[發(fā)明專利]基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和船聯(lián)網(wǎng)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711322553.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108062871A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建國(guó);周桂平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢柏舟科技有限公司
• 主分類號(hào): G08G3/00
• 分類號(hào): G08G3/00;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;李滿

本發(fā)明公開了一種基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它包括船舶信息采集傳感器、船舶自動(dòng)識(shí)別模塊、主控模塊、蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器、客戶端和機(jī)艙參數(shù)采集模塊，在本發(fā)明中，客戶端與應(yīng)用服務(wù)器連接，船員通過(guò)電腦、手機(jī)、平板等客戶端不僅可以對(duì)船舶進(jìn)行監(jiān)控而且可以發(fā)送指令信息至主控模塊。通過(guò)這種實(shí)時(shí)的船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)可以讓船員及遠(yuǎn)程工作人員及時(shí)掌握船舶運(yùn)行狀態(tài)，使信息的獲取更加方便，提高了船員和遠(yuǎn)程工作人員的工作效率，極大的增強(qiáng)了船聯(lián)網(wǎng)的適用性。蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)具有廣覆蓋、低成本、大容量、低功耗、連接點(diǎn)多、傳輸速率快的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶自動(dòng)識(shí)別和通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT，Narrow Band Internet of Things)的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和船聯(lián)網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)構(gòu)建，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)可實(shí)時(shí)傳遞和接收船舶和船舶、船舶和港口之間航行以及安全相關(guān)的數(shù)據(jù)和消息。為港岸管理、船舶監(jiān)管以及船舶告警碰撞提供了相關(guān)的AIS數(shù)據(jù)信息。但現(xiàn)有的AIS設(shè)備具有傳輸速率慢、信號(hào)接收靈敏度差、不能隨時(shí)隨地查看控制等問(wèn)題。使得船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不能通過(guò)客戶端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制查詢，廣覆區(qū)域窄，系統(tǒng)的信息容量小、收靈敏度差、價(jià)格高、網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)少導(dǎo)致港口等船舶多的地方無(wú)法接入。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種廣覆蓋、大容量、低功耗、連接多、傳輸速率快、客戶端遠(yuǎn)程監(jiān)控的基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和船聯(lián)網(wǎng)方法。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)的船聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于：它包括船舶信息采集傳感器、船舶自動(dòng)識(shí)別模塊(Automatic IdentificationSystem,簡(jiǎn)稱AIS系統(tǒng))、主控模塊、蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器、客戶端和機(jī)艙參數(shù)采集模塊，其中，所述船舶自動(dòng)識(shí)別模塊包括無(wú)線信號(hào)收發(fā)器、通信控制器、內(nèi)置衛(wèi)星定位接收器，所述船舶信息采集傳感器的信號(hào)輸出端連接通信控制器的數(shù)傳感器數(shù)據(jù)接口，通信控制器的無(wú)線通信接口連接無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的數(shù)據(jù)通信端，通信控制器的定位信號(hào)通信端連接內(nèi)置衛(wèi)星定位接收器的定位信號(hào)通信端，主控模塊的第一串口通信端連接通信控制器的串口通信接口，主控模塊的第二串口通信端連接蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信模塊的串口通信端，蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信模塊的服務(wù)器通信端連接應(yīng)用服務(wù)器的蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信端，應(yīng)用服務(wù)器的客戶端接口連接客戶端，主控模塊的機(jī)艙參數(shù)通信端連接機(jī)艙參數(shù)采集模塊的機(jī)艙參數(shù)通信端；

所述船舶信息采集傳感器用于采集陀螺羅經(jīng)輸出的航向信號(hào)、衛(wèi)星導(dǎo)航儀輸出的船舶定位和導(dǎo)航信號(hào)、計(jì)程儀輸出的航速和航程信號(hào)、轉(zhuǎn)向儀輸出的轉(zhuǎn)向率信號(hào)、引航設(shè)備輸出的航行環(huán)境數(shù)據(jù)；

通信控制器用于將航向信號(hào)、船舶定位、導(dǎo)航信號(hào)、航速、航程信號(hào)、轉(zhuǎn)向率信號(hào)、航行環(huán)境數(shù)據(jù)、本船靜態(tài)信息、航行狀態(tài)信息、在船人數(shù)信息、船舶吃水深度信息、危險(xiǎn)物類型信息和預(yù)計(jì)抵達(dá)港口時(shí)間信息通過(guò)無(wú)線信號(hào)收發(fā)器由甚高頻頻道向岸臺(tái)廣播；

通信控制器還用于將上述航向信號(hào)、船舶定位、導(dǎo)航信號(hào)、航速、航程信號(hào)、轉(zhuǎn)向率信號(hào)、航行環(huán)境數(shù)據(jù)、本船靜態(tài)信息、航行狀態(tài)信息、在船人數(shù)信息、船舶吃水深度信息、危險(xiǎn)物類型信息和預(yù)計(jì)抵達(dá)港口時(shí)間信息通過(guò)串口傳至主控模塊；

主控模塊用于將上述航向信號(hào)、船舶定位、導(dǎo)航信號(hào)、航速、航程信號(hào)、轉(zhuǎn)向率信號(hào)、航行環(huán)境數(shù)據(jù)、本船靜態(tài)信息、航行狀態(tài)信息、在船人數(shù)信息、船舶吃水深度信息、危險(xiǎn)物類型信息和預(yù)計(jì)抵達(dá)港口時(shí)間信息按IP(Internet Protocol，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)協(xié)議或UDP(User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)協(xié)議或CoAP(Constrained ApplicationProtocol)協(xié)議通過(guò)蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信模塊傳至應(yīng)用服務(wù)器。

一種上述系統(tǒng)的船聯(lián)網(wǎng)方法，它包括如下步驟：