[发明专利]一种用于分布式数据融合系统的片上网络接口

说明书

本发明公开了一种用于分布式数据融合系统的片上网络接口，包括，可编程模块、缓存队列模块和打包模块，所述可编程模块依次连接所述缓存队列模块和打包模块，用于接收并计算外部传感器节点的传输数据并通过所述打包模块向片上网络传输数据包，或从片上网络接收计算后的回传数据并对其接收到的回传数据进行二次处理。所述缓存队列模块用于存储所述可编程模块的当次计算数据或外部传感器节点的原始传输数据。该接口除了负责连接传感器和片上网络外，还可以对传感器采集到的数据进行初步处理。这有利于缓解数据融合的传输和计算负担，在节约通信资源的同时还能保证数据处理较高的实时性。

技术领域

本发明涉及传感器数据接口领域，具体涉及一种用于分布式数据融合系统的片上网络接口。

背景技术

传统的检测装置都采用“传算分离”的方式来融合或集成传感器采集到的数据，即传输与处理是两个相互独立的过程，数据在被传输到融合中心的过程中不会经过任何的处理。这一模式随着传感器数量的增加将极大的增大数据传送网络尤其是网络中汇聚层的带宽压力，也会由于数据的大量堆积造成数据处理延迟增大而无法做出实时响应。

为了缓解上述问题，可以采用网络内计算的方法，即将数据融合中心的任务或者部分任务调度到片上网络内节点上执行。但由于片上网络可用于计算的资源有限，导致其能承担的计算任务的种类和数量也非常有限。同时，现有的网络内计算实现方案与硬件绑定。当需要迁移任务或者数据流传输路径发生变化时，需要重新编写应用代码，无法实现快速迁移。除此之外，与硬件紧密耦合的网络内计算实现的经济成本也较高。因此，可以通过设计一种具有数据处理功能的接口，用来执行数据融合过程中不便在片上网络内实现的复杂计算。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种用于分布式数据融合系统的片上网络接口。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于分布式数据融合系统的片上网络接口，包括可编程模块、缓存队列模块和打包模块，其中，

所述可编程模块依次连接所述缓存队列模块和打包模块，用于接收并计算外部传感器节点的传输数据并通过所述打包模块向片上网络传输数据包，或从片上网络接收计算后的回传数据并对其接收到的回传数据进行二次处理；

所述缓存队列模块用于存储所述可编程模块的当次计算数据或外部传感器节点的原始传输数据。

进一步的，所述可编程模块包括多组并行的计算序列，每组并行计算序列分别为输入的单个传感器数据或者从网络接口接收到的上一次的融合结果。

进一步的，所述可编程模块的具体计算过程为：

A1、将传感器采集的数据与上一次融合结果相减的结果平方，然后再乘以系数1-α；

A2、将A1的结果与上一次方差乘以系数α的结果相加得到本次准方差；

A3、求本次准方差的倒数。

进一步的，所述片上网络接口中的打包模块将与本接口相连传感器的本次准方差倒数结果发送至片上网络，交由片上网络计算多组并列的计算序列的本次准方差的倒数和，并通过路由器将结果返回至各个片上网络接口。

进一步的，所述各个片上网络接口从所述缓存队列中取出暂存的传感器原始数据和当前传感器的准方差倒数，并结合从片上网络接收计算后的本次传感器数据的准方差倒数之和进行数据融合计算。

进一步的，所述数据融合计算的具体方式为：

B1、利用各传感器的准方差倒数除以总的准方差倒数之和计算得到各自的融合权值；

B2、用权值乘以传感器采集到原始数据值，并将其结果由打包模块发送至片上网络。