基于混合网络拓扑架构的船舶智能集成平台网络架构研究

陈 力 孙剑峰

（上海船用柴油机研究所，上海 201108）

近年来，船舶智能化快速发展。在船端，现有最典型的对数据进行采集的系统综合船桥系统（IBS），该系统采用的是令牌环形局域网，将有关导航、驾控、避碰和监视等传感信息进行融合，并从人机工程的角度进行集成，以提高系统的自动化程度。[1]在这种传统的数据采集方式中，平台各系统设备之间采用点对点的方式进行通讯，耦合大，可扩展性不强，而且作为数据源的各系统之间缺乏联系，数据封闭无法共享，难以建立统一的数据平台。

中国船级社提出的《智能船舶规范》中，智能集成平台作为规范中规定的智能船舶七个重要组成部分之一，能够集成智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理以及智能货物管理等系统的数据，可实现数据的采集和统一存储，被整合的数据可有效解决数据孤岛的问题，为智能船舶的发展提供数据基础。其总体结构分为七大部分：数据采集、数据存储、数据整合、信息应用、信息展现、标准规范体系、信息安全体系。[2]

1 传统船舶信息平台网络

目前，船舶系统普遍采用的是控制层、信息层分离的双网结构，由于控制层对响应时间、同步时间要求较高，普遍采用现场CAN 总线，而信息层对响应时间、同步时间要求不高，普遍采用兼容性更好的以太网。

CAN 协议本身在OSI 七层协议中只包含物理层和链路层，这使协议本身具备较强的灵活性，但是CAN 总线的两层协议自身也存在一些瓶颈：