Brevet FR3136074A1 — publié le 20231201

TITRE : SYSTEME DE GESTION ET DE TRAITEMENT DE DONNEES Ce système de gestion et de traitement de données issues de différents systèmes notamment embarqués à bord d’une plateforme telle qu’un navire, et destiné à fournir des services sécurisés sur ces données en mettant en œuvre une solution de gestion et de traitement notamment à base de mégadonnées, est caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - des moyens d’ingestion de ces données (1) ; - des moyens d’indexation de ces données (2); - des moyens de traitement de ces données (3); - des moyens d’archivage de données (4); - des moyens de stockage de données (5); - des moyens de visualisation de données (6); et/ou - des moyens de présentation de données (7). Figure pour l'abrégé : Fig. 1 SYSTEME DE GESTION ET DE TRAITEMENT DE DONNEES La présente invention concerne un système de gestion et de traitement de données issues de différents systèmes notamment embarqués à bord d’une plateforme telle qu’un navire. Plus particulièrement elle concerne un tel système qui est destiné à fournir des services sécurisés sur ces données en mettant en œuvre une solution de gestion et de traitement notamment à base de mégadonnées ou « big data ». La présente demande s’inscrit dans le domaine des systèmes numériques distribués et en particulier par exemple d’une plateforme numérique d’une force aéro-maritime. Elle vise à embarquer un cœur numérique, conforme aux standards actuels, dans les systèmes d’informations des bâtiments par exemple de la Marine. Un système numérique distribué est une infrastructure de distributions de services et de données au sein d’un cloud privé mettant en œuvre une architecture ‘data centré’. Les technologies utilisées sont issues de centres de données et du big data. Dans un contexte où la valorisation des données est un axe de plus en plus important pour la supériorité opérationnelle, il devient crucial pour les industriels du secteur naval de la défense d’intégrer à bord des navires des infrastructures informatiques permettant de « manager » et de valoriser les données. On parle alors de système ‘data centré’. Les données sont de natures très hétérogènes, plus ou moins structurées. La quantité de données est importante à l’échelle du navire (mais moyenne ou faible à l’échelle de l’industrie civile). Des travaux sont à mener afin de gérer l’hétérogénéité, la structuration et le volume de ces données dans un contexte naval embarqué ou à terre. Ce sont les technologies big data qui apportent les réponses technologiques à ces défis. Ces technologies big data qui concentrent les données engendrent la production de données supplémentaires dans les systèmes. Ces données permettront de proposer des services plus intelligents mais aussi de récolter des informations pour l’ingénierie des produits et pour la maintenance. Plus on sait stocker des données et plus on en produit. La mise en réseau des bâtiments au sein d’un cloud naval et le foisonnement de capteurs intelligents, constituant un internet des objets ou IoT, seront d’autres sources de croissance exponentielle des données. Les quantités de données à traiter seront alors encore plus volumineuses (dizaines voire centaines de Téra octets) sans compter l’arrivée en masse de la vidéo et des images dans les systèmes. Le traitement de données massives passe nécessairement par le déploiement d’une infrastructure big data. Cette infrastructure, évolutive dans le temps c'est-à-dire scalable, est un système intégré physiquement au centre de données du bâtiment (quand il en dispose). L’industrie vit sa 4ème révolution, cela se caractérise par la mise en œuvre des technologies numériques et notamment celles mettant en valeur les données dans un monde interconnecté. Les navires militaires n’échappent pas à cette transformation et l’ensemble des systèmes du navire armé mue de la mécanique à l’informatique, générant et s’échangeant des multitudes informations. La donnée devient le nouveau carburant pour faire fonctionner ces systèmes.et elle est donc un enjeu stratégique. Les données sont le point de convergence de ce virage numérique, que les bateaux amorcent. Et la façon dont les systèmes, les utilisateurs, en tirent profit, leurs donneront un avantage considérable pour évaluer de nouvelles situations, les nouvelles menaces, éclairer la prise de décisions et ainsi définir la meilleure stratégie. Le but de l’invention est donc de proposer un tel système qui apporte des outils nécessaires au traitement d'un important volume de données (big data) et des services de gestion et de traitement de ces données. A cet effet l’invention a pour objet un système de gestion et de traitement de données issues de différents systèmes notamment embarqués à bord d’une plateforme telle qu’un navire, et destiné à fournir des services sécurisés sur ces données en mettant en œuvre une solution de gestion et de traitement notamment à base de mégadonnées, caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - des moyens d’ingestion de ces données; - des moyens d’indexation de ces données; - des moyens de traitement de ces données; - des moyens d’archivage de données; - des moyens de stockage de données; - des moyens de visualisation de données; et/ou - des moyens de présentation de données. Suivant d’autres caractéristiques du système selon l’invention, prises seules ou en combinaison : les moyens d’ingestion des données comprennent des moyens de collecte de données et des moyens de décodage de celles-ci ; les moyens de collecte de données comprennent en outre des moyens de requête et/ou de téléchargement de données vers et depuis des systèmes externes ; les moyens de collecte de données sont raccordés en outre à des systèmes opérationnels de la plateforme ; les systèmes opérationnels de la plateforme comprennent des moyens choisis dans le groupe comprenant en outre: un système de management de combat de la plateforme; un système de management de la conduite de la plateforme; des équipements embarqués sur la plateforme ; et/ou un système de maintenance de la plateforme ; - les moyens de traitement comprennent des moyens de traitement et d’analyse en temps réel et différé par blocs de données ; - les moyens de traitement comprennent des moyens logiciels à base notamment d’intelligence artificielle et de mégadonnées ; - les moyens de visualisation comprennent des moyens de présentation d’informations à base d’interface homme-machine et de serveur, en outre de rapport, de tableau, de carte et/ou d’image ; - les moyens de présentation comprennent des moyens de requête à base de moteur de recherche ; - les données comprennent notamment des données choisies dans le groupe comprenant des données de renseignement, des données géographiques, des données tactiques et/ou des données d’évènement et de fonctionnement de la plateforme et/ou de ses équipements ; - les données comprennent des données structurées, semi-structurées et/ou non-structurées dans un format brut ou interprété ; - les moyens de traitement comprennent des moyens de calcul et d’écriture de code partagé ; - les moyens de présentation comprennent des moyens de contrôle et de catalogage des données et des traitements. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : La représente un schéma synoptique illustrant un exemple de réalisation d’un système selon l’invention. On a en effet illustré sur la , un schéma synoptique illustrant un exemple de réalisation d’un système de gestion et de traitement de données selon l’invention. L’invention s’applique aux systèmes numériques par exemple d’un navire armé, mais l’architecture fonctionnelle n’est pas spécifique pour un système embarqué. Elle repose sur des principes largement répandus dans le monde civil et déployés dans des centres informatiques à terre. Le système selon l’invention est un système comprenant des moyens d’ingestion, d’indexation, de traitement, d’archivage, de stockage, de visualisation et de présentation de données à bord. Il est prévu de le connecter à plusieurs sources de données : le système de conduite et de combat, la plateforme, le système de maintenance, le système information et de commandement. En fait les moyens de collecte de données du système peuvent être raccordés en outre à des systèmes opérationnels de la plateforme, comprenant des moyens choisis dans le groupe comprenant en outre: un système de management de combat de la plateforme; un système de management de la conduite de la plateforme; des équipements embarqués sur la plateforme ; et/ou un système de maintenance de la plateforme. L’architecture fonctionnelle du système de management de la donnée est basée sur l’architecture Lambda, architecture de traitement de données conçue pour traiter des quantités importantes de données. Cette architecture Lambda (LA) a été créée pour décrire un modèle générique de traitement de données évolutif et tolérant aux pannes. Le modèle est conçu pour gérer et traiter une énorme quantité de données en utilisant deux composants importants, à savoir « le batch » et « le temps réel ». Le système selon l’invention est un système de partage, valorisation des données et de mise à disposition de nouveaux services exploitant le Big Data et l’IA. Il offre un accès aux données, c'est-à-dire la recherche sémantique de l’information d’intérêt opérationnelle. Le système selon l’invention est un système « Big Data » basé sur une distribution Cloudera. Le système vise à mettre en place un lac de données ou « data lake », afin de stocker des données et les traiter à bord, via des algorithmes pouvant s’exécuter sur la plateforme du système selon l’invention mais également à terre après une phase de transfert des données. Le système selon l’invention met en œuvre plusieurs grandes fonctions big data : ingérer, indexer, traiter, analyser, restituer, superviser, administrer, gouverner, sécuriser, archiver, stocker, visualiser, présenter. Le système selon l’invention est basé sur une architecture modèle du big data appelée « architecture Lambda ». Cette architecture fournit les moyens d’effectuer des calculs distribués évolutifs et performants sur des grands ensembles et volumes de données, à la fois en batch et en quasi temps réel. Ceci permet de mettre en œuvre différentes fonctions telles que : Réaliser l'acquisition des données ; Analyser et traiter les données ; Décharger les données vers des bases de données externes ; Restituer les données ; Stocker les données ; Fournir des interfaces d'accès aux données et services ; Héberger des services au sein du système selon l’invention ; Gouverner les données et gérer la sécurité du système selon l’invention ; Superviser et administrer le système selon l’invention. A cet effet le système de gestion et de traitement de données selon l’invention comporte en outre : - des moyens d’ingestion de ces données désignés par la référence générale 1 sur la figure ; - des moyens d’indexation de ces données désignés par la référence générale 2 sur la figure ; - des moyens de traitement de ces données désignés par la référence générale 3 sur la figure ; - des moyens d’archivage de données désignés par la référence générale 4 sur la figure ; - des moyens de stockage de données désignés par la référence générale 5 sur la figure ; - des moyens de visualisation de données désignés par la référence générale 6 sur la figure ; et/ou - des moyens de présentation de données désignés par la référence générale 7 sur la figure. Les moyens d’ingestion des données comprennent par exemple des moyens de collecte de données et des moyens de décodage de celles-ci. Les moyens de collecte de données comprennent en outre des moyens de requête et/ou de téléchargement de données vers et depuis des systèmes externes et ils sont raccordés en outre à des systèmes opérationnels de la plateforme tels que désignés par la référence générale 8 sur la figure. Ces systèmes opérationnels de la plateforme comprennent par exemple des moyens choisis dans le groupe comprenant en outre: un système de management de combat de la plateforme; un système de management de la conduite de la plateforme; des équipements embarqués sur la plateforme ; et/ou un système de maintenance de la plateforme. Cette fonction permet d’ingérer les données dans le système selon l’invention en se connectant aux systèmes externes via des connecteurs et de collecter les données brutes sans transformation avant leur stockage dans le lac de données. Cette fonction peut consister à : ingérer de façon dynamique de données des réseaux, réaliser des requêtes pour obtenir des données provenant de systèmes externes (situés sur le même bâtiment, sur d'autres bâtiments ou à terre), charger des bases de données externes. Cette fonction d’ingestion dynamique est l’une des couches clés du modèle d’architecture. Cette fonction, basée sur plusieurs outils, collecte les données et les stocke dans un système de fichiers spécifique. Ces données sont dès lors requêtables. Le défi de cette fonction est de capturer un volume important de données hétérogènes de sources externes, et pour certains, en temps réel. Cette fonction offre des connecteurs d’entrée compatibles des flux à enregistrer et offre des connecteurs de sortie compatibles du système de fichiers distribué et des services. Un connecteur d’entrée a la capacité d’écouter des flux provenant de l’extérieur du réseau tandis qu’un connecteur de sortie a la capacité de publier et d'enregistrer des données. La fonction de requêtage permet d’obtenir des données de systèmes externes au système selon l’invention, données qui pourront être utilisées lors des traitements réalisés dans celui-ci. Toutes les données ne sont pas acquises à bord pendant les missions. Le développement des services autour de la donnée nécessite l’utilisation de données externes existantes (nomenclature, dictionnaire, …). Ces données, généralement fournies par des tiers, seront injectées dans le lac de données via chargement. Comme indiqué précédemment les moyens de traitement 3 comprennent des moyens de traitement et d’analyse en temps réel et différé par blocs de données désignés par la référence générale 9 et 10 respectivement sur la figure. Ces moyens de traitement comprennent alors des moyens logiciels à base notamment d’intelligence artificielle et de mégadonnées. Cette fonction permet de décoder les données aux formats nécessaires aux différents cas d’utilisation, de cataloguer les données par l’ajout de métadonnées et de réaliser des traitements sur ces données. La conversion des données brutes en données modélisées est la responsabilité de cette fonction. On peut ainsi analyser et traiter les données en temps réel ou en temps différé. En temps réel, les données sont traitées en streaming sur la base de traitement simple (décodage, ajout de métadonnées, croisement de données, …). Ainsi cette fonction peut se décomposer en : décodage standard des données du format binaire vers un format non binaire, décodage métier des données vers le format pivot, ajout de métadonnées, formatage des données aux standards géospatiaux. En temps différé, les données sont lues dans le lac de données et traitées par des micros services ou des algorithmes classiques ou d’IA. Les moyens de traitement comprennent alors notamment des moyens de calcul et d’écriture de code partagé. Pour décharger des données du lac de données il faut pouvoir les sélectionner, les préparer et les exporter. L’étape de préparation permet entre autres de sélectionner les champs souhaités. L’extraction met quant à elle en œuvre des moyens adéquats compte tenu de la volumétrie, pour copier les données sur un support externe au lac de données. Les moyens de visualisation 6 comprennent des moyens de présentation d’informations à base d’interface homme-machine et de serveur, en outre de rapport, de tableau, de carte et/ou d’image et les moyens de présentation 7 comprennent des moyens de requête à base de moteur de recherche. Les données comprennent notamment des données choisies dans le groupe comprenant des données de renseignement, des données géographiques, des données tactiques et/ou des données d’évènement et de fonctionnement de la plateforme et/ou de ses équipements et ces données comprennent des données structurées, semi-structurées et/ou non-structurées dans un format brut ou interprété. Les moyens de présentation comprennent alors notamment des moyens de contrôle et de catalogage des données et des traitements. Ceci permet alors de visualiser des données, de rechercher des données et des informations à l’aide par exemple d’un moteur de recherche et d’explorer des données. Bien entendu d’autres fonctions et modes de réalisation de ce système peuvent être envisagés. Système de gestion et de traitement de données issues de différents systèmes notamment embarqués à bord d’une plateforme telle qu’un navire, et destiné à fournir des services sécurisés sur ces données en mettant en œuvre une solution de gestion et de traitement notamment à base de mégadonnées, caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - des moyens d’ingestion de ces données (1) ; - des moyens d’indexation de ces données (2); - des moyens de traitement de ces données (3); - des moyens d’archivage de données (4); - des moyens de stockage de données (5); - des moyens de visualisation de données (6); et/ou - des moyens de présentation de données (7). Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d’ingestion des données (1) comprennent des moyens de collecte de données et des moyens de décodage de celles-ci. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de collecte de données comprennent en outre des moyens de requête et/ou de téléchargement de données vers et depuis des systèmes externes (8). Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de collecte de données sont raccordés en outre à des systèmes opérationnels de la plateforme. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les systèmes opérationnels de la plateforme comprennent des moyens choisis dans le groupe comprenant en outre: un système de management de combat de la plateforme; un système de management de la conduite de la plateforme; des équipements embarqués sur la plateforme ; et/ou un système de maintenance de la plateforme. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens de traitement et d’analyse en temps réel et différé par blocs de données (9, 10). Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens logiciels à base notamment d’intelligence artificielle et de mégadonnées. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de visualisation (6) comprennent des moyens de présentation d’informations à base d’interface homme-machine et de serveur, en outre de rapport, de tableau, de carte et/ou d’image. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de présentation (7) comprennent des moyens de requête à base de moteur de recherche. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données comprennent notamment des données choisies dans le groupe comprenant des données de renseignement, des données géographiques, des données tactiques et/ou des données d’évènement et de fonctionnement de la plateforme et/ou de ses équipements. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données comprennent des données structurées, semi-structurées et/ou non-structurées dans un format brut ou interprété. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens de calcul et d’écriture de code partagé. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de présentation comprennent des moyens de contrôle et de catalogage des données et des traitements.