为选择所述数据存储器中的一个或多个分离的存储区域以用于存储特定的报告数据。
8.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集处理器包括数据加密模块，所述数据加密模块被配置为对在所述数据存储器中存储的电子报告数据进行加密和解密。
9.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集处理器还包括数据压缩模块，所述数据压缩模块被配置为对在所述数据存储器中存储的电子报告数据进行压缩和解压缩。
10.如权利要求1所述的数据采集装置，其中所述数据采集处理器还包括存储管理单元，所述存储管理单元被配置为，根据所述电子应用组件的预定的优先级概要，选择性地擦除在所述数据存储器中存储的电子报告数据和/或利用从所述电子应用组件新接收的电子数据项重写在所述数据存储器中存储的电子报告数据。
11.一种数据采集***，包括：
数据采集装置，包括：
数据输入接口，被配置为从多个电子应用组件接收电子数据项；
与所述数据输入接口耦接的数据采集处理器；
与所述数据采集处理器耦接的数据存储器，所述数据存储器被配置为存储由所述数据采集处理器接收到的电子数据项作为电子报告数据；
与所述数据采集处理器耦接的触发模块，所述触发模块被配置为触发由所述数据采集处理器从所述数据存储器对所选择的电子报告数据的读出；
与所述数据采集处理器耦接的至少一个通信模块；以及
与所述数据采集处理器耦接的存储管理单元，所述存储管理单元被配置为选择所述通信模块中的一个或多个，以便所述数据采集处理器将所读出的电子报告数据输出到远程站点的通信模块；
与所述数据采集装置的数据输入接口耦接的多个电子应用组件，所述多个电子应用组件被配置为将电子数据项输出到所述数据采集装置的数据输入接口；以及
包括一个或多个通信模块的远程站点，所述一个或多个通信模块被配置为与所述数据采集装置的通信模块中的各自的通信模块进行通信。
12.一种飞行交通工具，包括如权利要求11的数据采集***。
13.一种数据采集方法，包括：
通过多个电子应用组件生成电子数据项；
经由数据采集装置的数据输入接口接收所生成的电子数据项；
将所接收到的电子数据项存储在所述数据采集装置的数据存储器中作为电子报告数据；
从所述数据存储器中读出所选择的电子报告数据；
选择所述数据采集装置的多个通信模块中的一个或多个；以及
将所读出的电子报告数据经由所选择的通信模块输出到远程站点的通信模块。
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