基于物聯(lián)網(wǎng)的港灣泊船管理系統(tǒng)研究

王海燕

[摘 要] 隨著時(shí)代發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種智能交通系統(tǒng)中。文章基于物聯(lián)網(wǎng)，借助海上AIS系統(tǒng)、RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)出一個(gè)智能便捷的泊船管理系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng)；AIS RFID技術(shù)；泊船管理

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

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)一次重要的突破，被譽(yù)為繼個(gè)人電腦和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，信息產(chǎn)業(yè)的第三個(gè)浪潮。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論研究得到快速發(fā)展。它是一種較為成熟的無(wú)線數(shù)據(jù)采集技術(shù)，其應(yīng)用十分廣 泛，特別是在物流、貨物收發(fā)、倉(cāng)儲(chǔ)，以及制造行業(yè)供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域，技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。把物聯(lián)網(wǎng)引入港口泊位管理中，對(duì)于提高船舶靠港速度、提升港口效益具有非常重大的意義。

2 AIS系統(tǒng)功能

2.1 AIS系統(tǒng)介紹

船用自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic Identification System，AIS）是一種新興的船舶和岸基廣播助航系統(tǒng)，它采用自組織時(shí)分多址鏈接技術(shù)，在海事VHF頻段無(wú)須人工干預(yù)的情況下連續(xù)自動(dòng)地播發(fā)本船靜態(tài)動(dòng)態(tài)與航次相關(guān)信息及安全短消息，同時(shí)也能自動(dòng)接收周圍船舶發(fā)出的這些消息，并與海岸基站進(jìn)行信息交換，是以自組織時(shí)分多址技術(shù)為核心的通用自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)工作原理

供AIS使用的電文，按信息內(nèi)容不同被分為靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息、航次相關(guān)信息和安全相關(guān)短消息四類。根據(jù)信息內(nèi)容的不同，它們的更新速率是不同的。安全相關(guān)短消息在需要時(shí)發(fā)送且不受時(shí)間約束；動(dòng)態(tài)信息更新速率取決于航速和航向的變更；靜態(tài)信息和與航次相關(guān)信息每6分鐘或修改數(shù)據(jù)后或根據(jù)請(qǐng)求更新。

3 RFID 系統(tǒng)組成及工作原理

RFID系統(tǒng)模型在船舶物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，一個(gè)完整的 RFID 組件包含電子標(biāo)簽存儲(chǔ)器、讀寫(xiě)控制器及無(wú)線通信網(wǎng)三個(gè)部分。

（1）電子標(biāo)簽—存儲(chǔ)系統(tǒng)。電子標(biāo)簽用來(lái)存放采集的數(shù)據(jù)，即船舶等目標(biāo)物的相關(guān)信息，如船舶方向坐標(biāo)、溫度及濕度等信息，現(xiàn)在電子標(biāo)簽的容量已達(dá)到296以上。RFID存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)讀寫(xiě)控制器來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)。

（2）讀寫(xiě)控制器。讀寫(xiě)控制器利用射頻器件發(fā)射的無(wú)線短波對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫(xiě)控制，讀取的信息通過(guò)無(wú)線通信組網(wǎng)發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)其他組件。

（3）無(wú)線通信組網(wǎng)。主要連接 RFID 組件中讀寫(xiě)控制器與電子標(biāo)簽的通信以及RFID組件與物聯(lián)網(wǎng)其他組件的通信。

整個(gè)RFID 組件流程如下： 當(dāng)讀寫(xiě)控制器需要進(jìn)行信息讀寫(xiě)時(shí)，發(fā)射電波至發(fā)射天線，最終向外發(fā)射；電子標(biāo)簽收到控制信息時(shí)，將自身攜帶的目標(biāo)物信息編碼后經(jīng)由天線向外發(fā)射； 當(dāng)讀寫(xiě)控制器模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送的目標(biāo)物載波時(shí)，先進(jìn)行信號(hào)解調(diào)，再經(jīng)過(guò)解碼，得到目標(biāo)物初始信息，并經(jīng)由無(wú)線通信組網(wǎng)發(fā)送至整個(gè)組建控制中心；控制中心首先根據(jù)決策信息判斷該電子標(biāo)簽的合法性，并做出相應(yīng)的處理。

4 結(jié) 論

RFID技術(shù)與信息系統(tǒng)在港口泊船管理中的應(yīng)用，解決目前港口泊船管理中存在的船舶的壓港時(shí)間長(zhǎng)，服務(wù)效率低下的問(wèn)題；同時(shí)也可以對(duì)停靠船舶進(jìn)行全方位監(jiān)控，杜絕船舶停靠過(guò)程中走錨等問(wèn)題而導(dǎo)致的損壞。通過(guò)AIS系統(tǒng)獲取船舶信息，并錄入信息系統(tǒng)，進(jìn)行泊位的自動(dòng)分配，可大大減少由人工操作導(dǎo)致的效率慢、易出錯(cuò)等問(wèn)題的概率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)港口管理的完美結(jié)合。

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