(1.福州大學物理與信息工程學院 福建 福州 350108;2.福建航天星聯(lián)信息科技有限公司 福建 福州 350001)

引言

在我國漫長的海岸線上，平均每230公里就有一座一級以上漁港，一級以下漁港數(shù)量更是巨大。與此同時，我國登記在冊的海洋漁船總數(shù)達31.61萬艘，中小型漁船的數(shù)量更是數(shù)不勝數(shù) 而相關(guān)的船舶管理一直存在漏洞，尤其是中小型船舶和船員的進出港管理是世界性難題[1-2]。

一、國內(nèi)現(xiàn)狀

由于我國近海漁業(yè)資源的嚴重衰退，水產(chǎn)品市場需求和資源不足之間的矛盾日益突出。一些不法漁船受利益的驅(qū)使，利用套牌、假牌等手段進行違法作業(yè)逃避漁業(yè)管理部門的監(jiān)管，惡劣的天氣和違法船只的抵制檢查行為也會加大漁政船海上執(zhí)法難度，此外我國沿海城市漁船較多，缺乏相對有效的統(tǒng)一管理。上述原因促使我國漁業(yè)管理部門開始重視將RFID技術(shù)應用于漁船的識別，多地根據(jù)自身漁船的情況開始安裝RFID識別標簽[3]。

浙江省寧波市建設漁船進出港簽證管理系統(tǒng)，為3000余條漁船安裝RFID標簽，建立漁港讀頭23個，形成覆蓋石浦、桐照2個國家級重點漁港和其他主要漁業(yè)碼頭的寧波市漁船進出港管理網(wǎng)絡[4]。

除了利用RFID技術(shù)，近些年來，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)開始廣泛應用于遠洋漁業(yè)。2014年，福建省為進一步提升漁業(yè)船舶安全生產(chǎn)科技管理水平，配合打擊非法采捕紅珊瑚的專項行動，落實好惠民工程項目，自當年12月起，啟動針對一萬艘60馬力以上漁船，安裝使用國內(nèi)獨創(chuàng)福建省自行研發(fā)的集成北斗與海事衛(wèi)星電話于一體的終端產(chǎn)品，實現(xiàn)事前預防、事中過程監(jiān)管、事后追索的全過程監(jiān)管，在臺風災害、應急救援和重大活動保障任務中發(fā)揮了重大作用。

2015年，遼寧省大連市為2100艘漁船安裝了北斗終端設備，浙江省蒼南縣的714艘漁船完成了北斗終端設備的安裝與升級，這些都標志著漁業(yè)主管部門開始重視北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在漁船上的應用推廣。

二、研究目標

由此可以看出，除大型漁船或遠洋船只外，中小船只及“三無”船舶由于數(shù)量多、種類雜、涉及范圍廣、靈活性強，且存在安全監(jiān)管難度大、管理職責不清等問題，光靠一兩個部門或執(zhí)法人員的單打獨斗無法從根本上解決問題。

同時，其主要作業(yè)范圍僅在近海區(qū)域，若采用大型船舶的相關(guān)管理設備，一方面會加重管理成本、漁民也不會很情愿的接受管理，另一方面由于船只體積受限，后上船的設備也很難找到適合安裝的位置。

目前，一般的信息技術(shù)和單一的技術(shù)手段已經(jīng)無法滿足管理需求。而實現(xiàn)漁船進出港自動監(jiān)管的關(guān)鍵問題在于如何實現(xiàn)漁船身份的自動識別、如何解決漁船位置的判定以及以何種方式對漁船進出港進行空間表達。

若運用北斗定位系統(tǒng)和RFID技術(shù)相結(jié)合來優(yōu)化漁船的進出港管理方案，可拓展傳統(tǒng)RFID讀寫感應距離，覆蓋常見港口及近海范圍；實現(xiàn)漁船進出港自動簽到、反饋相關(guān)信息；增加進出港、避險救助等方案和提高調(diào)度工作的效率。

三、解決思路

本方案主要圍繞著RFID與北斗導航的漁船管理系統(tǒng)的RFID傳輸范圍、北斗通信、身份識別、終端訪問5方面定制需求進行設計、開發(fā)和實現(xiàn)，從而實現(xiàn)滿足現(xiàn)代漁業(yè)環(huán)境需求的低功耗、遠距離、智能化的管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)架構(gòu)如上圖所示，船舶進出港管理信息服務系統(tǒng)主要功能模塊包括：監(jiān)控服務中心、船載終端、岸載讀卡器。

船載終端：主要包括北斗終端和岸上架設UC-Node集中器。

岸載基站：岸上架設UC-base基站，負責感應區(qū)域內(nèi)的UC-Node集中器上的數(shù)據(jù)。

中心管理平臺：中心管理平臺記錄漁船船舶RFID設備標識、BDS系統(tǒng)位置的基礎數(shù)據(jù)，并將其對應關(guān)聯(lián)。以GIS地圖為基礎，支持批量設備同時在線，建立船舶實時進出港管理平臺。平臺可自動處理進出港簽到信息，同時可登記船船號、進出港時間、船員數(shù)量和相信人員信息。

通過融合RFID技術(shù)和北斗定位技術(shù)，當船舶RFID設備與岸基基站間的距離在RFID傳輸距離范圍內(nèi)時，兩者通過RFID信道進行數(shù)據(jù)傳輸，當兩者距離在RFID可靠傳輸距離以外時，通過北斗通信網(wǎng)絡將RFID數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行墓芾砥脚_。

四、總結(jié)

本方案與現(xiàn)有方案相比，實現(xiàn)了RFID技術(shù)和北斗技術(shù)的復用，優(yōu)化了單一RFID設備長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，解決了漁民單獨購買海事產(chǎn)品和北斗衛(wèi)星產(chǎn)品成本過高等弊端，提高方案在港口綜合利用的可實施性。將船舶身份識別、船舶進出港管理等功能集中起來，同時中心管理平臺可根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息，通過構(gòu)建數(shù)學模型，分析出多項數(shù)據(jù)結(jié)果，對提高漁政管理執(zhí)法水平，加速海洋漁業(yè)的信息化建設具有著重要意義，為后期智慧海洋的布局與整體建設提供依據(jù)。