CN107682438A - 一种基于sdn下的国际海事通信与物联网的数据融合系统 - Google Patents

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江有福
董珂辰
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Abstract

一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，包括上层管理应用层、中继层和下层终端层；所述上层管理应用层包括用户管理单元以及多个通信终端，所述中继层包括中继站，所述下层终端层包括多个海上移动终端层；所述用户管理单元通过互联网与通信终端无线通信连接，所述通信终端与中继站无线通信连接，所述中继站与海上移动终端进行无线通信连接；所述的上层管理应用层基于Zigbee组网平台的开发，采用嵌入式设计，Zigbee模块间进行实时交互，自组织组网；基于Zigbee协议与AIS协议的互联互通，即对Zigbee协议与AIS协议进行解析，实现两者的互联互通。

Description

一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统
技术领域
本发明涉及的是一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，属于互联网通信技术领域。
背景技术
随着互联网的普及，用户数量不断攀升，网络不堪重负。移动终端发展势如破竹，智能手机不断更新换代，各种手机软件层出不穷，手机控随时随地上网，导致流量需求与日俱增，负荷过度的网络无法满足用户需求。网络体系庞大，架构臃肿，不够灵活，不能适应不断涌现出的新业务需求，服务质量得不到保证。网络体系复杂，网络操作需要与其他IT操作的集成与协作，导致网络部署困难。网络更新麻烦，动手操作过多，网络管理员分身乏术。改良已经无法解决现有的网络问题，网络改革势在必行，于是SDN营运而生。目前，SDN已成为当前全球网络领域最热门的研究方向，在权威机构IT领域预测未来五年十大关键趋势和技术影响中排名第二。谷歌、微软等互联网公司均在SDN领域投入了大量的科研力量，思科、华为、IBM、HP等IT厂商也正在研制SDN控制器和交换机。
传统网络采用分布式策略工作，由设备制定转发策略，而SDN架构中设备不运行任何协议，转发表由控制器下发给设备，实现数据平台与控制平台的分离。SDN的核心思想就是控制与转发分离，将软件应用到网络控制中，并起到主导作用，而不是由固定模式的协议控制网络。SDN的目的是提高网络的可控性与可编辑性，可以根据用户需求灵活地提供不同质量等级的服务。
现有SDN技术发展过程，以网络运营商与IT产业为主的ONF组织是主要的推动者，ONF不定期地发布技术报告与技术白皮书，制定相关的标准规范并进行组织测试。主要的研究成果为定义基本架构、OpenFlow标准、配置与管理协议。将SDN网络构架划分为应用层、控制层、基础设施层，改变传统网络设备的转发与控制层的行为。
SDN全新的概念将对传统网络造成冲击，现今网络设备并不兼容于OpenFlow功能，所以未来将采取渐进式部署具有OpenFlow功能的设备。
在未来，SDN可能会对现有网络设备的销售模式造成极大的颠覆，复杂的软件可以在更为廉价且于简单的设备上实现运作，让未来的客户市场不再专属于大型网络服务商。
另一方面，美国人率先在世界范围内提出“智慧地球”这一新的名词，它利用最新的信息技术成果来沟通我们生活的各个领域，将这些领域组成一片大的网络，即“物联网”。在美国之后，世界各国高度重视物联网的发展，我们近年来也充分意识到物理网的重大战略意义，在技术上也取得了一系列新的突破，在船舶通讯、海岛互联、水下探测、浮标监测等方面得到广泛的应用。但目前的问题是物联网与国际海事组织的通讯标准（海事卫星、船舶避碰系统AIS、VHF等）不兼容。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种物联网与国际海事通讯标准相兼容，实现海上物联网通讯2.4G与国际海事组织标准网络（海事卫星）互联互通的基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，包括上层管理应用层、中继层和下层终端层；所述上层管理应用层包括用户管理单元以及多个通信终端，所述中继层包括中继站，所述下层终端层包括多个海上移动终端层；所述用户管理单元通过互联网与通信终端无线通信连接，所述通信终端与中继站无线通信连接，所述中继站与海上移动终端进行无线通信连接。
作为优选：所述的上层管理应用层基于Zigbee组网平台的开发，采用嵌入式设计，Zigbee模块间进行实时交互，自组织组网；基于Zigbee协议与AIS协议的互联互通，即对Zigbee协议与AIS协议进行解析，实现两者的互联互通；且移动终端具备搜索设备的数据解析和本地存储与检索功能，即AIS报文解析、数据存储和信息检索。
本发明具有物联网与国际海事通讯标准相兼容，实现海上物联网通讯2.4G与国际海事组织标准网络（海事卫星）互联互通等特点。
附图说明
图1是本发明的层次模型图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，包括上层管理应用层1、中继层2和下层终端层3；所述上层管理应用层1包括用户管理单元11以及多个通信终端12，所述中继层2包括中继站21，所述下层终端层3包括多个海上移动终端31；所述用户管理单元11通过互联网13与通信终端12无线通信连接，所述通信终端12与中继站21无线通信连接，所述中继站21与海上移动终端31进行无线通信连接。
本发明所述的上层管理应用层1是基于Zigbee组网平台的开发，采用嵌入式设计，Zigbee模块间进行实时交互，自组织组网；基于Zigbee协议与AIS协议的互联互通，即对Zigbee协议与AIS协议进行解析，实现两者的互联互通；且移动终端31具备搜索设备的数据解析和本地存储与检索功能，即AIS报文解析、数据存储和信息检索。
本发明的另一实施方式是：开发实现的物联网与国际海事通讯标准相兼容的新的通讯设备，以软件定义网络技术和无线路由技术为基础，实现研究对象的自动联网、主动示位、互动协商。例如，在海上随机放置一批嵌有终端设备的漂浮物，这些漂浮物随海浪随处飘荡，管理员可通过管理平台访问终端设备了解漂浮物的漂移情况，终端设备也可按设定汇报自己的位置、体征及环境等信息。所述的AIS为船舶自动识别系统(AutomaticIdentification System简称，是一种新型的助航设备；AIS基本功能是:将本船和他船的精确船位、航向、航速(矢量线)、转向速度等自动上传。
传统的交换机都是收到数据包之后自己决定怎么转发，而SDN交换机首先找出自己内部的流表（这个表是控制器给的，不像传统的交换机一样是自己生成的）如果有，那么就按流表去做；如果没有，就发给控制一个信息和这个数据包的一些信息，问控制器怎么处理这个数据包。

Claims (2)

1.一种基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，包括上层管理应用层、中继层和下层终端层；其特征在于所述上层管理应用层包括用户管理单元以及多个通信终端，所述中继层包括中继站，所述下层终端层包括多个海上移动终端层；所述用户管理单元通过互联网与通信终端无线通信连接，所述通信终端与中继站无线通信连接，所述中继站与海上移动终端进行无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于SDN下的国际海事通信与物联网的数据融合系统，其特征在于所述的上层管理应用层基于Zigbee组网平台的开发，采用嵌入式设计，Zigbee模块间进行实时交互，自组织组网；基于Zigbee协议与AIS协议的互联互通，即对Zigbee协议与AIS协议进行解析，实现两者的互联互通；且移动终端具备搜索设备的数据解析和本地存储与检索功能，即AIS报文解析、数据存储和信息检索。
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