[發明專利]一種基于射頻識別及云計算的船聯網構建方法

無效

• 申請號: 201010539619.1
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102065122A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 吳華鋒;陳信強
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18;G08G3/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明涉及物聯網領域，尤其涉及基于射頻識別及云計算的物聯網構建領域。

背景技術

云計算作為未來IT領域的革命性技術，必將對我們的生活產生巨大的影響。云計算的基本原理是通過網絡提供用戶所需的計算能力、存儲空間、軟件功能和信息服務等，因此云計算具備以下幾個特點：強大的計算處理能力、虛擬化、高可靠性、透明性。這些特點決定云計算必定會得到越來越廣泛的應用。

內河航運作為綜合交通運輸體系的重要組成部分，其管理水平直接影響到航運產業鏈及內河流域的經濟發展。目前我國內河船舶綜合管理信息化技術相對落后，通航船只的管理比較混亂，導致內河航運的“成本低，運量大，環境友好”的綜合優勢得不到充分利用。實現對內河船舶的動態信息化管理的關鍵是各個基站能夠識別異地船舶發送的射頻信號，及各個內河船舶管理部門數據和信息能實時共享。RFID技術的日益成熟、物聯網時代的到來和云計算技術的發展為實現內河船舶系統化和信息化綜合管理提供了技術支撐。

由此，本發明提出設想、方法并做出相關研究成果，將其應用于內河船舶管理領域。

云計算主要基于資源虛擬和分布式并行架構兩大核心技術。虛擬化平臺將一臺服務器虛擬為多個性能可配的虛擬機，對整個集群系統中所有虛擬機進行監控和管理，并根據實際資源使用情況對資源池靈活分配和調度，云計算虛擬同時對傳統的存儲區域網絡、網絡附加存儲設備進行異構，將存儲資源按類型統一集中為一個大容量的存儲資源，并將統一的存儲資源通過分卷、分目錄的權限和資源管理方法進行池化，然后將虛擬存儲資源分配給各個應用使用或者直接分配給最終用戶使用。

云端網絡虛擬化是將一個物理網絡節點虛擬成多個虛擬的網絡設備(交換機、負載均衡器等)，并進行資源管理，配合虛擬機和虛擬存儲空間為應用提供云服務。

資源池由云管理平臺實現統一的管理、調度和監控，涉及云平臺的合理使用和維護管理。云管理平臺共分為4個管理層面，分別為：設備的管理、虛擬資源的管理、服務的管理和租戶管理。

分布式并行架構是云計算的另一個核心技術，用于將大量的機器整合為一臺超級計算機，提供海量的數據存儲和處理服務。整合后的超級計算機通過分布式文件系統、分布式數據庫技術，提供海量文件存儲、海量結構化數據存儲和統一的海量數據處理編程方法和運行環境。

發明內容

本發明的目的是將新興的云計算技術運用于內河船舶管理系統的構建，主要是通過云端平臺的分布式網絡將基于射頻識別(RFID)技術所構建的內河船舶管理信息系統及其它信息系統進行無縫連接，使不同地域不同形式的船舶管理系統(部門)相互之間可以實現分布式的實時數據共享及綜合船舶信息管理；可用于實現內河航運船舶的實時監控管理和全面信息共享，同時也為新興的云計算技術拓寬了應用領域。本發明也即為一種基于射頻識別及云計算構建的船聯網系統管理方法。

由云端平臺，中間件系統，船舶管理中心，RFID數據采集及傳輸系統，網絡固定基站，船載射頻設備等整合而組成分布式的船舶間相互聯網的“船聯網”網絡結構；地面沿河布設的數據采集系統通過RFID系統掃描到轄區范圍內船載射頻信號后傳輸給網絡基站，由網絡基站傳送給船舶管理中心，該中心通過中間件系統將數據實時傳輸至云平臺的數據分析及虛擬數據庫存儲系統，由云平臺負責得到的船舶相關信息并轉換為此地面基站可識別的數據信息，返回給船舶管理中心。

本發明所構建的系統中，云計算平臺是整個應用的核心，RFID站點的布設分布式網絡的布局是整個應用的神經。由分布在各個岸基的射頻信息采集器實時采集船舶發射的射頻信號并將其通過有線或無線網絡傳送給岸基網絡固定基站，由各個基站將信息傳送給岸基船舶管理部門的管理中心，如果網絡出現故障，射頻信息采集器能夠暫時保存200條船舶信息，網絡固定基站內部存儲設備可以保存10小時的接收到射頻信息，待網絡恢復正常時再將這些信息傳送給船舶管理中心。

船舶管理中心將其接收到的數據傳送給云平臺后，由云計算平臺負責處理相關的信息及存儲。而云計算的實現依靠分布式網絡。即分布式網絡將需要處理的云端數據及命令發送到離該船舶管理部門上位機最近的三個虛擬服務器中，由這三個服務器下面所連接的空閑計算機進行數據處理和任務執行。

有益效果