漁船調(diào)度管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范文

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摘要:近年來，過度捕撈導(dǎo)致近海漁業(yè)資源逐漸枯竭，而深海和遠(yuǎn)洋蘊藏著豐富的漁業(yè)資源，也是各個國家漁業(yè)發(fā)展的重點。海上漁船的管理和船隊調(diào)度具有重要的意義，良好的管理和調(diào)度可以提高漁業(yè)捕撈、運輸?shù)男剩档蜐O業(yè)成本。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)相結(jié)合，近年來在各種領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。本文的研究重點是遠(yuǎn)洋漁船的智能化管理和調(diào)度，本文系統(tǒng)的介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成，并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS定位技術(shù)應(yīng)用到漁船管理和調(diào)度系統(tǒng)，優(yōu)化了遠(yuǎn)洋漁船的調(diào)度路線和資源配置，對降低遠(yuǎn)洋漁船的作業(yè)成本有一定的意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)挖掘；調(diào)度管理；GPS

引言

深海和遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源是整個人類社會無比珍貴的財富，為了緩解資源短缺的現(xiàn)狀，各國競相開發(fā)深海和遠(yuǎn)洋資源。為了快速贏得遠(yuǎn)洋漁業(yè)的開發(fā)先機，搶占廣闊的國際市場，我國在漁業(yè)資源的開發(fā)與利用開展了一系列工作。盡管我國是一個漁業(yè)生產(chǎn)歷史悠久的國家，但工業(yè)技術(shù)的落后導(dǎo)致我國與世界上發(fā)達國家的漁業(yè)相比，還具有一定的差距，主要體現(xiàn)在漁業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展以及漁船管理和調(diào)度方面[1]。遠(yuǎn)洋漁船的管理與調(diào)度具有重要的意義。現(xiàn)如今的遠(yuǎn)洋漁船隊伍在不斷迅速擴張，大規(guī)模漁船船隊的并行作業(yè)可以有效提高遠(yuǎn)洋捕撈的效果，降低漁船捕撈與航行的成本。與此同時，隨著遠(yuǎn)洋漁船數(shù)量的不斷增加，漁船之間的配合與調(diào)度管理難度也不斷增加。本文的研究針對遠(yuǎn)洋漁船的數(shù)據(jù)挖掘與調(diào)度管理，充分結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS定位技術(shù)，設(shè)計了一種新型的遠(yuǎn)洋漁船調(diào)度管理系統(tǒng)。

1漁船管理和調(diào)度系統(tǒng)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀

目前，較為成熟的漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)采用衛(wèi)星定位與船載終端相互配合，監(jiān)控中心與漁船之間才能實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通信。調(diào)度與管理系統(tǒng)主要由通信衛(wèi)星、船舶運營中心、控制指揮中心、GPS等通信設(shè)備等組成。船舶運營中心和控制指揮中心發(fā)送調(diào)度指令，指令通過網(wǎng)絡(luò)通信傳送至漁船終端；同時，漁船的位置信息、航行狀態(tài)信息以及漁船附近海域的漁業(yè)資源信息等通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至衛(wèi)星，并由衛(wèi)星反饋至地面運營中心[2]。漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能包括：1）漁船管理系統(tǒng)建立所有漁船的資料數(shù)據(jù)庫，包括各漁船型號、動力參數(shù)、噸位等，可實現(xiàn)漁船的統(tǒng)一管理。漁船數(shù)據(jù)庫的建立有重要作用，在某海域進行漁船調(diào)度時，可以根據(jù)該海域的具體漁業(yè)特征，從數(shù)據(jù)庫中選取最適合的漁船參數(shù)，合理的調(diào)配漁船資源，降低運營成本。2）漁船狀態(tài)監(jiān)控漁船的運行狀態(tài)對于漁船管理和調(diào)度系統(tǒng)來說是非常有價值的信息，在船載信息采集裝置（無線傳感器、GPS等）的作用下，漁船冷藏庫、機艙等關(guān)鍵部位的運行狀態(tài)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至運營與指揮中心，確保漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)可以得到實時性較高的漁船運行狀態(tài)。3）遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能在一些較先進的漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)中，還配備了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能，可實時觀察海域的情況和漁船的運行狀態(tài)，保障漁船和船員的安全作業(yè)。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)洋漁船數(shù)據(jù)挖掘和調(diào)度管理系統(tǒng)的研究

2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究

近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為了業(yè)內(nèi)的熱門研究對象，物聯(lián)網(wǎng)建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，旨在建立一個萬物相連的高效信息網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本架構(gòu)包括應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層3部分。其中，應(yīng)用層主要包括Web服務(wù)、計算機、顯示界面和用戶4個方面，是為用戶提供程序與應(yīng)用的模塊。網(wǎng)絡(luò)層主要包括通信衛(wèi)星、無線傳感器、信號塔、和船載設(shè)備4個方面，通過搭建高效、穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端之間的高效信號傳輸；感知層主要是物聯(lián)網(wǎng)終端的信號采集模塊，常見的信號采集器包括指紋采集器、RFID射頻識別、傳感器和攝像機等。圖2為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理圖。RFID射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的一個核心組成部分，所謂射頻識別，是指通過不同頻率的射頻信號，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的識別和讀寫。射頻識別技術(shù)的識別距離可達到幾十米，且不需要接觸物體，在較為惡劣的環(huán)境下也可以正常工作。射頻識別技術(shù)主要由讀寫器、電子標(biāo)簽和服務(wù)器等組成，有高頻和低頻識別兩種識別信號，電子標(biāo)簽進入射頻識別的讀寫器工作范圍時，讀寫器會產(chǎn)生感應(yīng)電流[3]，讀取芯片中的信息，并發(fā)送到信息系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)處理和分析。

2.2GPS導(dǎo)航技術(shù)

全球定位系統(tǒng)GPS是由美國NASA聯(lián)合研制的一種定位和通信衛(wèi)星系統(tǒng)，在世界上應(yīng)用范圍非常的廣泛。本文在開發(fā)遠(yuǎn)洋船舶的數(shù)據(jù)挖掘與調(diào)度系統(tǒng)時，同樣適用GPS系統(tǒng)采集漁船的位置和航行狀態(tài)信息，圖3為GPS全球定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的基本構(gòu)成。1）GPS衛(wèi)星包括在空間中均勻分布于6個軌道平面上的24顆工作衛(wèi)星，且軌道平面相對于赤道平面55°。2）監(jiān)控工作站GPS的監(jiān)控工作站包括中心控制站和其他監(jiān)控工作站，可以實現(xiàn)GPS衛(wèi)星的距離數(shù)據(jù)檢測、控制信號的傳輸與接收狀態(tài)檢測、氣象信息檢測等，保障GPS全球定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的正常運行。3）通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)GPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸[5]、數(shù)據(jù)保存和調(diào)用等工作。

2.3基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)洋漁船的數(shù)據(jù)挖掘與調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)

本文充分結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)，開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)洋漁船數(shù)據(jù)挖掘與調(diào)度管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)獲取漁船的漁獲入庫、出庫等信息、海域漁業(yè)信息等，然后通過網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備傳送至地面基站。與此同時，漁船利用GPS定位與導(dǎo)航系統(tǒng)，智能算法分析漁船的各種信息，生成較為合理的漁船調(diào)度路線圖。調(diào)度平臺接收漁船客戶端的請求，并向漁船提供合理的服務(wù)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析漁船GPS數(shù)據(jù)、航行信息、漁場信息等，實現(xiàn)遠(yuǎn)洋漁船的合理調(diào)度與資源優(yōu)化。

3結(jié)語

遠(yuǎn)洋漁船的管理與調(diào)度對于資源合理配置，提高漁業(yè)營運水平有重要的意義。本文基于傳統(tǒng)的船舶調(diào)度系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS定位與導(dǎo)航系統(tǒng)，開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)洋漁船數(shù)據(jù)挖掘與管理調(diào)度平臺，詳細(xì)介紹了平臺的原理和開發(fā)過程。

參考文獻：

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作者：熊澤明 單位：重慶三峽職業(yè)學(xué)院