CN101286916A - 通信控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种通信控制系统，包括：接收模块，用于接收一种或多种信息，并将一种或多种信息发送给指令确定模块；指令确定模块，用于确定来自接收模块的一种或多种信息是否为指令信息；实时确定模块，用于在指令确定模块确定一种或多种信息不是指令信息的情况下，确定一种或多种信息是否为实时信息；转换模块，用于根据指令确定模块的确定结果和实时确定模块的确定结果对一种或多种信息分别进行转换；以及发送模块，用于将转换后的一种或多种信息分别发送给外部的多种信息收发设备中相应的信息收发设备，以通过相应的信息收发设备将转换后的一种或多种信息发送出去。

Description

通信控制系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信控制系统。

背景技术

随着网络技术的发展，各行各业都在掀起管理自动化和信息化的浪潮，但是在船舶行业却几乎没有进展，核心的问题就在于船岸通讯存在很大困难。造成困难的主要原因是由于船舶通讯的卫星通讯设备种类和型号多，而且各通讯设备厂商在设计的时候只考虑人工操作的方式，没有考虑到船舶上其他设备的接入需求，没有提供相应的接入服务，所以其他设备很难直接利用卫星通讯终端进行通讯。

当前绝大部分的船岸通讯还需要船员人工干预，主要有以下几种方式：

基于甚高频(very high frequency，简称VHF)的电话通讯。

VHF是应用于船舶之间、船岸之间的语音通信设备。在靠近陆地时船员可以通过VHF将本船信息(船位、船向、船速、及目的港等)向岸端管理者汇报，岸端管理者需要手动记录。

基于卫星电话

跟第一种方式一样，但是在远洋也可以进行语音通讯，另外该方式还可以用于收发电报，但是费用高昂。

基于邮件

依靠船上的专用的Email软件控制相应的卫星通讯终端进行通讯，船员可以利用该软件手工收发邮件来进行船岸通讯。

不需要船员干预而可以实现自动通讯的系统只有以下两种：

C/Mini-C卫星通讯终端

这种设备能响应岸端的固定的指令传回船位信息，但是不能传回其他信息。

邮件服务器系统

这种系统基于PC平台及Windows操作系统，能够接收网络上其他设备发来的Email，或者扫描网络上某一共享文件夹，将Email和文件发送到岸上。其他设备必须为电脑主机才能使用该功能，而且这种系统不能实现数据的实时传输。

而能够适应船上不同通讯终端并能够为其他设备提供统一简单接口的自动通讯控制系统处于空白状态。所以对其他数据采集设备而言，要实现船岸通讯困难重重，也就大大妨碍了船舶管理信息化、自动化。

现有技术的缺点在于：自动化程度低，大多需要船员人工干预；传输信息单一，不能为船东提供更多的客观信息；传输手段单一，不能够提供实时数据接入传输服务；以及对其他设备而言接口不够友好，通讯协议复杂。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提出了一种通信控制系统。旨在兼容多种通信设备以及提供更多种类的通讯服务，并实现接口统一。

根据本发明的通信控制系统包括：接收模块，用于接收一种或多种信息，并将一种或多种信息发送给指令确定模块；指令确定模块，用于确定来自接收模块的一种或多种信息是否为指令信息；实时确定模块，用于在指令确定模块确定一种或多种信息不是指令信息的情况下，确定一种或多种信息是否为实时信息；转换模块，用于根据指令确定模块的确定结果和实时确定模块的确定结果对一种或多种信息分别进行转换；以及发送模块，用于将转换后的一种或多种信息分别发送给外部的多种信息收发设备中相应的信息收发设备，以通过相应的信息收发设备将转换后的一种或多种信息发送出去。

其中，多种信息收发设备包括以下设备中的一个或多个：始终在线的卫星通信设备、实时信息卫星通信设备、及邮件服务器。始终在线的卫星通信设备为以下设备中的一个或多个国际海事卫星-C卫星通信终端、及国际海事卫星Mini-C卫星通信终端。实时信息卫星通信设备为以下设备中的一个或多个：国际海事卫星-A卫星通信终端、国际海事卫星-B卫星通信终端、国际海事卫星-M卫星通信终端、国际海事卫星Mini-M卫星通信终端、国际海事卫星F卫星通信终端、及国际海事卫星FBB卫星通信终端。

在指令确定模块确定一种或多种信息为指令信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给始终在线的卫星通信设备。在指令确定模块确定一种或多种信息不是指令信息以及实时确定模块确定一种或多种信息不是实时信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给邮件服务器。在实时确定模块确定一种或多种信息是实时信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给实时信息卫星通信设备。

该通信控制系统还包括：实时图像语音确定模块，用于在实时确定模块确定一种或多种信息为实时信息的情况下，进一步确定一种或多种信息是否为实时图像语音数据。

其中，实时信息卫星通信设备包括独占通讯链路方式的通信设备和共享通讯链路方式的通信设备。在图像语音确定模块确定一种或多种信息不是实时图像语音信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给所述独占通讯链路方式的通信设备。在实时确定模块确定一种或多种信息是实时信息以及图像语音确定模块确定一种或多种信息是实时图像语音信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给所述共享通讯链路方式的通信设备。

该通信控制系统还包括：接收控制模块，用于控制多种信息收发装置按预定间隔时间接收来自外部的信息。

通过本发明，可以兼容更多的通信设备，提供更多种类的通讯服务，除能提供非实时数据通讯服务外，还可以提供实时指令通讯服务以及实时数据(如语音图像)通讯服务。接口统一、更简单和方便，更适合自动化系统集成。提供串口和套接字(socket)两种最通用的通讯方式，协议简单，使得其他设备更容易使用卫星通讯服务。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的通信控制系统的框图；以及

图2是根据本发明实施例的利用通信控制系统进行通信的示意图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

现有的船舶上一般有两种以上的卫星通讯设备，一种为强制配置的C或Mini-C站，一般用于查询船位，永远在线，用于数据传输时速率较低，传输费用昂贵，需要用串口遵循不同厂家的协议来控制。另外一种为用于大数据量传输的卫星通讯终端，根据船的新旧程度，有可能配置为A站、B站、M/Mini-M站、F(Fleet)站、或FBB(Fleet Broadband)站，这些终端平时离线，即需要拨号才能上线以与岸端展开通讯。各个厂家的设备拨号的方式略有差异，但是都支持ISDN(Integrated Services Digital Network，综合业务数字网络)拨号方式，另外还支持PPP(point to point protocol，点对点协议)和PPPOE(point to point protocol over ethernet，以太网的点对点协议)中的一种拨号方式，其中ISDN拨号方式独占通讯链路，从而可以保证带宽。另外绝大多数船舶上都有邮件服务器系统，主要为三大品牌，即，Amos、Rydex、及GrobleEmail，需要通过套接字(socket)方式与其连接，通讯协议为SMTP/POP3邮件协议，三种系统在协议上略有差异。

此外，船上的设备主要利用串口和网线进行通讯。

图1是根据本发明实施例的通信控制系统的框图。如图1所示，根据本发明实施例的通信控制系统包括：接收模块102，用于接收一种或多种信息，并将一种或多种信息发送给指令确定模块；指令确定模块104，用于确定来自接收模块的一种或多种信息是否为指令信息；实时确定模块106，用于在指令确定模块确定一种或多种信息不是指令信息的情况下，确定一种或多种信息是否为实时信息；转换模块108，用于根据指令确定模块的确定结果和实时确定模块的确定结果对一种或多种信息分别进行转换；以及发送模块110，用于将转换后的一种或多种信息分别发送给外部的多种信息收发设备中相应的信息收发设备，以通过相应的信息收发设备将转换后的一种或多种信息发送出去。

其中，多种信息收发设备包括以下设备中的一个或多个始终在线的卫星通信设备、实时信息卫星通信设备、及邮件服务器。始终在线的卫星通信设备为以下设备中的一个或多个国际海事卫星-C卫星通信终端、及国际海事卫星Mini-C卫星通信终端。实时信息卫星通信设备为以下设备中的一个或多个：国际海事卫星-A卫星通信终端、国际海事卫星-B卫星通信终端、国际海事卫星-M卫星通信终端、国际海事卫星Mini-M卫星通信终端、国际海事卫星F(Fleet)卫星通信终端、及国际海事卫星FBB(Fleet Broadband)卫星通信终端。

在指令确定模块确定一种或多种信息为指令信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给始终在线的卫星通信设备。在指令确定模块确定一种或多种信息不是指令信息以及实时确定模块确定一种或多种信息不是实时信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给邮件服务器。在实时确定模块确定一种或多种信息是实时信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给实时信息卫星通信设备。

该通信控制系统还包括：实时图像语音确定模块，用于在实时确定模块确定一种或多种信息为实时信息的情况下，进一步确定一种或多种信息是否为实时图像语音数据。

其中，实时信息卫星通信设备包括独占通讯链路方式的通信设备和共享通讯链路方式的通信设备。在图像语音确定模块确定一种或多种信息不是实时图像语音信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给独占通讯链路方式的通信设备。在实时确定模块确定一种或多种信息是实时信息以及图像语音确定模块确定一种或多种信息是实时图像语音信息的情况下，发送模块将转换后的一种或多种信息发送给共享通讯链路方式的通信设备。

该通信控制系统还包括：接收控制模块(未示出)，用于控制多种信息收发装置按预定间隔时间接收来自外部的信息。

图2是根据本发明实施例的利用通信控制系统进行通信的示意图。如图2所示，基于以上分析，本船舶智能通讯控制系统(ICCM)通过串口和网口同时给多个设备提供通讯接入服务，其他设备只需要遵循相关的简单协议，便可以把数据快速地发送给ICCM，而ICCM则会负责控制相应卫星通讯设备把数据传回岸上，这样对其他设备而言ICCM相当于一只信鸽，这是因为只需要把数据文件交给ICCM，则ICCM就负责将它送到目的地，其他设备在设计时就不必再关心船上复杂的通讯环境。核心思想就是像操作系统屏蔽PC的各厂商的硬件差异为应用程序提供统一开发环境一样，本船舶智能通讯控制系统通过不同的配置，调用不同的驱动来灵活适应船上的硬件环境，屏蔽掉各船的通讯设备差异，为其他设备提供统一简单的通讯接口。即使将来有新的卫星通讯设备出现，只需增加新的驱动，而接口不会发生改变，屏蔽了对其他设备的影响。

根据数据类型的不同，ICCM会根据实际情况灵活地选择不同的通讯方式，以降低通讯费用并提高通讯速度。如果是指令，则ICCM会选择使用C/Mini-C站进行通讯，因为其永远在线，保证船舶能及时收到岸端指令，而且指令一般数据量很小，不必考虑通讯费用；如果是实时图像语音数据，ICCM会优先选择ISDN拨号方式进行传输，保证图像语音质量，如果是其他实时数据，ICCM会将未经压缩的数据进行压缩，然后使用PPP或PPPOE方式拨号进行传输，这使得通讯费用更低；如果是非实时数据，ICCM会优先考虑使用邮件系统进行传输，这样数据压缩率更高，通讯费用会更低。

根据船上设备情况的不同，ICCM可以通过Web页面方便地进行配置，来快速适应船舶的通讯环境。在Web页面上输入船上设备的种类和型号，ICCM便会采取相应的策略和相关驱动去展开通讯。如果船舶上只有C/Mini-C站，则ICCM即利用其进行指令传输，又利用其进行其他数据传输；如果船上配备了数据通讯终端，ICCM可利用C/Mini-C站进行指令传输，然后利用数据通讯终端进行数据传输。如果船上没有邮件系统，ICCM会利用PPP或PPPOE方式拨号进行非实时性数据传输。如果ICCM和船员共用数据通讯终端，则ICCM会检测设备的状态，在设备空闲的候进行数据发送，降低和船员的冲突。

此外，为了防止因意外情况导致传输失败，保证传输的可靠性，ICCM内置了存储单元，将发送数据先保存，遇到失败的情况时调出重发，直到成功。

在硬件上，ICCM利用ARM+Linux嵌入式系统来实现，提供4路串口，2路用来提供接入服务，另外2路用来控制不同设备，提供2路网口，一路用于提供接入服务，一路用于拨号或接入邮件系统。整个系统体积小、功耗低、散热小，使用起来非常方便。

在本发明的实施例中，借鉴了操作系统(如Windows)屏蔽不同硬件设备，为应用程序提供统一的开发接口的思想，通过配置可以适应船舶不同的通讯配置情况，屏蔽各船的硬件差异，为其他设备提供了统一、简单、稳定的通讯接口。采用ARM+Linux的嵌入式系统架构，同时提供串口和网口的接入方式。同时支持通过串口协议控制设备，通过PPP、PPPOE、ISDN拨号方式控制设备，通过SMTP/POP3协议控制设备进行通讯的方式。根据Web配置页面上输入的通讯设备种类和型号，自动智能适应船舶通讯配置的方法。将数据分为指令、实时数据、非实时数据，并分别采用C/Mini-C方式、拨号方式(PPP、PPPOE、ISDN)、SMTP/POP3邮件方式来进行传输的方法。根据数据量的大小自动权衡选择不同计费方式进行通讯的方法(卫星通讯有按时间计费和按流量计费两种方式)。通过串口检测设备空闲状态来避免与船员通讯产生冲突的方法。

在本发明的实施例中，提供了以下几种解决方案：

VDR+ICCM：VDR(Voyage Data Recorder，航行数据记录仪)本身就已经采集了船上的各种数据，但是这些数据除了出事的时候用来分析原因外，绝大多数时候是白白浪费了，如果接上了ICCM，就能够把这些数据传回岸上，为航运公司的管理提供效益，大大提升了VDR的价值。

VMS+ICCM：VMS(Visual Manage System海事视频管理系统)是用于船岸视频对话的，本身也具有数据采集的功能，但是无法将采集的数据通过比较廉价的方式传回岸上。实际上，由于视频通讯费非常昂贵，用到视频的情况很少，除了紧急情况，而客户需要用廉价的方式获取船上数据。如果接上了ICCM，就能够把日常数据以廉价的方式传回岸上。

VCS+ICCM：如果需要做诸如海洋气象采集这样的系统，就可给ICCM加上一些传感器和采集系统(例如，VCS，即，海情采集系统)，便可以实现气象采集的需求。

由上可见ICCM是以上所有应用的关键，它不但能够大大提高已有设备的价值，还能够满足很多新的应用。

基于通用性考虑，ICCM致力于为各种设备提供一透明的传输层，让各种设备能够将数据文件方便的传回岸端。对于各种设备而言，ICCM相当于一只信鸽，只需要把数据文件交给ICCM，ICCM就会负责把它送到目的地。目前，可以通过串口或TCP/IP连接将数据传给ICCM，这对目前的绝大多数海事产品都是适用的，ICCM则可以控制各种卫星终端将数据发出。以下为ICCM的功能：

1.接收数据的方式：串口和/或TCP/IP(socket)。

2.发送数据的方式：直接控制C或Mini-C终端将数据文件发送到指定邮箱；直接控制B、M/Mini-M、Fleet、Fleet Broadband等终端拨号上网，与岸端服务器建立TCP/IP连接，实现数据实时传输。拨号方式可选，可按费用较低廉的流量计费方式拨号(PPP、PPPOE)，也可按速度较快的按时间计费方式拨号(ISDN)；另外能够检测终端的状态，如果终端忙，则等待，以免干扰船员的正常通讯；以及将数据文件系统通过email系统发送到船上的Rydex、Amos等邮件服务器，再由邮件服务器转发到指定邮箱。

3.能够适应的卫星终端及邮件服务器：TT系列的C/Mini-C(FURUNO，JRC的正在实现)；各大厂家的各系列A、B、M/Mini-M、Fleet(33/55/77)、Fleet Broadband等终端；Rydex、Amos、GrobleEmail(绝大多数商船使用上述系统)。

4.能够实现的数据服务方式：定时传回数据，定时间隔可调；以及按需将指定时间段数据传回。

5.能够方便的修改定时间隔或目的邮箱等系统配置参数：能够通过访问网页的方式修改各种设置参数，不用安装任何附加软件，界面友好，方便实用。

6.具有很高的可靠性及日志功能，保证设备正常运行：硬件看门狗技术，保证设备异常时能够自动复位恢复正常运行；以及具有日志功能，遇到任何异常可查询原因。

考虑到安装上及可靠性方面考虑，ICCM基于嵌入式系统来实现，以下为ICCM的可以采用的一些技术参数：

硬件方面：CPU：ARM9；内存：64MByte；Flash：8MByte；主频：218MHz；串口：4个；网口：2个；以及电源：10-30V DC。

软件方面：Linux操作系统；数据压缩技术；卫星终端复杂串口协议支持及串口检测技术；卫星TCP/IP传输(具有断点续传功能)技术；PPP/PPPOE，ISDN控制终端拨号上网技术；Email发送接收技术；定时及日期系统，海上当地时间转换技术；嵌入式Web服务器及网页配置界面技术；看门狗及异常恢复技术；以及事件日志技术。

如上所述，ICCM能够适应绝大多数卫星终端，并能够将数据定时或按需传回，另外能够选择廉价的方式进行数据传输，能够很好地满足不同客户的不同需求。

本发明具有以下优点：可以兼容更多的通信设备，提供更多种类的通讯服务，除能提供非实时数据通讯服务外，还可以提供实时指令通讯服务以及实时数据(如语音图像)通讯服务；接口统一、更简单和方便，更适合自动化系统集成。提供串口和套接字两种最通用的通讯方式，协议简单，使得其他设备更容易使用卫星通讯服务。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信控制系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收一种或多种信息，并将所述一种或多种信息发送给指令确定模块；

所述指令确定模块，用于确定来自所述接收模块的所述一种或多种信息是否为指令信息；

实时确定模块，用于在所述指令确定模块确定所述一种或多种信息不是所述指令信息的情况下，确定所述一种或多种信息是否为实时信息；

转换模块，用于根据所述指令确定模块的确定结果和所述实时确定模块的确定结果对所述一种或多种信息分别进行转换；以及

发送模块，用于将转换后的一种或多种信息分别发送给外部的多种信息收发设备中相应的信息收发设备，以通过所述相应的信息收发设备将所述转换后的一种或多种信息发送出去。

2.根据权利要求1所述的通信控制系统，其特征在于，所述多种信息收发设备包括以下设备中的一个或多个：始终在线的卫星通信设备、实时信息卫星通信设备、及邮件服务器。

3.根据权利要求2所述的通信控制系统，其特征在于，所述始终在线的卫星通信设备为以下设备中的一个或多个：国际海事卫星-C卫星通信终端、及国际海事卫星Mini-C卫星通信终端。

4.根据权利要求2所述的通信控制系统，其特征在于，所述实时信息卫星通信设备为以下设备中的一个或多个：国际海事卫星-A卫星通信终端、国际海事卫星-B卫星通信终端、国际海事卫星-M卫星通信终端、国际海事卫星Mini-M卫星通信终端、国际海事卫星F卫星通信终端、及国际海事卫星FBB卫星通信终端。

5.根据权利要求2所述的通信控制系统，其特征在于，在所述指令确定模块确定所述一种或多种信息为所述指令信息的情况下，所述发送模块将所述转换后的一种或多种信息发送给所述始终在线的卫星通信设备。

6.根据权利要求2所述的通信控制系统，其特征在于，在所述指令确定模块确定所述一种或多种信息不是所述指令信息以及所述实时确定模块确定所述一种或多种信息不是所述实时信息的情况下，所述发送模块将所述转换后的一种或多种信息发送给邮件服务器；在所述实时确定模块确定所述一种或多种信息是所述实时信息的情况下，所述发送模块将所述转换后的一种或多种信息发送给所述实时信息卫星通信设备。

7.根据权利要求1所述的通信控制系统，其特征在于，还包括：实时图像语音确定模块，用于在所述实时确定模块确定所述一种或多种信息为实时信息的情况下，进一步确定所述一种或多种信息是否为实时图像语音数据。

8.根据权利要求7所述的通信控制系统，其特征在于，所述实时信息卫星通信设备包括独占通讯链路方式的通信设备和共享通讯链路方式的通信设备。

9.根据权利要求8所述的通信控制系统，其特征在于，在所述图像语音确定模块确定所述一种或多种信息不是所述实时图像语音信息的情况下，所述发送模块将所述转换后的一种或多种信息发送给所述独占通讯链路方式的通信设备；在所述实时确定模块确定所述一种或多种信息是所述实时信息以及所述图像语音确定模块确定所述一种或多种信息是所述实时图像语音信息的情况下，所述发送模块将所述转换后的一种或多种信息发送给所述共享通讯链路方式的通信设备。

10.根据权利要求1所述的通信控制系统，其特征在于，还包括：接收控制模块，用于控制所述多种信息收发装置按预定间隔时间接收来自外部的信息。

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