基于船聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)的探討

陳世華

摘 要：我國(guó)是一個(gè)航運(yùn)大國(guó)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和對(duì)外貿(mào)易的持續(xù)高速發(fā)展，航運(yùn)業(yè)也獲得了迅猛的發(fā)展，我國(guó)航運(yùn)業(yè)也在國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)占據(jù)了重要地位。然而，如何從航運(yùn)大國(guó)邁向航運(yùn)強(qiáng)國(guó)，是我國(guó)航運(yùn)業(yè)面臨的一大課題。在航運(yùn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，由于自然條件和環(huán)境因素等的限制，缺少有效的航運(yùn)物流信息采集和流通途徑，航運(yùn)業(yè)務(wù)運(yùn)輸效率普遍較為低下，同時(shí)運(yùn)輸安全方面也存在著較為嚴(yán)重的隱患。

關(guān)鍵詞：船聯(lián)網(wǎng)；信息技術(shù)

1 船聯(lián)網(wǎng)

船聯(lián)網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)概念與技術(shù)引入航運(yùn)領(lǐng)域，是一個(gè)全新的方向、具有一定的創(chuàng)造性和探索性。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，基于航運(yùn)信息服務(wù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀與不足，結(jié)合政府、行業(yè)和公眾的各層次需求，確定船聯(lián)網(wǎng)的定位，并對(duì)需求的優(yōu)先級(jí)有所排序。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀

航運(yùn)信息化建設(shè)一直都備受關(guān)注。以歐洲為例，重要航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)近一萬(wàn)多公里，涵蓋多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，在運(yùn)輸體系中有著很高的地位。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸運(yùn)力緊張及環(huán)境等問題日益突出。為了保障跨區(qū)域及跨國(guó)航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保與安全，提出了構(gòu)建統(tǒng)一的航運(yùn)綜合信息服務(wù)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 RIS ）。RIS有著標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保障航運(yùn)交通管理和運(yùn)輸管理整個(gè)過程信息交換的有序、暢通及高效，是一種信息服務(wù)系統(tǒng)與資源整合的概念體系。在一定程度上，RIS系統(tǒng)代表了當(dāng)今世界航運(yùn)科技發(fā)展的最新趨勢(shì)。

2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)90年代初期交通運(yùn)輸部就開始醞釀推進(jìn)航運(yùn)信息化建設(shè)，大力推進(jìn)航運(yùn)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。目前，交通運(yùn)輸部已經(jīng)就航運(yùn)要素感知、信息傳輸、數(shù)據(jù)處理和行業(yè)應(yīng)用等方面開發(fā)了很有成就的系統(tǒng)，為船聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，目前我國(guó)己建立了航運(yùn)相關(guān)的信息釆集傳輸網(wǎng)絡(luò)：船舶IC卡傳感網(wǎng)、AIS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、航標(biāo)遙測(cè)遙控專網(wǎng)等，為航運(yùn)信息提供了傳輸環(huán)境。此外，依托通訊網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋了大部分重要水域。傳輸網(wǎng)絡(luò)為感知的航運(yùn)要素信息能夠可靠、高效、安全地傳輸提供了良好的基礎(chǔ)條件。

我國(guó)雖然在船聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅猛，但還存在著很多的不足，這些仍然制約著我國(guó)航運(yùn)業(yè)發(fā)展。⑴標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一。航運(yùn)的流動(dòng)性很大，途徑流域地有著不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，很難形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；航運(yùn)業(yè)同時(shí)歸屬很多不同的部門管轄，這就造成了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不一致。⑵信息不能有效共享。每個(gè)地域和部門的情況不一樣，所以在信息溝通方面存在不流暢，這有著技術(shù)原因，也有著認(rèn)為因素。⑶沒有統(tǒng)一的信息服務(wù)平臺(tái)。一是缺少信息發(fā)布渠道，信息發(fā)布不及時(shí)，信息不對(duì)稱，信息來(lái)源可靠性、權(quán)威性不足；二是管理部門為行業(yè)提供的信息服務(wù)較少。

3 “船聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)框架

3.1 船聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)

船聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船與船、船與貨、船與港口、船與各主管部門等之間的互相通信以及信息交互，從而使航運(yùn)相關(guān)方面能夠及時(shí)獲取貨物、航行環(huán)境、助航物與礙航物等等航運(yùn)要素的信息。能夠有效的統(tǒng)一調(diào)度并保證船舶航行安全和航運(yùn)效率，也能夠?qū)Ω髟貙?shí)施有效監(jiān)管?；谖锫?lián)網(wǎng)的核心、基本特征及船聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，我們提出船聯(lián)網(wǎng)的三層體系架構(gòu)（如圖1）。

3.2 智能感知平臺(tái)建設(shè)

感知層就是信息采集的。取得信息是船聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，高效利用感知技術(shù)獲取航運(yùn)信息是感知層的重點(diǎn)。在感知層，應(yīng)該廣泛的利用現(xiàn)有的航運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施，比如：利用AIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、IC系統(tǒng)以及RFID技術(shù)可有效獲取通航環(huán)境、在航船舶及貨物的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息，同時(shí)也可以與VTS系統(tǒng)等進(jìn)行補(bǔ)充。

（1）通航環(huán)境信息。重要港口通航水域的水文氣象，實(shí)時(shí)對(duì)潮汐、潮流、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度及濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)采集，建立有效的信息處理和發(fā)布系統(tǒng)，為船舶和參與各方提供處理意見。

（2）助航設(shè)施信息。助航物如航標(biāo)，航標(biāo)上安裝有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：GPS定位、電源控制器、燈運(yùn)行控制器、傾斜監(jiān)測(cè)、碰撞監(jiān)測(cè)等傳感設(shè)備。并根據(jù)各自特點(diǎn)，綜合運(yùn)用VHF無(wú)線局域網(wǎng)、北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)、GSM/GPRS通訊網(wǎng)等數(shù)據(jù)I輸技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取航標(biāo)的位置、工作狀態(tài)、電源系統(tǒng)等各部分?jǐn)?shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)的遠(yuǎn)程感知和處理。

（3）船舶及貨物信息。通過智能感知器對(duì)船舶所在位置、船舶適航情況等進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶適航及安全的全面監(jiān)控?？梢詫?shí)現(xiàn)船舶監(jiān)控自動(dòng)化和信息化，有效地提高了船舶監(jiān)控的力度，實(shí)時(shí)掌握船舶航行信息。

3.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)的航運(yùn)信息通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是以互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和專用通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用系統(tǒng)中間件保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路的安全和通暢。

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