Автоматизированное рабочее место, в виде доверенного сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности Российский патент 2025 года по МПК G06F1/14 G06F1/16 G06F3/01 G06F30/12 

Область техники

[0001] Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к оборудованию автоматизированного рабочего места сенсорным моноблоком «все в одном».

Уровень техники

[0002] В настоящее время существует множество моделей моноблоков, с разными техническими характеристиками, необходимыми как для офисной работы, так и для игровых целей.

[0003] Из уровня техники известен сенсорный моноблок с системой управления жестами, который содержит модуль распознавания 3D-жестов, смонтированный на раме экрана над дисплеем. Модуль состоит из блока инфракрасной светодиодной матрицы, блока массива инфракрасных датчиков, блока датчиков видимого света, блока датчиков температуры. Модуль формирования и сбора сигналов соответственно коммуникативно связан с модулем обработки сигналов. Модуль обработки сигналов соединен с модулем управления выходом, а модуль управления выходом отвечает за прием модуля обработки сигналов идентификации структуры, а после машинное обучение идентификации хранилища информации, интеллектуальное принятие решений, формирование вывода команд или выход с питанием от батареи, используется для управления подключенными периферийными устройствами (см. CN206497399 U, опубл. 15.09.2017).

[0004] Однако недостатком известного решения является отсутствие возможности управления с помощью жестами системой просмотра и моделирования трехмерных моделей (CAD-системы).

[0005] Из уровня техники известна система виртуальной реальности (далее – VR), способная отображать сферическое видео. Комплексная программная система VR может работать в составе компонентов системы VR, управляя компьютерным оборудованием и обеспечивая функциональность системы VR (см. US10701431 В2, опубл. 30.06.2020).

[0006] Недостатком известной системы является отсутствие безопасности при использовании в корпоративных сетях и в сетях государственных учреждений.

Раскрытие изобретения

[0007] Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.

[0008] Техническим результатом является обеспечение управления с помощью жестами и визуализации трехмерного контента, с одновременной доверенной загрузкой.

[0009] Для достижения технического результата предложено автоматизированное рабочее место, в виде доверенного сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности, содержащее: дисплей, представляющий собой PCAP сенсорный экран, покрытый защитным стеклом, установленный на LCD-матрицу по технологии оптической склейки, над дисплеем расположена оптическая система распознавания жестов, которая представляет собой пару оптических сенсоров на плате с контроллером, подключающуюся по шине данных USB, при этом часть вычислений происходит на самой плате на аппаратном уровне, часть происходит в программном обеспечении моноблока, а внутри корпуса, за дисплеем установлены основные платы: плата питания, которая коммутируется с системной вычислительной платой шлейфом питания, системная вычислительная плата с помощью шлейфа передачи данных и питания подключена к LCD-матрице, сенсорному экрану и оптической системе распознавания жестов, при этом для обеспечения доверенной загрузки системная вычислительная плата содержит модуль процессорный, который включает: доверенное процессорное ядро, доверенное хранилище ключевой информации, доверенный таймер реального времени; доверенный watchdog таймер; доверенный генератор случайных чисел; накристальные сенсоры температуры и напряжения; доверенный контроллер управления мощностью; доверенный корневой контроллер управления системой синхронизации; доверенную накристальную ROM память; доверенную накристальная CRAM память; доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; доверенный контроллер SPIFlash памяти c функцией непосредственного исполнения.

[0010] В частных случая реализации заявленного изобретения дисплей обрамлен по периметру металлической или пластиковой рамкой.

[0011] Очевидно, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание даны лишь для примера и пояснения и не являются ограничениями данного изобретения.

Краткое описание чертежей

[0012] Фиг. 1 – Схема электрическая функциональная сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности.

Осуществление изобретения

[0013] Схема электрическая функциональная сенсорного моноблока NexTouch с поддержкой виртуальной реальности показана на фиг. 1. Сенсорный моноблок NexTouch с поддержкой виртуальной реальности состоит из дисплея, который представляет собой PCAP сенсорный экран (1), покрытый защитным стеклом толщиной до 3 мм, установленный на LCD-матрицу 32'' (2) по технологии оптической склейки. Дисплей сенсорного моноблока представляет собой LCD-матрицу (2) содержит светодиоды подсветки (3). PCAP сенсорный экран по шине USB подключен к системной вычислительной плате (NextBoard E1) (4).

[0014] Над дисплеем расположена оптическая система распознавания жестов (5), которая представляет собой пару оптических сенсоров, распаянных на плате с контроллером. Плата подключается по шине данных USB к системной вычислительной плате (4). При этом часть вычислений на аппаратном уровне происходит на самой плате оптической системы распознавания жестов (5), а часть происходит в программном обеспечении моноблока.

[0015] Внутри корпуса сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности, за дисплеем установлены основные платы: плата питания (6), которая коммутируется с системной вычислительной платой (4) шлейфом питания. Системная вычислительная плата (4) с помощью шлейфа передачи данных и питания подключена к LCD-матрице (2), PCAP сенсорному экрану (1) и оптической системе распознавания жестов (5). Плата питания (6) с инвертором (7) подключена к светодиодам подсветки (3). В корпусе моноблока сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности установлена индукционная система (13) для людей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) предназначена для передачи чистого и усиленного звука на слуховые аппараты людей с нарушением слуха. Система состоит из платы усилителя звукового сигнала и индукционной петли соединенных между собой. Плата усилителя звукового сигнала подключена к системной вычислительной плате (4). Установленная в моноблок индукционная система, обеспечивает комфортную зону для работы людей с нарушением слуха с устройством.

[0016] Системная вычислительная плата (4) формата Mini-ITX содержит модуль WiFi (8) и модуль процессорный ELV-MC03-SMARC (9) с низким энергопотреблением и микросхемой 1892ВА018 (10) и ОЗУ (11), ПЗУ (12). При этом на системной вычислительной плате (4) выполнены следующие разъемы: разъем Power (14); два разъема HDMI (15), выполненных с возможностью передачи цифровых видеоданных высокого разрешения и многоканальных цифровых аудиосигналов с защитой от копирования (HDCP); два разъема RJ-45 (16); два разъема USB2.0 type А (17), выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате (4); два разъема USB3.0 type А (18), выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате (4); разъем USB2.0 type B (19), выполненный с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате; один разъем USB3.1 type C (20), выполненный с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате (4); один Jack (21) разъем питания, выполненный с возможностью питания внешнего оборудования.

[0017] Для обеспечения доверенной загрузки системная вычислительная плата содержит модуль процессорный ELV-MC03-SMARC (9), который включает: доверенное процессорное ядро, доверенное хранилище ключевой информации, доверенный таймер реального времени, доверенный watchdog таймер, доверенный генератор случайных чисел, накристальные сенсоры температуры и напряжения, доверенный контроллер управления мощностью, доверенный корневой контроллер управления системой синхронизации, доверенную накристальную ROM память, доверенную накристальная CRAM память, доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти, доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти, доверенный контроллер SPIFlash памяти c функцией непосредственного исполнения.

[0018] От платы питания (6) на корпус сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности с задней стороны выведен разъем (25) для подключения питания от сети 220В, также на корпус выведена кнопка включения/выключения (24). А в корпус моноблока сенсорного с поддержкой виртуальной реальности встроены динамики (23), которые подключаются к системной вычислительной плате (4) через разъём Audio (22).

[0019] Сенсорный моноблок NexTouch с поддержкой виртуальной реальности может устанавливаться на стол с помощью подставки или устанавливаться на стену через крепление-адаптер по стандартам VESA, и применяется для работы сотрудника на предприятии в офисе или в месте его удаленной работы, либо для настенного и/или встраиваемого исполнения. Может использоваться для выработки решений на основе автоматизации информационных процессов в различных сферах деятельности, таких как управление, проектирование, производство и т.д., или их сочетаниях предназначенный для автоматизации деятельности сотрудников в доверенном безопасном режиме.

[0020] Сенсорный моноблок NexTouch с поддержкой виртуальной реальности строится на базе отечественной ЭКБ производства Элвис (СнК СКИФ) и Байкал (СнК Байкал-М) с поддержкой ОС Лаборатории Касперского с реализацией комплекса встроенных средств безопасности на уровне электронной компонентной базы (далее – ЭКБ). Реализована система управления жестами собственной разработки для использования в отраслях с необходимостью управления и визуализации трехмерного контента.

[0021] Оптическая система управления жестами представляет собой связку аппаратного модуля, такого как оптическую стереопару на плате с контроллером, подключающуюся по шине данных USB и программного обеспечения.

[0022] Система централизованного управления и дистрибуции программного обеспечения, позволяет обеспечивать доверенную загрузку только доверенных приложений, централизованно устанавливать их на сенсорный моноблок с поддержкой виртуальной реальности, управлять жизненным циклом и обновлениями ПО.

[0023] Система централизованного управления и дистрибуции программного обеспечения - это клиент-серверная система, включающая в себя как программную часть (клиентское приложение), так и аппаратную инфраструктуру (сервер дистрибуции).

[0024] После подачи питания на сенсорный моноблок с поддержкой виртуальной реальности происходит загрузка клиентской ОС (доступны варианты с различными версиями Linux), в зависимости от выданных разрешений системным администратором загружается профиль пользователя с предустановленными разрешенными (доверенными) приложениями. При использовании системы просмотра и моделирования трехмерных моделей (CAD-системы) активируется оптическая система управления жестами.

[0025] Сенсорный моноблок с поддержкой виртуальной реальности предназначен для использования в специализированных условиях, когда нет возможности пользоваться стандартными инструментами ввода (клавиатура, мышь, трекпад). Для этого сенсорный моноблок с поддержкой виртуальной реальности оснащен сенсорным экраном и, в первую очередь, за счет встроенной оптической системы управления жестов. Как пример – просмотр технологической документации на участке производства в режиме «on-line» управляя устройством находясь на расстоянии до 5 метров. Возможность использования в настенном или встраиваемом исполнении (для производств) достигается за счет использования технологии «open frame» при разработке и производстве корпуса сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности.

[0026] Наличие централизованной системы доверенной загрузки и установки приложений, которая обеспечивает максимальный уровень безопасности для использования в корпоративных сетях и в сетях гос. учреждений (включая объекты критической инфраструктуры) достигается за счет комплекса средств безопасности встроенных на уровне электронно-компонентной базы российского производства, а именно, таких как контроль целостности, аппаратное и программное разделение доменов, использование доверенных зон и за счет использования системы централизованного управления и дистрибуции программного обеспечения.

[0027] Централизованная система доверенной загрузки и установки приложений является основной аппаратной базой для доверенной среды исполнения (Trusted Execution Environment - TEE). Для этого системная вычислительная плата оснащена RISC0 – процессором, на котором исполняется доверенная ОС, предоставляющая сервисы для ПО общего и связного назначения, исполняющемся в общем и связном контуре. Базой для исполнения сервисов являются следующие аппаратные компоненты: RISC0 – доверенное процессорное ядро; QLIC0 – контроллер доверенных прерываний; OTP – доверенное хранилище ключевой информации; RTC – доверенный таймер реального времени; WDT0 – доверенный watchdog таймер; RNG – доверенный генератор случайных чисел; Sensors – накристальные сенсоры температуры и напряжения; PMCTR – доверенный контроллер управления мощностью; CMCTR – доверенный корневой контроллер управления системой синхронизации; ROM – доверенная накристальная ROM память; CRAM – доверенная накристальная CRAM память; MFBSP0 – доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; MFBSP1 – доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; QSPI0 – доверенный контроллер SPIFlash памяти c функцией непосредственного исполнения.

[0028] Хотя данное изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в нем, не покидая фактический объем изобретения. Следовательно, описанные варианты осуществления имеют намерение охватывать все подобные преобразования, модификации и разновидности, которые попадают под сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение управления с помощью жестов и визуализации трехмерного контента, с одновременной доверенной загрузкой. Автоматизированное рабочее место в виде доверенного сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности, содержащее: дисплей, представляющий собой PCAP сенсорный экран, покрытый защитным стеклом, установленный на LCD-матрицу по технологии оптической склейки, интерфейс HDMI с поддержкой HDCP, USB-порт и модуль беспроводной связи WiFi, предназначенные для обеспечения взаимодействия внешних устройств с системной вычислительной платой, в верхней части моноблока встроена оптическая система распознавания жестов, расположенная над дисплеем, которая представляет собой пару оптических сенсоров на плате с контроллером, подключающуюся по шине данных USB, при этом часть вычислений происходит на самой плате на аппаратном уровне, часть происходит в программном обеспечении моноблока, при этом для обеспечения доверенной загрузки системная вычислительная плата содержит доверенный процессорный модуль. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Автоматизированное рабочее место, в виде доверенного сенсорного моноблока с поддержкой виртуальной реальности, содержащее: дисплей, представляющий собой PCAP сенсорный экран, покрытый защитным стеклом, установленный на LCD-матрицу по технологии оптической склейки, интерфейс HDMI с поддержкой HDCP, USB-порт и модуль беспроводной связи WiFi, предназначенные для обеспечения взаимодействия внешних устройств с системной вычислительной платой, в верхней части моноблока встроена оптическая система распознавания жестов, расположенная над дисплеем, которая представляет собой пару оптических сенсоров на плате с контроллером, подключающуюся по шине данных USB, при этом часть вычислений происходит на самой плате на аппаратном уровне, часть происходит в программном обеспечении моноблока, а внутри корпуса, за дисплеем установлены основные платы: плата питания, которая коммутируется с системной вычислительной платой шлейфом питания, системная вычислительная плата с помощью шлейфа передачи данных и питания подключена к LCD-матрице, сенсорному экрану и оптической системе распознавания жестов, при этом для обеспечения доверенной загрузки системная вычислительная плата содержит модуль процессорный, который включает: доверенное процессорное ядро, доверенное хранилище ключевой информации, доверенный таймер реального времени; доверенный watchdog таймер; доверенный генератор случайных чисел; накристальные сенсоры температуры и напряжения; доверенный контроллер управления мощностью; доверенный корневой контроллер управления системой синхронизации; доверенную накристальную ROM память; доверенную накристальную CRAM память; по меньшей мере два доверенных контроллера, каждый из которых реализован как контроллер периферии или SPIFlash памяти; доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; доверенный контроллер периферии или SPIFlash памяти; доверенный контроллер SPIFlash памяти c функцией непосредственного исполнения.

2. Автоматизированное рабочее место по п.1, отличающееся тем, что дисплей доверенного сенсорного моноблока обрамлен по периметру металлической или пластиковой рамкой.