TWI653541B - 資訊備份方法及資訊備份系統 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提出一種資訊備份方法及系統。此資訊備份系統至少包括移動載具及伺服器。移動載具取得移動載具的外部資訊及內部資訊，透過機器對機器協定與伺服器建立傳輸連線，且透過傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器。此外，資訊備份系統更可包括網路閘道設備，以讓移動載具透過此網路閘道設備進行資訊備份程序。

Description

資訊備份方法及資訊備份系統

本發明是有關於一種備份技術，且特別是有關於一種資訊備份方法及資訊備份系統。

「黑盒子」是飛機專用的電子記錄設備之一，其又稱為航空飛行記錄器。黑盒子具有飛行數據記錄器及機艙聲錄音器，且飛機各機械部位及電子儀器儀表都裝載感測器並與黑盒子相連。黑盒子可將飛行停止工作或失事墜毀前半小時內有關技術參數及駕駛艙內的聲音記錄下來，並在需要時將所記錄的參數重新播放，以供飛行實驗、事故分析之用。黑盒子具有極強的抗火、耐壓、耐衝擊振動、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干擾等能力。即便飛機已完全損壞，但黑匣子里的記錄數據也能完好保存。世界上多數空難原因都是通過黑盒子找出來的。

目前，大多數的客機、軍用飛機上安裝的黑盒子有兩種。其一是稱爲飛機數據記錄器（flight data recoder，FDR）的黑盒子，專門記錄飛行中的各種數據（例如，飛行的時間、速度、高度、飛機舵面的偏度、發動機的轉速、溫度等，共有30多種數據），並可累計長達記錄25小時。在飛機起飛之前，駕駛員要打開黑盒子的開關，以使得飛行過程中將上述的種種數據收入黑盒子内。一旦出現空難，整個事故過程中的飛行參數就能從黑盒子中找到，且人們便可知道飛機失事的原因。其二稱爲飛行員語音記錄器（Cockpit Voice Recorder，CVR）的黑盒子，其就像錄音機一樣，通過放置在駕駛艙及座艙内的揚聲器，錄下飛行員與飛行員之間以及座艙内乘客、劫機者與空中小姐的講話聲。飛行員語音記錄器記錄的時間爲30分鍾，超過30分鍾又會重新開始錄音。因此，第二類黑盒子内錄存的是空難30分鍾前機内的重要信息。

由此可知，飛機在發生事故後，相關人員需要搜尋黑盒子，才能取得所記錄的各種資訊。換句而言，當無法搜尋到黑盒子時，便無法得知飛機事故發生原因。

本發明提供一種資訊備份方法及資訊備份系統，其能即時基於機器對機器（machine-tomachine，M2M）協定將載具相關資訊傳送至伺服器，從而避免傳統黑盒子無法搜尋到之疑慮。

本發明提出一種的資訊備份方法，適用於移動載具及伺服器，所述方法包括下列步驟。取得移動載具的外部資訊及內部資訊。透過機器對機器協定將移動載具與伺服器建立傳輸連線。透過傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器。

在本發明的一實施例中，上述透過機器對機器協定將移動載具與伺服器建立傳輸連線包括下列步驟。經由行動網路連線至伺服器。透過行動網路，而依據機器對機器協定與伺服器進行機器對機器交握程序。

在本發明的一實施例中，上述的外部資訊包括外部影像、聲音訊號及外部傳輸資訊，而取得移動載具的外部資訊及內部資訊包括下列步驟。透過影像擷取裝置取得外部影像。透過錄音裝置錄製聲音訊號。接收來自穿戴裝置的外部傳輸資訊。

在本發明的一實施例中，上述的內部資訊包括運動資訊、位置資訊及機械控制資訊，而取得移動載具的外部資訊及內部資訊包括下列步驟。透過傳感器取得運動資訊。透過定位系統取得移動載具的位置資訊。取得移動載具中多個機械元件的機械控制資訊。

在本發明的一實施例中，上述透過傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器之後，更包括下列步驟。透過伺服器分析外部資訊及內部資訊，以進行派工管理作業、行動管理作業及資源管理作業。

本發明提出一種資訊備份系統，其包括移動載具及伺服器。移動載具取得移動載具的外部資訊及內部資訊，透過機器對機器協定與伺服器建立傳輸連線，且透過傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器。

在本發明的一實施例中，上述的移動載具經由行動網路連線至伺服器，且透過行動網路而依據機器對機器協定與伺服器進行機器對機器交握程序。

在本發明的一實施例中，上述的外部資訊包括外部影像、聲音訊號及外部傳輸資訊。而移動載具透過影像擷取裝置取得外部影像，透過錄音裝置錄製聲音訊號，且接收來自穿戴裝置的外部傳輸資訊。

在本發明的一實施例中，上述的內部資訊包括運動資訊、位置資訊及機械控制資訊。而移動載具透過傳感器取得運動資訊，透過定位系統取得移動載具的位置資訊，且取得移動載具中機械元件的機械控制資訊。

在本發明的一實施例中，上述的伺服器分析外部資訊及內部資訊，以進行派工管理作業、行動管理作業及資源管理作業。

本發明提出另一種資訊備份系統，其包括伺服器、網路閘道設備及移動載具。移動載具取得移動載具的外部資訊及內部資訊，透過機器對機器協定經由網路閘道設備與伺服器建立傳輸連線，且透過傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器。

基於上述，本發明實施例所提出的資訊備份方法及系統，其可將移動載具所收集的各種資訊備份至伺服器，從而讓伺服器基於備份資訊對移動載具進行管控。據此，移動載具發生事故後，相關人員便能即時基於上傳的資訊來進行搜救。此外，本發明實施例亦能方便控管中心對於移動載具進行管理。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例說明一種資訊備份系統的方塊示意圖。請參照圖1，資訊備份系統100包括伺服器110及移動載具150。需說明的是，在實際應用中，資訊備份系統100可能包括超過一台伺服器110及移動載具150。

伺服器110例如是具有運算能力的機器對機器資料彙整中心、類比數位（Analog/Digital）伺服器、檔案伺服器、資料庫伺服器、應用程式伺服器、雲端伺服器、工作站或個人電腦等計算機裝置。

移動載具150可以是汽車、飛行器、船隻等各類型可移動式交通工具。圖2是依據本發明一實施例說明移動載具150的元件方塊圖。請參照圖2，移動載具150包括（但不僅限於）至少一種機械元件151、至少一種傳感器152、通訊模組153、影像擷取裝置154、錄音裝置155、定位裝置156、儲存單元157及處理單元158。

機械元件151例如是電力系統、傳動系統、空調系統、防盜設備、清潔元件、音響設備中的各種元件。舉例而言，圖3是依據本發明一實施例說明移動載具150內部資訊的傳輸架構。請參照圖3，輸入程序310中可取得類比訊號輸入311（油門踏板、開關等）、控制器區域網路（CAN）資料輸入313、RS485數位資料輸入與輸出315。接著，基於輸入程序310的輸入資訊，便可進行電壓與附件檢查321、類比訊號與數位訊號檢查322、模式決定323（例如，充電、駕駛、高壓電源等模式檢查）、模式啟動324（例如，高壓電系統開始建立）。若檢查過程中發生錯誤，則產生無線錯誤訊號傳遞資訊330。基於模式決定323的選擇，進行無線遠端控制充電351、無線遠端駕駛模式控制352、無線遠端無線控制353或無線高電壓開關控制354。輸入程序310的輸入資訊亦可輸入至人機介面（Human Machine Interface，HMI）340，以方便移動載具150的操作人員查看資訊及操作。接著，移動載具150進行無線安全控制360（例如，能量、電源、安全保護、限制、最佳化等），且將控制資訊進行輸出370（例如，輸出控制、遠端無線車體駕駛性能調節等）。而輸出程序390便會將錯誤訊號、模式控制、安全控制等資訊透過類比訊號輸出391（油門踏板、開關等）、控制器區域網路資料輸出393、RS485數位資料輸入與輸出395進行輸出。在本實施例中，機械元件151所產生的各類資訊、資料及訊號統稱為機械控制資訊。

傳感器152例如是（accelerometer）、陀螺儀（gyrosensor）、電子羅盤（compass）、重力感測器（G-sensor）、溫度感測器等應用於移動載具150的各類型傳感器。在一實施例中，傳感器152可取得移動載具150的運動資訊（例如，飛行姿態、行駛速度、行駛方向等）。

通訊模組153例如是諸如乙太網路（Ethernet）等有線網路模組、諸如藍芽（Bluetooth）、WiFi及第2代（2G）、第3代（3G）、第4代（4G）通訊模組等無線通訊模組、控制器區域網路（Controller Area Network，CAN或是控制器區域網路匯流排（CANbus））等。移動載具150透過通訊模組153而經由行動網路130（例如，2G、3G、4G等）連線至伺服器110。

舉例而言，圖4是依據本發明一實施例說明通訊協定堆疊（stack）圖。請參照圖4，在物理（physical）及媒體（media access control，MAC）層中，依據移動載具150所裝載的通訊模組153傳感器152及定位裝置156，可能存在IEEE 802.11、2G/3G/4G/通用封包無線電服務（General Packet Radio Service，GPRS）、GPS、射頻識別（Radio-Frequency Identification，RFID）、乙太網路、傳感器、藍芽及/或CANBUS規格等。網路層具有除錯控制、路由協議、移動網路管理及數據格式融合。傳輸層具有即時傳輸協定（Real-time Transport Protocol，RTP）、資料同步協定、傳輸控制協定（Transmission Control Protocol，TCP）/使用者資料協定（User Datagram Protocol，UDP）。而依據不同需求，應用層可能具有超文本傳輸協定（HyperText Transfer Protocol，HTTP）、車載資訊訊息、外部資料訊息、訊息分佈條件等。

此外，圖5是依據本發明一實施例說明圖4中物理及媒體層的關係圖。請參照圖5，物理（PHY）層的說明可參考圖4中物理及媒體層的敘述，於此不再贅述。而依據不同需求，媒體（MAC）層可能具有媒介獨立切換功能、資源管理層（例如，資物流分配、車輛控制、地址管理等）、移動管理層（例如，位置管理、節點管理、切換等）及資源管理層（例如，路徑管理、最佳化控制、業務分類等）。

影像擷取裝置154例如是相機、攝影機，且用以對移動載具150外擷取至少一外部影像。錄音裝置155例如是具有麥克風以錄製聲音的裝置，且用以對移動載具150內錄製聲音訊號。定位裝置156例如是基於全球定位系統（Global Positioning System，GPS）、輔助全球衛星定位系統（Assisted Global Positioning System，AGPS）或伽利略定位系統（Galileo Positioning System）或全球導航衛星系統（GLObal NAvigation Satellite System，GLONASS）等衛星導航系統的設備，且用以取得移動載具150的位置資訊。

儲存單元157例如是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（Random Access Memory；RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory；ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合。儲存單元157用於儲存移動載具150所取得的各種內部資訊（例如，運動資訊、位置資訊及機械控制資訊等）及外部資訊（例如，外部影像、聲音訊號及外部傳輸資訊等）。

處理單元158耦接機械元件151、傳感器152、通訊模組153、影像擷取裝置154、錄音裝置155、定位裝置156及儲存單元157。處理單元158可以是一種中央處理器（Central Processing Unit；CPU）、微處理器（Microprocessor）、數位信號處理器（DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit；ASIC）、系統單晶片（system on chip；SoC）或其他類似元件或上述元件的組合。在本發明實施例中，處理單元158用以執行移動載具150的所有作業。

為了方便理解本發明實施例的操作流程，以下將舉諸多實施例詳細說明本發明實施例中資訊備份系統100的資訊備份方法。圖6是依據本發明一實施例說明資訊備份方法的流程圖。請參照圖6，本實施例的方法適用於圖1中的資訊備份系統100及圖2中的移動載具150。下文中，將以資訊備份系統100及移動載具150中的各項裝置、元件及模組說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。

在步驟S610中，移動載具150的處理單元158取得移動載具150的外部資訊及內部資訊。在一實施例中，內部資訊包括運動資訊、位置資訊及機械控制資訊。而移動載具150的處理單元158透過傳感器152取得運動資訊，透過定位裝置156所裝載的定位系統（例如，GPS、GLONASS等）取得移動載具的位置資訊，且取得移動載具150中機械元件151的機械控制資訊（例如，電壓資訊、控制模式、油門踏板資訊、類比電壓、脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）類比資訊、溫度資訊等）。

在另一實施例中，外部資訊包括外部影像、聲音訊號及外部傳輸資訊。而移動載具150的處理單元158透過影像擷取裝置154取得外部影像，透過錄音裝置155錄製聲音訊號，且透過通訊模組153接收來自穿戴裝置（未繪示，例如，智慧型手錶、智慧型眼鏡、人體感測器等）的外部傳輸資訊（例如，人體狀態、人類運動資訊等）。

在步驟S620中，移動載具150的通訊模組153透過機器對機器（M2M，或稱機器類型通訊（Machine Type Communication，MTC））協定與伺服器110建立傳輸連線。在本實施例中，移動載具150的通訊模組153經由行動網路130連線至伺服器110，且透過行動網路130而依據機器對機器協定與伺服器110進行機器對機器交握程序。具體而言，本發明實施例是基於機器對機器網路來建構出資訊備份系統100。也就是說，移動載具150及伺服器110是具有機器對機器功能的設備。機器對機器協定架構可分為感知層、網路層和應用層，其運作流程係由傳感器152、影像擷取裝置154、錄音裝置155等感知相關元件或裝置擷取資訊，再利用GPRS、3G、4G、無線區域網路（Wireless Lan Area Network，WLAN）等無線網路技術進行資訊傳輸，且透過應用層串連伺服器110的雲端服務。

需說明的是，若移動載具150經由行動網路130連線，則會向提供行動網路130服務之電信商進行註冊及授權程序，以確認移動載具150所支援的機器對機器功能及確保資訊安全。此外，經由機器對機器交握程序可確認移動載具150與伺服器110間的傳輸通道已建立完成。

在步驟S630中，移動載具150的處理單元158藉由通訊模組153透過此傳輸連線傳送外部資訊及內部資訊至伺服器110。具體而言，在確認傳輸通道已建立完成之後，移動載具150的處理單元158便可基於備份機制來將取得的外部資訊及內部資訊，透過通訊模組153來備份至伺服器110。而此備份機制可能包括時間排程（例如，每10、20分鐘傳送）、觸發條件（例如，接收到錯誤訊息、機械元件151故障、溫度高於特定門檻值、告警事件等）、外部指令設置，依據不同設計需求，應用本發明實施例者可自行變更。

在一實施例中，伺服器110接收到移動載具150所傳送的內部資訊及外部資訊，便可對外部資訊及內部資訊進行分析，以進行派工管理作業、行動管理作業及資源管理作業等功能。例如，在派工管理作業中，伺服器110可經由傳輸通道傳送派工指示到移動載具150，而移動載具150的駕駛者便可查看派工指示。在行動管理作業中，伺服器110可透過人機介面搭配電子地圖呈現一個或多個移動載具150的位置。而資源管理作業中，伺服器110可基於資物流來對多個移動載具進行業務分配。此外，伺服器110亦可分析機械控制資訊，以判斷移動載具150是否發生故障。

需說明的是，依據不同設計需求及機器對機器服務內容，伺服器110可進行的管理作業（例如，即時通聯、交易管理、遠端控制、搜尋位址、提供路況資訊等）可能不同。

在前述實施例是將移動載具150可直接經由行動網路130連線至伺服器110進行備份作業。而在另一實施例中，移動載具可透過其他設備來進行上傳作業，以解決部份移動載具不支援行動網路的情況。

圖7是依據本發明另一實施例說明資訊備份系統的方塊示意圖。請參照圖7，資訊備份系統700包括伺服器710、移動載具750及網路閘道設備760。需說明的是，在實際應用中，資訊備份系統700可能包括超過一台伺服器710、移動載具750及網路閘道設備760。

伺服器710及移動載具750具有與圖1中伺服器110及移動載具150相同或相似的元件，故其相關說明於此不再贅述。圖7與圖1不同的地方在於，網路閘道設備760（例如，智慧型手機、平板、筆記型電腦、機器對機器閘道設備、路由設備等）可連線至行動網路730，且移動載具750透過機器對機器協定經由網路閘道設備760與伺服器710建立傳輸連線。換句而言，移動載具750將資訊傳送至伺服器710的媒介是透過網路閘道設備760。移動載具750會自動將內部資訊及外部資訊推送（經由WiFi、藍芽等傳輸技術）至網路閘道設備760，而或是網路閘道設備760發出資訊取得要求以自移動載具750取得內部資訊及外部資訊。

由此可知，若移動載具150、750可定時備份內部資訊及外部資訊，則當事故或任何問題發生時，伺服器110、750端的管控人員便能即時依據上傳的內部資訊及外部資訊來判斷移動載具150、750的當前位置、故障問題等相關資訊，且進行對應的救援作業。

圖8是依據本發明一實施例說明資訊備份流程的範例。請參照圖，本實施例的方法適用於資訊備份系統100、700。為了方便說明，下文中將以資訊備份系統100的各項裝置說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。

移動載具150對硬體層（例如，機械元件151、傳感器152、影像擷取裝置154、錄音裝置155、定位裝置156）進行資料判別，且選擇已註冊的系統（步驟S810）。例如，基於備份機制來決定所欲備份的資訊。移動載具150向電信商的GPRS/3G/4G系統層註冊，以建構完成輸出輸入點資料（步驟S820）。接著，移動載具150的人機介面系統啟動（步驟S830），且進行機器對機器交握程序以建立機器對機器的傳輸通道（步驟S840）。移動載具150可透過多方應用程式系統資料，來建立完成多媒體及網路介面的傳輸定義數位資料模型（步驟S850）。另一方面，移動載具150亦可與數位類比（DA）伺服器（例如，伺服器110）建立資料傳輸（步驟S855），以上傳類比電壓、PWM類比資訊、溫度資訊等機械控制資訊或傳感資訊。當無線系統建構（即，傳輸通訊建立）時，移動載具150進行圖3中如圖3中電壓與附件檢查321、類比訊號與數位訊號檢查322的檢查及測試程序（步驟S860）。

綜上所述，本發明實施例所提出的資料備份系統及方法，其基於機器對機器協定將移動載具所取得的各種內部資訊及外部資訊備份至提供雲端服務的伺服器，以方便伺服器遠端監控。此外，移動載具甚至能透過網路閘道設備來上傳資訊至伺服器，以提供另一種傳送路徑。由於移動載具在行使的過程中將所有的記錄透過雲端服務傳送至伺服器備份，因此即使移動載具毀損或爆炸解體，移動載具的資訊早已傳送至遠端。藉此，本發明實施例便能避免傳統飛行器因無法尋回黑盒子而無法判別失事原因之疑慮。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、700‧‧‧資訊備份系統

110、710‧‧‧伺服器

130、730‧‧‧行動網路

150、750‧‧‧移動載具

151‧‧‧機械元件

152‧‧‧傳感器

153‧‧‧通訊模組

154‧‧‧影像擷取裝置

155‧‧‧錄音裝置

156‧‧‧定位裝置

157‧‧‧儲存單元

158‧‧‧處理單元

S610～S630、S810～S860‧‧‧步驟

760‧‧‧網路閘道設備

圖1是依據本發明一實施例說明一種資訊備份系統的方塊示意圖。 圖2是依據本發明一實施例說明移動載具的元件方塊圖。 圖3是依據本發明一實施例說明移動載具內部資訊的傳輸架構。 圖4是依據本發明一實施例說明通訊協定堆疊（stack）圖。 圖5是依據本發明一實施例說明圖中物理及媒體層的關係圖。 圖6是依據本發明一實施例說明資訊備份方法的流程圖。 圖7是依據本發明另一實施例說明資訊備份系統的方塊示意圖。 圖8是依據本發明一實施例說明資訊備份流程的範例。

Claims (8)

1. 一種資訊備份方法，適用於一移動載具及一伺服器，所述方法包括：由該移動載具取得該移動載具的一外部資訊及一內部資訊；由該移動載具透過一機器對機器(machine-tomachine，M2M)協定將該移動載具與該伺服器建立一傳輸連線；以及由該移動載具透過該傳輸連線傳送該外部資訊及該內部資訊至該伺服器，其中透過該機器對機器協定將該移動載具與該伺服器建立該傳輸連線的步驟包括：該移動載具經由一行動網路連線至該伺服器；以及該移動載具透過該行動網路，而依據該機器對機器協定與該伺服器進行一機器對機器交握程序。
2. 如申請專利範圍第1項所述的資訊備份方法，其中該外部資訊包括一外部影像、一聲音訊號及一外部傳輸資訊，而取得該移動載具的該外部資訊及該內部資訊的步驟包括：透過一影像擷取裝置取得該外部影像；透過一錄音裝置錄製該聲音訊號；以及接收來自一穿戴裝置的該外部傳輸資訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述的資訊備份方法，其中該內部資訊包括一運動資訊、一位置資訊及一機械控制資訊，而取得該移動載具的該外部資訊及該內部資訊的步驟包括：透過至少一傳感器取得該運動資訊； 透過一定位系統取得該移動載具的該位置資訊；以及取得該移動載具中多個機械元件的該機械控制資訊。
4. 如申請專利範圍第1項所述的資訊備份方法，其中透過該傳輸連線傳送該外部資訊及該內部資訊至該伺服器之後，更包括：透過該伺服器分析該外部資訊及該內部資訊，以進行一派工管理作業、一行動管理作業及一資源管理作業。
5. 一種資訊備份系統，包括：一伺服器；以及一移動載具，取得該移動載具的一外部資訊及一內部資訊，透過一機器對機器協定與該伺服器建立一傳輸連線，且透過該傳輸連線傳送該外部資訊及該內部資訊至該伺服器，其中該移動載具經由一行動網路連線至該伺服器，且透過該行動網路而依據該機器對機器協定與該伺服器進行一機器對機器交握程序。
6. 如申請專利範圍第5項所述的資訊備份系統，其中該外部資訊包括一外部影像、一聲音訊號及一外部傳輸資訊，而該移動載具透過一影像擷取裝置取得該外部影像，透過一錄音裝置錄製該聲音訊號，且接收來自一穿戴裝置的該外部傳輸資訊。
7. 如申請專利範圍第5項所述的資訊備份系統，其中該內部資訊包括一運動資訊、一位置資訊及一機械控制資訊，而該移動載具透過至少一傳感器取得該運動資訊，透過一定位系統取得 該移動載具的該位置資訊，且取得該移動載具中多個機械元件的該機械控制資訊。
8. 如申請專利範圍第5項所述的資訊備份系統，其中該伺服器分析該外部資訊及該內部資訊，以進行一派工管理作業、一行動管理作業及一資源管理作業。