基于物聯網的港灣泊船管理系統研究

王海燕

(青島港灣職業技術學院,山東　青島　266404)

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基于物聯網的港灣泊船管理系統研究

王海燕

(青島港灣職業技術學院,山東青島266404)

[摘要]隨著時代發展,物聯網技術被越來越廣泛地應用于各種智能交通系統中。文章基于物聯網,借助海上AIS系統、RFID技術,設計出一個智能便捷的泊船管理系統。

[關鍵詞]物聯網；AIS RFID技術；泊船管理

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.040

1物聯網概述

物聯網是信息技術進入21世紀以來一次重要的突破,被譽為繼個人電腦和互聯網技術之后,信息產業的第三個浪潮。近年來,物聯網的相關理論研究得到快速發展。它是一種較為成熟的無線數據采集技術,其應用十分廣泛,特別是在物流、貨物收發、倉儲,以及制造行業供應鏈管理等領域,技術具有廣闊的應用前景。把物聯網引入港口泊位管理中,對于提高船舶靠港速度、提升港口效益具有非常重大的意義。

2AIS系統功能

2.1AIS系統介紹

船用自動識別系統(Automatic Identification System,AIS)是一種新興的船舶和岸基廣播助航系統,它采用自組織時分多址鏈接技術,在海事VHF頻段無須人工干預的情況下連續自動地播發本船靜態動態與航次相關信息及安全短消息,同時也能自動接收周圍船舶發出的這些消息,并與海岸基站進行信息交換，是以自組織時分多址技術為核心的通用自動識別系統。

2.2系統工作原理

供AIS使用的電文,按信息內容不同被分為靜態信息、動態信息、航次相關信息和安全相關短消息四類。根據信息內容的不同,它們的更新速率是不同的。安全相關短消息在需要時發送且不受時間約束;動態信息更新速率取決于航速和航向的變更;靜態信息和與航次相關信息每6分鐘或修改數據后或根據請求更新。

靜態信息每6min或修改數據后或根據要求更新MMSI海上移動服務標識。在安裝時設定,如船舶所有權改變可能需要修正呼號與船名在安裝時設定,如船舶所有權改變可能需要修正IMO號碼在安裝時設定長度和寬度在安裝時或改變時設定船舶類型參見1371標準定位天線的位置在安裝時設定,雙向的船舶或裝有多個定位天線的船舶需要修正船高在安裝時設定,在要求或按船長決定發送動態信息由航速和航向變化決定更新船舶位置由與AIS連接的位置傳感器獲得并自動更新UTC時間戳由與AIS連接的主要位置傳感器(如GPS)自動更新對地航向(COG)由與AIS連接的主要位置傳感器自動更新,如該傳感器可計算COG則信息可用,否則信息不可用對地航速(SOG)由與AlS連接的主要位置傳感器自動更新,如該傳感器可計算SOG則信息可用,否則信息不可用船首向由與AIS連接的船首方向傳感器自動更新航行狀態必要時人工輸入:—在航(用主機推進)—錨泊—失控—操縱能力受限—系泊—吃水受限—擱淺—從事捕漁—在航(使用風帆推進)轉向率由與AIS連接的船舶轉向率傳感器或陀螺羅經自動更新,信息可能不可用與航次相關信息每6min或修改數據后或根據要求更新

續　表

3RFID 系統組成及工作原理

RFID系統模型在船舶物聯網系統中,一個完整的 RFID 組件包含電子標簽存儲器、讀寫控制器及無線通信網三個部分。

(1)電子標簽—存儲系統。電子標簽用來存放采集的數據,即船舶等目標物的相關信息,如船舶方向坐標、溫度及濕度等信息,現在電子標簽的容量已達到296以上。RFID存儲系統通過讀寫控制器來進行讀寫。

(2)讀寫控制器。讀寫控制器利用射頻器件發射的無線短波對電子標簽進行讀寫控制,讀取的信息通過無線通信組網發送至物聯網其他組件。

(3)無線通信組網。主要連接 RFID 組件中讀寫控制器與電子標簽的通信以及RFID組件與物聯網其他組件的通信。

整個RFID 組件流程如下: 當讀寫控制器需要進行信息讀寫時,發射電波至發射天線,最終向外發射；電子標簽收到控制信息時,將自身攜帶的目標物信息編碼后經由天線向外發射； 當讀寫控制器模塊接收到電子標簽發送的目標物載波時,先進行信號解調,再經過解碼,得到目標物初始信息,并經由無線通信組網發送至整個組建控制中心；控制中心首先根據決策信息判斷該電子標簽的合法性,并做出相應的處理。

4結論

RFID技術與信息系統在港口泊船管理中的應用,解決目前港口泊船管理中存在的船舶的壓港時間長,服務效率低下的問題；同時也可以對停靠船舶進行全方位監控,杜絕船舶停靠過程中走錨等問題而導致的損壞。通過AIS系統獲取船舶信息,并錄入信息系統,進行泊位的自動分配,可大大減少由人工操作導致的效率慢、易出錯等問題的概率,實現現代信息系統與傳統港口管理的完美結合。

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[作者簡介]王海燕(1985—),女,蒙古族,山東鄆城人,本科,講師。研究方向：海上通信。