基于物联网的港湾泊船管理系统研究

王海燕

(青岛港湾职业技术学院,山东　青岛　266404)



基于物联网的港湾泊船管理系统研究

王海燕

(青岛港湾职业技术学院,山东青岛266404)

[摘要]随着时代发展,物联网技术被越来越广泛地应用于各种智能交通系统中。文章基于物联网,借助海上AIS系统、RFID技术,设计出一个智能便捷的泊船管理系统。

[关键词]物联网；AIS RFID技术；泊船管理

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

1物联网概述

物联网是信息技术进入21世纪以来一次重要的突破,被誉为继个人电脑和互联网技术之后,信息产业的第三个浪潮。近年来,物联网的相关理论研究得到快速发展。它是一种较为成熟的无线数据采集技术,其应用十分广泛,特别是在物流、货物收发、仓储,以及制造行业供应链管理等领域,技术具有广阔的应用前景。把物联网引入港口泊位管理中,对于提高船舶靠港速度、提升港口效益具有非常重大的意义。

2AIS系统功能

2.1AIS系统介绍

船用自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)是一种新兴的船舶和岸基广播助航系统,它采用自组织时分多址链接技术,在海事VHF频段无须人工干预的情况下连续自动地播发本船静态动态与航次相关信息及安全短消息,同时也能自动接收周围船舶发出的这些消息,并与海岸基站进行信息交换，是以自组织时分多址技术为核心的通用自动识别系统。

2.2系统工作原理

供AIS使用的电文,按信息内容不同被分为静态信息、动态信息、航次相关信息和安全相关短消息四类。根据信息内容的不同,它们的更新速率是不同的。安全相关短消息在需要时发送且不受时间约束;动态信息更新速率取决于航速和航向的变更;静态信息和与航次相关信息每6分钟或修改数据后或根据请求更新。

静态信息每6min或修改数据后或根据要求更新MMSI海上移动服务标识。在安装时设定,如船舶所有权改变可能需要修正呼号与船名在安装时设定,如船舶所有权改变可能需要修正IMO号码在安装时设定长度和宽度在安装时或改变时设定船舶类型参见1371标准定位天线的位置在安装时设定,双向的船舶或装有多个定位天线的船舶需要修正船高在安装时设定,在要求或按船长决定发送动态信息由航速和航向变化决定更新船舶位置由与AIS连接的位置传感器获得并自动更新UTC时间戳由与AIS连接的主要位置传感器(如GPS)自动更新对地航向(COG)由与AIS连接的主要位置传感器自动更新,如该传感器可计算COG则信息可用,否则信息不可用对地航速(SOG)由与AlS连接的主要位置传感器自动更新,如该传感器可计算SOG则信息可用,否则信息不可用船首向由与AIS连接的船首方向传感器自动更新航行状态必要时人工输入:—在航(用主机推进)—锚泊—失控—操纵能力受限—系泊—吃水受限—搁浅—从事捕渔—在航(使用风帆推进)转向率由与AIS连接的船舶转向率传感器或陀螺罗经自动更新,信息可能不可用与航次相关信息每6min或修改数据后或根据要求更新

续　表

3RFID 系统组成及工作原理

RFID系统模型在船舶物联网系统中,一个完整的 RFID 组件包含电子标签存储器、读写控制器及无线通信网三个部分。

(1)电子标签—存储系统。电子标签用来存放采集的数据,即船舶等目标物的相关信息,如船舶方向坐标、温度及湿度等信息,现在电子标签的容量已达到296以上。RFID存储系统通过读写控制器来进行读写。

(2)读写控制器。读写控制器利用射频器件发射的无线短波对电子标签进行读写控制,读取的信息通过无线通信组网发送至物联网其他组件。

(3)无线通信组网。主要连接 RFID 组件中读写控制器与电子标签的通信以及RFID组件与物联网其他组件的通信。

整个RFID 组件流程如下: 当读写控制器需要进行信息读写时,发射电波至发射天线,最终向外发射；电子标签收到控制信息时,将自身携带的目标物信息编码后经由天线向外发射； 当读写控制器模块接收到电子标签发送的目标物载波时,先进行信号解调,再经过解码,得到目标物初始信息,并经由无线通信组网发送至整个组建控制中心；控制中心首先根据决策信息判断该电子标签的合法性,并做出相应的处理。

4结论

RFID技术与信息系统在港口泊船管理中的应用,解决目前港口泊船管理中存在的船舶的压港时间长,服务效率低下的问题；同时也可以对停靠船舶进行全方位监控,杜绝船舶停靠过程中走锚等问题而导致的损坏。通过AIS系统获取船舶信息,并录入信息系统,进行泊位的自动分配,可大大减少由人工操作导致的效率慢、易出错等问题的概率,实现现代信息系统与传统港口管理的完美结合。

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[作者简介]王海燕(1985—),女,蒙古族,山东郓城人,本科,讲师。研究方向：海上通信。