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　　當前，國際海事組織（IMO）越來越重視一個船舶新概念“E-navigation”，即通過電子方式在船上和岸上收集、綜合、顯示海事信息，以增強船舶到泊位的全程航行能力，增強船舶海上服務和保安能力。如何使這一概念逐漸由抽象變得具體，最終形成一種新的技術手段？在日前舉辦的第一屆船舶電氣及通訊導航技術發(fā)展論壇上，電氣及通訊導航專家建議，我國應積極研討構建開放、標準船舶物聯(lián)網(wǎng)體系的可行性，快速推進智能船舶的發(fā)展進程。

　　物聯(lián)網(wǎng)體系下的智能船舶

　　據(jù)悉，廣義的物聯(lián)網(wǎng)概念是利用條碼、射頻識別、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，進行人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接，從而進行信息交換和通訊，以形成智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡系統(tǒng)。

　　中船重工物資貿(mào)易集團有限公司尹濤表示，應用物聯(lián)網(wǎng)體系的智能船舶可實現(xiàn)船舶及船用設備全生命周期內(nèi)的實時在線運行維護管理。現(xiàn)代艦船離開船廠后，會航行在世界各地，一艘船舶在幾十年的生命周期里，其關鍵設備和系統(tǒng)以及船舶本身的售后服務難度大、技術復雜，如果將船舶及船上的關鍵設備按照物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行智能化處理，借助于現(xiàn)代寬帶衛(wèi)星通信技術，岸上的運維管理人員即可實時在線對整船或者某一關鍵設備進行監(jiān)控，實現(xiàn)在線管理，而且通過物聯(lián)網(wǎng)和電子商務系統(tǒng)協(xié)同，可以實現(xiàn)全球范圍的高效供應鏈管理。此外，當全船設備和系統(tǒng)完成了智能化和網(wǎng)絡化工程后，物聯(lián)網(wǎng)將會使船舶無人駕駛變?yōu)楝F(xiàn)實。無人駕駛船舶比有人駕駛船舶更具優(yōu)勢，在適應枯燥、惡劣工作環(huán)境方面，機器比人更具靈敏性、耐久性和穩(wěn)定性；在應付放射性侵害和危險方面，無人駕駛船舶的政治和人員風險更低，完成任務的幾率更高；長遠來看，無人設備的持續(xù)運維成本可能會更低。

　　船舶物聯(lián)網(wǎng)搭建初具條件

　　目前，船舶行業(yè)外對物聯(lián)網(wǎng)技術的認知度越來越高，包括智能城市、智能交通、智能家庭、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)等，都在應用物聯(lián)網(wǎng)概念。那么，圍繞電氣及通訊導航建立物聯(lián)網(wǎng)體系，構建智能船舶的條件是否具備？

　　對此，尹濤認為，隨著電子技術、信息技術的飛速發(fā)展，船舶自動化控制系統(tǒng)正朝著分布型、網(wǎng)絡型、智能型系統(tǒng)方向演進，將會使船舶實現(xiàn)智能控制、衛(wèi)星通信導航、船岸信息直接交流等目標。因此，通過借鑒互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展模式和利用其積淀下來的巨大技術資源，船舶行業(yè)目前已經(jīng)初步具備了構建開放、標準船舶物聯(lián)網(wǎng)體系的先決條件。

　　中遠集團安全技術監(jiān)督部經(jīng)理高志成也表達了相近的觀點。他認為，計算機技術和網(wǎng)絡技術在船舶上的運用程度越來越高，提高了船舶的自動化水平，促進了船舶信息化的建設。此外，從提高船舶航行的安全性、經(jīng)濟性以及管理效率的角度出發(fā)，國際海事公約對船舶技術和船上管理工作也提出了基于信息技術的新要求。目前，已有大量信息技術產(chǎn)品被用于船上，如全球定位系統(tǒng)（GPS）、ARPA雷達、自動識別系統(tǒng)（AIS）、電子海圖顯示和信息系統(tǒng)（ECDIS）、集成機艙等。因此，隨著船舶電氣化發(fā)展為集機艙自動化、航行自動化、機械自動化、裝載自動化等于一體的多功能綜合系統(tǒng)，傳統(tǒng)的機電控制方式逐漸被智能化、網(wǎng)絡化和數(shù)字化控制手段所替代。隨著船舶局域網(wǎng)的應用范圍逐步擴大，通過建立一個新型的全局數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡和平臺監(jiān)控網(wǎng)絡合二為一的目標將成為可能。

　　構建船舶物聯(lián)網(wǎng)先從基礎抓起 

　　對于構建船舶物聯(lián)網(wǎng)應注意的諸多問題，專家也給出了相應建議。首先，構建船舶物聯(lián)網(wǎng)必須解決硬件接口和數(shù)據(jù)協(xié)議標準化問題。物聯(lián)網(wǎng)終端基本由外圍傳感接口、中央處理模塊和外部通訊接口3個部分組成，通過外圍接口與傳感設備連接，讀取這些傳感設備的數(shù)據(jù)并通過中央處理模塊處理后，再按照網(wǎng)絡協(xié)議，采用相應的無線數(shù)據(jù)通訊等方式發(fā)送到指定中心處理平臺。物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵設備，必須通過其轉換和采集，才能匯集和處理各種外部感知數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡接口傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中，或從互聯(lián)網(wǎng)獲取相應的指令完成規(guī)定的動作。如果物聯(lián)網(wǎng)的傳感設備、控制設備由不同廠商提供，其接口規(guī)則和通訊規(guī)則會存在差異，因此，船舶電氣及通訊導航設備各級廠商應制定統(tǒng)一標準的物聯(lián)網(wǎng)傳感器與終端間的接口規(guī)范和通訊規(guī)范，以滿足不同廠商設備的硬件互聯(lián)需求。此外，數(shù)據(jù)協(xié)議是終端與平臺層的數(shù)據(jù)流交互協(xié)議，其標準化會方便新研發(fā)終端的網(wǎng)絡接入和管理，因此，構建物聯(lián)網(wǎng)需要行業(yè)管理者制定出標準化的通用協(xié)議，以滿足不同廠商終端的互聯(lián)需求，擴大并推廣未來物聯(lián)網(wǎng)的使用范圍。

　　其次，制定船舶總線標準，是奠定船舶物聯(lián)網(wǎng)的基礎。當前，汽車多采用控制器局域網(wǎng)絡（CAN)總線作為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段，其優(yōu)勢在于大量長距離鋪設的不再是功率導線，而是信號線，從而能夠減少線束，簡化設計，降低生產(chǎn)成本，提高安全性。對此，船舶行業(yè)也可加以借鑒，即在船舶內(nèi)部采用基于CAN總線的網(wǎng)絡結構，以達到信息共享、減少布線、降低成本以及提高總體可靠性的目的。通常的船舶網(wǎng)絡結構采用多條不同速率的總線分別連接不同類型的節(jié)點，并使用網(wǎng)關服務器來實現(xiàn)整船的信息共享和網(wǎng)絡管理。CAN協(xié)議定義了物理層及數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范，如果需要建立更加完善的系統(tǒng)，還需要在CAN的基礎上選擇合適的應用層協(xié)議。因此，專家建議船舶電氣及通訊導航設備商應參考由美國SAE（Society of Automotive Engineer）組織維護和推廣J1939協(xié)議來建立船舶總線標準。

　　有夢想才會有奇跡

　　當前，造船行業(yè)正在步入一個大變革的時代，原油船貨油艙耐蝕鋼、純液化天然氣動力推進船舶以及無壓載水船舶等一系列亙古未有的創(chuàng)新產(chǎn)品正在逐步變成現(xiàn)實?；谶@些經(jīng)驗，當船舶物聯(lián)網(wǎng)進入我們的視野時，國內(nèi)船廠及船配企業(yè)應該瞬間敏感起來，因為，這點星火很可能會在未來形成燎原的火勢。

　　船舶向高技術含量、高附加值方向發(fā)展已成為共識。歷史經(jīng)驗證明，新技術的發(fā)明者和推動者因為大膽預想并引領了船舶發(fā)展方向而始終占據(jù)主動，相比之下，無意于創(chuàng)新的跟隨者處處被動。遺憾的是，我國船舶工業(yè)通常在扮演追趕者的角色，在這一過程中，我們多數(shù)時間都在緊盯著眼前的對手，忘記了我們真正的目標其實在離對手更遠的前方，這種跟隨讓我們疲憊不堪。因此，中國船舶工業(yè)要真正實現(xiàn)從大到強的目標就必須在“雙高”領域追趕競爭對手的同時搶占新的戰(zhàn)略高地。

　　對于“雙高”船舶而言，綠色化、自動化、智能化和網(wǎng)絡化是必不可少的關鍵字。目前，我國船企在開發(fā)動力驅(qū)動改進裝置、實用氣體燃料、廢熱回收、螺旋槳拋光等船舶綠色減排技術方面已又一次明顯落后于歐、日、韓船企，未能擺脫疲憊追趕的宿命，但是，只要敢于夢想、敢于追求，我們在實現(xiàn)船舶自動化、智能化和網(wǎng)絡化方面就有希望創(chuàng)造奇跡、扳回一城。

　　當前，在汽車、家電等領域追求智能化理念的企業(yè)均在積極研發(fā)、儲備及應用物聯(lián)網(wǎng)技術，而船舶物聯(lián)網(wǎng)技術同樣也是實現(xiàn)船舶自動化、智能化和網(wǎng)絡化的最好切入點。物聯(lián)網(wǎng)的核心是把感應器裝載在實物載體上，通過移動通信、無線寬帶、無線射頻識別技術、衛(wèi)星通信等技術把物和物連接起來。一旦構建起船舶物聯(lián)網(wǎng)體系，通過岸與船、船與船之間對話，完成咨詢、設備維護、故障診斷、船舶管理等業(yè)務活動，甚至可以實現(xiàn)船舶的無人駕駛，從而最大限度地提高船舶航行的安全性、可行性和經(jīng)濟性。就技術原理和航運市場潛在需求看，發(fā)展船舶物聯(lián)網(wǎng)具有可靠性和可操作性。因此，船廠和電氣及通訊導航配套商，目前要做的是創(chuàng)新思路，積極行動起來，及早研討、制定可行性發(fā)展戰(zhàn)略，在統(tǒng)一策略的指導下聯(lián)合投入研發(fā)力量，盡快在船舶物聯(lián)網(wǎng)方面實現(xiàn)技術突破，掌握主動權，將打造智能船舶的夢想變成現(xiàn)實。