物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用.08物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展趨勢影響物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響中船重工物貿(mào)集團信息辦尹濤物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第1頁物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第2頁物聯(lián)網(wǎng)（IOT）起源正處于發(fā)展階段物聯(lián)網(wǎng)被看成是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程第三次革命！物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第3頁廣義物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定協(xié)議，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點連接（anything、anytime、anywhere），從而進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理龐大網(wǎng)絡系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第4頁各國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計劃物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第5頁物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出背景物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第6頁從Internet到IOT物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第7頁IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼

GPS傳感器技術網(wǎng)關設備近距離通信因特網(wǎng)跟蹤定位高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第8頁智慧星球物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第9頁物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第10頁船電技術發(fā)展趨勢物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第11頁船電技術發(fā)展趨勢近年來，國際上不但船舶輔機設備已大都采取電力驅動，而且船舶主動力也有電力驅動趨勢。這一改變?yōu)閷崿F(xiàn)船舶完全電氣化打下了堅實基礎。如今船舶電氣化已發(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多功效綜合系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第12頁船舶電氣自動化發(fā)展趨勢物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第13頁船舶自動化展望

伴隨電子技術、信息技術飛速發(fā)展，船舶自動化控制系統(tǒng)正朝著分布式、網(wǎng)絡型智能式系統(tǒng)方向演進，將會使船舶向著智能控制、衛(wèi)星通信導航、船岸信息直接交流。綜合上述，技術進步將給船舶電氣在綜合自動化水平方面帶來一系列深刻改變，最終人工智能必將會對造船和航運業(yè)帶來重大變革。

當前從美軍大力推廣應用無人機這一趨勢可與推斷出，未來無人駕駛艦船將會執(zhí)行各類軍事、民用任務。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第14頁物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第15頁從物聯(lián)網(wǎng)體系來看智能船舶“物”是物聯(lián)網(wǎng)技術應用載體，如汽車、家電、交通指示燈或者是船舶中一臺舵機等物體；“聯(lián)”是一個伎倆，如can總線、zigbee、移動通信、無線寬帶、RFID、衛(wèi)星通信等技術，這些技術主要作用是把物和物鏈接起來。“網(wǎng)”是物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)，物聯(lián)網(wǎng)關鍵是網(wǎng)絡建設、架構和其上應用。物聯(lián)網(wǎng)體系分析物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第16頁物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響

不論“智慧地球”還是“感知中國”講都是比較大物聯(lián)網(wǎng)概念，包含智能城市、智能交通、智能家庭、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)，全部這些應用，都是依靠于一個龐大網(wǎng)絡建設，與“網(wǎng)”相關應用、組網(wǎng)等內(nèi)容才是物聯(lián)網(wǎng)建設關鍵，也應該是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點。

今天互聯(lián)網(wǎng)關鍵企業(yè)是谷歌、騰訊、阿里巴巴等提供網(wǎng)絡應用與服務企業(yè)，未來我們應該能夠看到物聯(lián)網(wǎng)關鍵企業(yè)應該是傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)混血出來能夠集中運維、管理設備、設施或者服務企業(yè)，比如無人駕駛航運企業(yè)等。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第17頁從物聯(lián)網(wǎng)體系來看智能船舶物聯(lián)網(wǎng)體系構建兩個要素物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第18頁物聯(lián)網(wǎng)終端基本原理及作用

物質(zhì)世界中詳細物體要接入到物聯(lián)網(wǎng)必須改造成為物聯(lián)網(wǎng)終端。

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三個部分組成，經(jīng)過外圍接口與傳感/執(zhí)行設備連接，將這些設備數(shù)據(jù)進行讀取并經(jīng)過中央處理模塊處理后，按照網(wǎng)絡協(xié)議，經(jīng)過外部通訊接口，如：CAN總線接口、以太網(wǎng)接口、或者無線數(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)終端作為物聯(lián)網(wǎng)關鍵設備，必須經(jīng)過他轉換和采集，才能將各種外部感知數(shù)據(jù)聚集和處理，并將數(shù)據(jù)經(jīng)過各種網(wǎng)絡接口方式傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中，或從互聯(lián)網(wǎng)獲取對應指令完成要求動作。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第19頁物聯(lián)網(wǎng)終端兩個關鍵要素物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第20頁從物聯(lián)網(wǎng)技術體系來看，當船舶主要設備、各大系統(tǒng)實現(xiàn)了智能化和網(wǎng)絡化，并被抽象成為一個個軟件系統(tǒng)中控件或對象，能夠被調(diào)用和編程，那么在標準總線和協(xié)議支持下，全船物聯(lián)就可建成，同時也為智慧船舶奠定了基礎。經(jīng)過衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)通訊伎倆將船舶整體與因特網(wǎng)或者行業(yè)專網(wǎng)相連，這首船舶乃至全船各個設備即可成為物聯(lián)網(wǎng)世界中一個有機單元或分子。經(jīng)過借鑒互聯(lián)網(wǎng)良好發(fā)展模式和其積淀下來巨大技術資源，構建開放、標準船舶物聯(lián)網(wǎng)體系，培植良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，快速推進智慧船舶發(fā)展進程。從物聯(lián)網(wǎng)體系來看智能船舶

從物聯(lián)網(wǎng)到智慧船舶物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第21頁物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展影響物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第22頁船舶總線網(wǎng)絡結構20世紀90年代以來，汽車上由電子控制單元(ECU)控制部件數(shù)量越來越多，比如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置、安全氣囊裝置、電控門窗裝置、主動懸架等等，同時當代汽車基于安全性和可靠性要求，正越來越多地考慮使用電控系統(tǒng)代替原有機械和液壓系統(tǒng)。所以，一個新概念--車上控制器局域網(wǎng)絡CAN（ControllerAreaNetwork）概念也就應運而生了。

在當代轎車設計中，CAN已經(jīng)成為必須采取裝置，飛馳、寶馬、大眾、沃爾沃、雷諾等汽車都采取了CAN作為控制器聯(lián)網(wǎng)伎倆。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第23頁標準總線在船舶應用上優(yōu)勢（1）大量長距離鋪設不再是功率導線，而是信號線，從而降低線束，簡化設計，降低生產(chǎn)成本和維修成本；（2）可實現(xiàn)復雜控制功效。再復雜控制功效只需輸入輸出，過程均由程序邏輯判斷實現(xiàn)，無需模擬電路繼電器等。新功效隨時增加和修改，只需修改程序，無須作線束改動；（3）含有故障診療功效，模塊自動檢測并即時報警、維修方便快捷；（4）同一信息在各模塊之間信息共享，降低了線束和重復設置傳感器；（5）數(shù)據(jù)共享和存放，能夠方便為設計人員積累第一手運行參數(shù)，為產(chǎn)品改進設計提供依據(jù)；（6）便于形成一個統(tǒng)一開放電氣平臺，以適應各種船型型、各種配置改變，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，使得個性化設計更為便捷。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第24頁船舶總線網(wǎng)絡結構船舶網(wǎng)絡結構能夠采取多條不一樣速率總線分別連接不一樣類型節(jié)點，并使用網(wǎng)關服務器來實現(xiàn)整車信息共享和網(wǎng)絡管理。船舶總線網(wǎng)關是內(nèi)部通信關鍵，經(jīng)過它能夠實現(xiàn)各條總線上信息共享以及實現(xiàn)船舶設備網(wǎng)絡管理和故障診療功效。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第25頁建立船舶總線標準，奠定物聯(lián)基礎參考SAE車輛總線標準，能夠可將船舶總線劃分為A、B、C三類：物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第26頁建立船舶總線標準，奠定物聯(lián)基礎

提議以CAN總線為基礎制訂船舶總線標準:CAN協(xié)議定義了物理層及數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范，我們還需要在CAN基礎制訂適當應用層協(xié)議。這里能夠參考由美國SAE(SocietyofAutomotiveEngineer)組織維護和推廣J1939協(xié)議以及診療協(xié)議，它含有含有以下特點：物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第27頁建立船舶總線標準，奠定物聯(lián)基礎在物聯(lián)網(wǎng)世界里，沒有一家企業(yè)和研究機構具備全部技能?？偨Y物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)起源發(fā)展過程，我們提議我們船舶行業(yè)相關組織能夠聯(lián)合企業(yè)、大學以及科研院所建立開放機構和聯(lián)盟，制訂物聯(lián)領域船舶行業(yè)標準，建立開放試驗室，強化新技術新產(chǎn)品測試認證工作。將傳統(tǒng)船舶技術引入信息化與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展快車道，將會有效推進船舶自動化以及船舶工業(yè)發(fā)展，成為兩化融合典范。物聯(lián)網(wǎng)對船電技術發(fā)展的影響第