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摘要:近年來(lái)，過(guò)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(yùn)藏著豐富的漁業(yè)資源，也是各個(gè)國(guó)家漁業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。海上漁船的管理和船隊(duì)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(yùn)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(lái)在各種領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。本文的研究重點(diǎn)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(duì)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(gè)人類社會(huì)無(wú)比珍貴的財(cái)富，為了緩解資源短缺的現(xiàn)狀，各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)深海和遠(yuǎn)洋資源。為了快速贏得遠(yuǎn)洋漁業(yè)的開(kāi)發(fā)先機(jī)，搶占廣闊的國(guó)際市場(chǎng)，我國(guó)在漁業(yè)資源的開(kāi)發(fā)與利用開(kāi)展了一系列工作。盡管我國(guó)是一個(gè)漁業(yè)生產(chǎn)歷史悠久的國(guó)家，但工業(yè)技術(shù)的落后導(dǎo)致我國(guó)與世界上發(fā)達(dá)國(guó)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(duì)伍在不斷迅速擴(kuò)張，大規(guī)模漁船船隊(duì)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(shí)，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(duì)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(jì)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(shí)現(xiàn)無(wú)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(yùn)營(yíng)中心、控制指揮中心、GPS等通信設(shè)備等組成。船舶運(yùn)營(yíng)中心和控制指揮中心發(fā)送調(diào)度指令，指令通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信傳送至漁船終端；同時(shí)，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(guò)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至衛(wèi)星，并由衛(wèi)星反饋至地面運(yùn)營(yíng)中心[2]。漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)可實(shí)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(kù)，包括各漁船型號(hào)、動(dòng)力參數(shù)、噸位等，可實(shí)現(xiàn)漁船的統(tǒng)一管理。漁船數(shù)據(jù)庫(kù)的建立有重要作用，在某海域進(jìn)行漁船調(diào)度時(shí)，可以根據(jù)該海域的具體漁業(yè)特征，從數(shù)據(jù)庫(kù)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(yùn)營(yíng)成本。2）漁船狀態(tài)監(jiān)控漁船的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于漁船管理和調(diào)度系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常有價(jià)值的信息，在船載信息采集裝置（無(wú)線傳感器、GPS等）的作用下，漁船冷藏庫(kù)、機(jī)艙等關(guān)鍵部位的運(yùn)行狀態(tài)可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至運(yùn)營(yíng)與指揮中心，確保漁船管理與調(diào)度系統(tǒng)可以得到實(shí)時(shí)性較高的漁船運(yùn)行狀態(tài)。3）遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能在一些較先進(jìn)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(shí)時(shí)觀察海域的情況和漁船的運(yùn)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(duì)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(gè)萬(wàn)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(jì)算機(jī)、顯示界面和用戶4個(gè)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(wú)線傳感器、信號(hào)塔、和船載設(shè)備4個(gè)方面，通過(guò)搭建高效、穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端之間的高效信號(hào)傳輸；感知層主要是物聯(lián)網(wǎng)終端的信號(hào)采集模塊，常見(jiàn)的信號(hào)采集器包括指紋采集器、RFID射頻識(shí)別、傳感器和攝像機(jī)等。圖2為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理圖。RFID射頻識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)核心組成部分，所謂射頻識(shí)別，是指通過(guò)不同頻率的射頻信號(hào)，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的識(shí)別和讀寫。射頻識(shí)別技術(shù)的識(shí)別距離可達(dá)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(shí)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(shí)別兩種識(shí)別信號(hào)，電子標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別的讀寫器工作范圍時(shí)，讀寫器會(huì)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(guó)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(kāi)發(fā)遠(yuǎn)洋船舶的數(shù)據(jù)挖掘與調(diào)度系統(tǒng)時(shí)，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(gè)軌道平面上的24顆工作衛(wèi)星，且軌道平面相對(duì)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(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星的距離數(shù)據(jù)檢測(cè)、控制信號(hào)的傳輸與接收狀態(tài)檢測(cè)、氣象信息檢測(cè)等，保障GPS全球定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的正常運(yùn)行。3）通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)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(kāi)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(kāi)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(kù)、出庫(kù)等信息、海域漁業(yè)信息等，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備傳送至地面基站。與此同時(shí)，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(tái)接收漁船客戶端的請(qǐng)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(chǎng)信息等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋漁船的合理調(diào)度與資源優(yōu)化。

3結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)洋漁船的管理與調(diào)度對(duì)于資源合理配置，提高漁業(yè)營(yíng)運(yùn)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(kāi)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(tái)，詳細(xì)介紹了平臺(tái)的原理和開(kāi)發(fā)過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

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作者：熊澤明 單位：重慶三峽職業(yè)學(xué)院