CN107848617A - 船舶数据综合管理方法和船舶数据综合管理设备 - Google Patents

船舶数据综合管理方法和船舶数据综合管理设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种船舶数据综合管理方法及其设备。据此，本发明涉及一种船舶数据综合管理方法和设备，其特征在于，所述方法包括：从至少一个船舶器材收集船舶数据；将所述船舶数据转换为特定数据形式；将转换后的船舶数据发送到外部设备。

Description

船舶数据综合管理方法和船舶数据综合管理设备
技术领域
本发明涉及一种用于船舶数据综合管理方法和设备。
背景技术
根据种类和大小的不同存在约460多种船舶的器材(equipment)，其占有船舶制造价格中的55％～65％。其中，用于在船舶中产生船舶数据的IT器材根据船舶的类型会占有船舶制造价格中的5％～10％，并且预计因诸如电子航海系统(e-navigation)等的国际要求以后会增加到15％。
因为现有的船舶IT器材单独具有专用传感器、线缆、设计方式等，因此需要过高的设计费用，并且难以有效率地管理从各个船舶器材收集到的信息。
直到如今，仅开发了使用各个船舶IT器材来监视船舶状态的管理方法，实际上需要能够使用各个船舶IT器材来综合管理收集到的船舶数据并有效地提供给外部系统的方法。
此外，因为现有的船舶数据收集设备单独输出非标准化形式的多种多样的船舶数据，所以存在无法对使用各个船舶数据收集设备收集到的船舶数据进行综合管理并有效地提供给外部系统的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供使用标准化的船舶数据综合管理平台的船舶数据综合管理方法和设备以解决上述问题，其中，所述标准化的船舶数据综合管理平台用于对在船内收集的船舶数据进行综合管理(收集，存储，提供)。
另外，本发明的目的在于提供使用代理器的船舶数据收集方法及其设备，其中，所述代理器能够对船舶数据进行标准化并提供给船舶数据综合管理设备。
另外，本发明的目的在于提供用于将在船内收集的船舶数据转换为标准化的数据形式并将其发送到陆地管理系统或船内服务设备的船舶数据综合管理方法。
另外，本发明的目的在于提供船舶数据综合管理方法和设备，所述船舶数据综合管理方法和设备能够提供作为针对在船内收集的船舶数据的共同的数据模型的船舶数据模型并使用船舶数据模型来对船舶数据进行综合管理。
解决方案
根据本发明的一实施例的用于解决上述问题的船舶数据综合管理方法包括：从至少一个船舶器材收集船舶数据，将所述船舶数据转换为特定数据式以及将转换后的船舶数据发送到外部设备。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述特定数据形式可以是JavaScript对象表示法(JSON)形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述转换为特定数据形式的步骤可包括：通过对所述收集的船舶数据进行解析来提取密钥和值；将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述映射步骤可包括：通过映射工具接收用于所述映射的设置信息；基于所述设置信息将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式；通过所述映射工具实时地输出所述映射结果。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述收集的船舶数据可以是国家海洋电子协会(NMEA)形式。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备包括：通信单元，与外部设备收发数据；控制单元，进行控制以从至少一个船舶器材收集船舶数据，将收集的船舶数据转换为特定数据形式，并将转换后的船舶数据发送到外部设备。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述特定数据形式可以是JavaScript对象表示法(JSON)形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述控制单元可包括：适配器，通过对所述收集的船舶数据进行解析来提取密钥和值，将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述控制单元可进行控制以通过映射工具接收用于所述映射的设置信息，基于所述设置信息将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式，通过所述映射工具实时地输出所述映射结果。
在根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述收集的船舶数据可以是国家海洋电子协会(NMEA)形式。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备包括：传感器单元，收集包括关于船舶的信息的原始数据；具有代理器的控制单元，其中，所述代理器将所述原始数据转换为特定数据形式的船舶数据；通信单元，根据所述控制单元的控制将转换后的船舶数据发送到另一设备。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备中，所述代理器可将所述原始数据转换为JavaScript对象表示法(JSON)形式的船舶数据。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备中，所述代理器可通过对所述原始数据进行解析来提取密钥和值，将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备中，所述代理器可根据已设置的映射规则来将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式。所述已设置的映射规则可由映射设置XML(mapping configuration XML)来定义。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备中，所述控制单元将所述通信单元控制为使用基于队列的传输协议来发送所述转换后的船舶数据。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备中，所述另一设备可以是船舶数据综合管理设备。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法包括：使用至少一个传感器收集包括关于船舶的信息的原始数据；将所述原始数据转换为特定数据形式的船舶数据；将转换后的船舶数据发送到另一设备。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法中，所述特定数据形式可以是JavaScript对象表示法(JSON)形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法中，所述转换的步骤可包括：可通过对所述原始数据进行解析来提取密钥和值；将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法中，所述映射的步骤可包括：根据已设置的映射规则来将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式，其中，所述已设置的映射规则可由映射设置XML(mapping configuration XML)来定义。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法中，所述转换后的船舶数据使用基于队列的传输协议来发送。
在根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法中，所述另一设备可以是船舶数据综合管理设备。
另外，根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法包括：获得用于收发船舶数据的至少一个API；将从至少一个船舶器材接收的船舶数据转换为特定数据形式；使用所述至少一个API来将所述转换后的船舶数据中的由外部设备请求的至少一部分提供给所述外部设备。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述外部设备可以是陆地管理系统和第三方服务设备中的一个。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，还可包括：通过API网关来对用于所述第三方服务的至少一个API进行管理。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，提供给所述外部设备的步骤可包括：按照已设置的过滤规则对所述转换后的船舶数据进行过滤；实时地将过滤的船舶数据发送到所述陆地管理系统。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，提供给所述外部设备的步骤可包括：基于由所述外部设备请求的至少一部分来生成推送API实现形式；将所述推送API实现形式发送到所述第三方服务设备。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，提供给所述外部的步骤可包括：从所述第三方服务接收对于所述至少一部分的查询请求；通过使用与所述第三方服务对应的API的基于REST风格的web服务的Java API(JAX-RS)API实现形式，来向所述第三方服务提供与所述查询请求对应的所述至少一部分。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述至少一个API可包括用于将所述转换后的船舶数据发送到所述外部设备的API以及用于使所述外部设备能够查询所述转换后的船舶数据的API。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述至少一个API可被实现为包括命令、船舶标识信息、船舶器材标识信息、IP信息中的至少一个。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述船舶标识信息可以是IMO编号。
另外，根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法包括：从至少一个船舶器材收集船舶数据；通过应用已定义的船舶数据模型来从收集的船舶数据生成标准化的数据形式的船舶数据；将标准化的数据形式的船舶数据提供给外部设备。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述船舶数据模型可由船舶数据模型设置文件来定义。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述船舶数据模型设置文件可使用XML来创建。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，所述船舶数据模型设置文件可被配置为包括描述所述至少一个船舶器材的结构的船舶部分、对从所述至少一个船舶器材收集所述船舶数据的系统进行定义的系统部分以及描述所述船舶数据的结构和属性的数据形式部分。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理方法中，生成所述标准化的数据形式的船舶数据的步骤可包括：从所述船舶数据模型设置文件提取与所述收集的船舶数据对应的标识信息和属性信息；使用所述属性信息来验证所述收集的船舶数据的有效性；使用所述标识信息来将所述收集的船舶数据映射为所述标准化的数据形式。
另外，根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理设备包括：通信单元，从至少一个船舶器材接收船舶数据；控制单元，进行控制以将接收的船舶数据转换为特定数据形式，并将转换后的船舶数据中的由所述第三方服务请求的至少一部分提供给第三服务。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述船舶数据模型可由船舶数据模型设置文件来定义。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述船舶数据模型设置文件可使用XML来创建。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述船舶数据模型设置文件可被配置为包括描述所述至少一个船舶器材的结构的船舶部分、对从所述至少一个船舶器材收集所述船舶数据的系统进行定义的系统部分以及描述所述船舶数据的结构和属性的数据形式部分。
在根据本发明的另一实施例的船舶数据综合管理设备中，所述控制单元可从所述船舶数据模型设置文件提取与所述收集的船舶数据对应的标识信息和属性信息，使用所述属性信息来验证所述收集的船舶数据的有效性，使用所述标识信息来将所述收集的船舶数据映射为所述标准化的数据形式。
发明效果
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法和设备能够通过对从多种船舶IT器材收集的船舶数据进行标准化来进行综合管理，并提供给陆地管理系统或船内/外的第三方服务(3rd party service)。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法和设备能够提供关于船舶数据的标准化的平台，船主和船司可容易地使用船舶数据。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法和设备能够对多种船舶数据收集设备收集的船舶数据进行标准化并进行输出，从而船舶数据被综合管理，并被提供给陆地管理系统或船内/外的第三方服务(3rd party service)。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法和设备能够提供关于船舶数据的标准化的平台，船主和船司可容易地使用船舶数据。
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法能够实时地向陆地管理系统提供船舶数据，或以推送数据向第三方服务(3rd party service)提供船舶数据。
根据本发明的一实施例的船舶数据模型能够提供收集多种船舶数据并向第三方服务(3rd party service)传送的标准。
另外，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法和设备能够在新的传感器或新的船舶器材被添加到船舶中时，通过仅改变船舶器材等级，来容易地扩展船舶数据模型。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备运行的系统的结构的示图。
图2是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备的物理构造的框图。
图3是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备的逻辑构造的框图。
图4是基于逻辑构造示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法的流程图。
图5是示出根据本发明的一实施例的适配器的具体逻辑构造的示图。
图6是示出根据本发明的一实施例的映射工具的一示例的示图。
图7是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法的顺序图。
图8是示出根据本发明的一实施例的船舶数据接收设备运行的系统的结构的示图。
图9是示出根据本发明的一实施例的船舶数据接收设备的物理构造的框图。
图10是示出根据本发明的一实施例的船舶数据接收设备的逻辑构造的框图。
图11是示出根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法的顺序图。
图12是更具体地示出根据本发明的一实施例的API网关的操作的示图。
图13是示出根据本发明的一实施例的船舶数据提供方法的顺序图。
图14是用于说明根据本发明的一实施例的船舶数据模型的概念图。
图15是示出船舶数据模型设置文件的一示例的示图。
图16是以树结构示出船舶数据模型设置文件的示图。
图17是示出根据本发明的一实施例的应用了船舶数据模型的船舶数据综合管理方法的顺序图。
具体实施方式
在对本说明书的实施例进行描述时，如果确定关于相关的公知的构造或功能的详细描述会模糊本说明书的要旨，则省略其详细描述。
在本说明书中使用到的诸如“包括”、“可包括”等的表述是指存在公开的相应功能、操作和构成要素等，但不限制额外的一个以上的功能、操作和构成要素等。另外，在本说明书中，诸如“包括”或“具有”等的术语是指存在记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合，并且应理解为并不预先排除存在或添加一个以上的其他特征或数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的可能性。除非上下文清楚地另有所指，否则本说明书中的单数表述包括复数表述。
本说明书中使用的主要用于如下。
船舶数据综合平台(Vessel Data Integration Platform；VDIP)可表示用于对各种船舶数据进行收集、处理、分析、存储和传输的结构体。船舶数据综合平台是指由对船舶数据进行综合管理的软件和硬件设备构造的任意的系统，或者可以以船舶数据综合管理设备的软件含义来使用。在多种实施例中，船舶数据综合平台可以以与船舶数据综合管理设备相同的含义来使用。
船舶数据模型(Vessel Data Model；VDM)作为用于对关于船舶的所有数据进行标准化和定义的数据模型，对从船舶本身到末端传感器的所有设备进行客体化并对客体之间的关系和客体的属性进行定义。
船舶数据模型配置描述语言(Vessel data model Configuration descriptionLanguage；VCL)是用于创建用于描述VDM的船舶数据模型配置文件(Vessel data modelconfiguration description file)的语言。
船舶数据模型配置文件是按照VCL描述VDM的配置文件。
映射设置文件(Mapping Configuration Description File)是对用于将器材输出数据转换为基于VDM的标准数据的规则进行定义的文件。
映射是将器材输出数据连接到VDM的过程。
船舶器材作为以特殊目的装载到船舶上的装置，收集船舶内产生的各种船舶数据，并将收集的船舶数据发送到VDIP。船舶器材可划分为装载代理器(Agent)的类型1船舶器材和未装载代理器的类型2船舶器材。
因为类型1船舶器材直接装载有代理器，因此类型1船舶器材通过对收集的多种形式的船舶数据进行分析来提取密钥(Key)和值(Value)，通过代理器将提取的密钥和值(Key/Value)转换为基于VDM的标准化数据形式(VDM路径/值)，并将转换为标准化的数据形式的船舶数据发送到VDIP。
类型2船舶器材通过将以多种形式收集的船舶数据转换为已公知的用于船舶的标准协议(例如，国家海洋电子协会(NMEA))形式，以UDP或文件形式发送到VDIP。
代理器(Agent)将从类型1船舶器材输出的密钥和值(Key/Value)形式的船舶数据转换为基于VDM的标准化的数据形式(VDM路径/值)并将其发送到VDIP。
适配器(Adapter)通过对从类型2船舶器材接收的船舶数据进行分析来提取密钥和值，通过映射操作将提取的密钥和值(Key/Value)转换为基于VDM的标准化的数据形式(VDM路径/值)。
原始数据(raw data)是船舶器材从传感器或船舶内的其他装置收集的多种形式的数据。
器材输出数据作为从船舶器材传送到代理器或适配器的特定形式的数据，从类型1船舶器材输出的数据可以为密钥和值的形式(Key/Value)，从类型2船舶器材输出的数据可以为已公知的用于船舶的标准协议(例如，NMEA)形式。
“标准化的”或“规范化的”数据是通过将多种形式的船舶数据转换为基于VDM的特定数据形式而获得的数据，其中，所述多种形式的船舶数据从类型1船舶器材或类型2船舶器材被收集并根据彼此不同的规定被创建。作为一示例，在代理器或适配器从原始数据提取密钥和值(Key/Value)之后，可通过映射操作转换为基于VDM的特定数据形式(VDM路径/值)，从而生成标准化的数据，并且经由代理器或适配器而标准化的数据形式可被定义为JSON形式。
以下，参照附图来描述本发明。
图1是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备运行的系统的结构的示图。
参照图1，根据本发明的一实施例的船舶1000可被配置为包括船舶数据综合管理设备1100和至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c。
至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c作为为收集船舶数据的目的而装载到船舶上的各种装置，可包括能够将使用至少一个传感器收集的信息发送到船舶数据综合管理设备1100的所有装置。船舶数据可包括诸如文本、音频、图像等多种类型。
至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c使用传感器来收集原始数据并将其发送到船舶数据综合管理设备1100。原始数据表示至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c从传感器收集的多种形式的数据。在一实施例中，至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可包括代理器，该代理器进行控制以直接将收集的原始数据转换为标准化的数据形式并将其发送到船舶数据综合管理设备1100。
另外，在一实施例中，至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可将原始数据发送到具有委托代理器(proxy agent)的代理服务器(proxy server)，在这种情况下，代理服务器通过委托代理器将原始数据转换为标准化的数据形式并将其传送到船舶数据综合管理设备1100。船舶数据综合管理设备110可管理包括在至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c或代理服务器中的代理器。
在一实施例中，至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可包括船舶数据综合管理设备制造商自有的船舶器材(类型1船舶器材)或第三方的船舶器材(类型2船舶器材)。类型1船舶器材可包括代理器，该代理器进行控制将收集的原始数据转换为标准化的数据并将其发送到船舶数据综合管理设备1100。
在本发明的一实施例中，至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可以是类型2船舶器材。类型2船舶器材不具有额外的代理器，并且类型2船舶器材中收集的原始数据被发送到具有委托代理器的代理服务器或根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100，并被代理服务器或船舶数据综合管理设备1100转换为标准化的数据形式。类型2船舶器材可包括航海记录设备(Vessel Data Recorder；VDR)等。
船舶数据综合管理设备1100可从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c收集船舶数据。由于船舶数据综合管理设备1100通过将至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c用作用于收集船舶数据的网关，因此可不具有额外的传感器或不直接生成船舶数据。
船舶数据综合管理设备1100可通过将从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收的原始数据转换为标准化的数据形式来进行存储/管理。船舶数据综合管理设备1100可使用用于定义原始数据的形式和标准化的数据形式之间的映射关系的程序，来将原始数据转换为标准化的数据形式。
船舶数据综合管理设备1100可向用户提供用于原始数据与标准化的数据形式的船舶数据之间的数据转换或映射的映射工具。如果至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c具有用于将原始数据转换为标准化的数据形式的代理器，则船舶数据综合管理设备1100可在不进行额外的转换的情况下存储或管理从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收的船舶数据。
在一实施例中，从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收的船舶数据可以是任意的数据形式，例如，国家海洋电子协会(NMEA)形式，并且转换后的标准化的数据形式可以是JavaScript对象表示法(JSON)形式。在这种情况下，船舶数据综合管理设备1100可通过将NMEA形式的船舶数据映射为JSON形式来进行转换。
船舶数据综合管理设备1100可通过人工卫星或标准化的API来项至少一个外部设备2000(例如，陆地管理系统或第三方服务设备)提供转换后的船舶数据。作为外部设备2000的第三方服务设备可以是具有利用船舶数据的第三方软件(船内服务软件)的任意的设备。
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100可提供和管理这样的API，该API用于与外部设备2000收发包括船舶数据的数据并使外部设备2000能够查看船舶数据综合管理设备1100内的船舶数据。
以下，更详细地描述上述船舶数据综合管理设备1100的操作。
图2是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备的物理构造的框图。
参照图2，船舶数据综合管理设备1100可被配置为包括通信单元1101、控制单元1102和存储单元1103。
通信单元1101可与外部设备收发数据。在多种实施例中，通信单元111可从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收船舶数据或将船舶数据发送到另一设备2000。
控制单元1102控制船舶数据综合管理设备1100的构成要素以执行根据本发明的实施例的船舶数据综合管理。如果控制单元1102通过通信单元1101从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收到船舶数据，则将其转换为标准化的数据形式。控制单元1102可将转换后的船舶数据存储在存储单元1103中，或控制通信单元1101将其发送到另一设备2000。
为了上述操作，控制单元1102可具有API网关。稍后将详细描述控制单元1102和API网关的操作。
存储单元1103可根据控制单元1102的控制来存储船舶数据。在多种实施例中，存储单元1103可通过在预设的时间段(例如，30天)期间存储船舶数据并在经过预设时间段之后删除船舶数据来管理存储空间。
图3是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备的逻辑构造的框图。
API网关1111执行诸如关于API的管理(诸如，是否开放等)、认证、权限控制、规范文档生成等的操作。API网关1111可执行向第三方服务提供标准化的数据形式的船舶数据的操作。
队列(Queue)1112执行基于队列的收发控制以从船舶器材接收数据并进行实时处理。适配器(adapter)1113执行将从类型2船舶器材接收的船舶数据转换为标准化(规范化)的数据形式的作用。在一实施例中，如果从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收的船舶数据为国家海洋电子协会(NMEA)形式，则适配器1113可通过对NMEA进行解析来提取密钥/值(KV)。另外，在一实施例中，如果标准化的数据形式为Javascript对象表示法(JSON)形式，则适配器可根据任意的映射规则将提取的密钥/值(KV)映射为JSON形式。
复杂事件处理(CEP)引擎1114执行船舶数据的实时分析。CEP引擎1114存储船舶数据的过滤规则，并借此来执行数据过滤和数据累积。如果通过过滤确定存在需要立即向陆地管理系统发送的船舶数据，则CEP引擎1114通过卫星通信来将相应的船舶数据发送到陆地管理系统。另外，如果通过过滤确定存在需要发送到第三方服务的船舶数据，则CEP引擎1114通过队列1112来将相应的船舶数据传送到OSGI 1120的主题监听器(topiclistener)。
安全模块1115构建第三方服务与船舶数据综合管理设备之间的安全关系，并支持用于与陆地管理系统的数据通信的加密。
规则引擎1116对关于主题监听器对数据进行处理的方式的数据验证(DataValidation)规则进行管理。数据验证规则可以是例如将"分组1(group1)"数据集的所有数据存储在MongoDB group1Collection中。
用户接口1117提供使船舶内的监控服务能够输出船舶数据相关信息并接收用户输入的输入输出接口。
调度器和远程管理模块1118对船舶数据综合管理设备1100的调度和远程管理进行控制。
陆地收发模块1119对船舶数据综合管理设备1100和陆地管理系统之间的数据收发进行控制。
开放服务网关接口(OSGI)1120被配置为包括至少一个主题监听器。主题监听器通过规则来验证和存储船舶数据。如果存在需要以推送形式提供给第三方服务的船舶数据(推送数据)，则主题监听器以推送API实现形式将相应的船舶数据传送到API网关1111。
关系数据库管理系统(RDBMS)1121管理至少一个用于第三方服务的元信息。元信息可包括第三方服务的标识(identification)信息、认证信息等。
NoSQL 1122可执行存储收集的各种数据的操作。NoSQL 1122可对收集的船舶数据中的除需要立即提供给陆地管理系统的数据以外的一般船舶数据进行存储。可根据处理逻辑(近实时，批量)周期性地对存储在NoSQL 1122中的一般船舶数据进行处理，并发送到陆地管理系统。
基础架构单元1123执行提供OS和虚拟环境的作用。
以下，详细描述上述船舶数据综合管理设备1100基于上述船舶数据综合管理设备1100的逻辑构造对船舶数据进行收集/转换/提供的方法。
图4是基于逻辑构造示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法的流程图。图4中示出的船舶数据综合管理方法可被分类为船舶数据收集方法、船舶数据转换方法和船舶数据提供方法。
船舶数据收集
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c收集船舶数据。至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可输出应用于船舶器材的数据形式(例如，NMEA0183)的原始数据。至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可具有将原始数据转换为标准化的数据形式(例如，Key/Value、XML和JSON)的代理器，在这种情况下，至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c可输出标准化的数据形式的数据。以下，将输出标准化的数据形式的数据的船舶器材称为类型1船舶器材，将输出未被标准化的原始数据的船舶器材称为类型2船舶器材。
船舶数据综合管理设备1100通过使用基于队列的传输协议将标准化的数据形式的船舶数据从类型1船舶器材发送到队列，来进行收集。在本发明的多种实施例中，标准化的数据形式可以是JavaScript对象表示法(JSON)形式。船舶数据综合管理设备1100可从类型2船舶器材收集UDP或文件形式等的原始数据，并转换为标准化的数据形式。
船舶数据转换
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100将从类型2船舶器材收集的UDP或文件形式的原始数据转换为标准化的数据形式。船舶数据综合管理设备1100通过控制适配器1113来将从类型2船舶器材收集的船舶数据转换为标准化的数据形式。用于船舶数据转换的适配器1113的具体逻辑构造如图5所示。
参照图5，船舶数据综合管理设备1100通过UDP监听器从类型2船舶器材接收船舶数据。在一实施例中，从类型2船舶器材接收的船舶数据可以是NMEA(具体地，NMEA0183)形式。船舶数据综合管理设备1100可通过NMEA解析器从NMEA形式的船舶数据提取密钥/值(KV)。
船舶数据综合管理设备1100可通过映射器将提取的密钥/值(KV)映射为VDM(即，标准化的数据形式)。映射器可包括用于对从类型2船舶器材接收的船舶数据的数据形式与标准化的数据形式之间的映射关系进行定义的至少一个映射规则。映射规则可通过映射设置XML(mapping configuration XML)来设置(定义)，映射设置XML可从陆地管理系统被远程更新。
在一示例中，标准化的数据形式可以是JSON形式。在这种情况下，船舶数据综合管理设备1100可如表1所示将提取的密钥/值(KV)映射为JSON形式。
在表1中，“KV输入”部分作为示例示出密钥/值形式的原始数据，“JSON输出”部分作为示例示出转换为JSON形式的标准化的数据形式(VDM路径/值)。
船舶数据综合管理设备1100从密钥/值形式的原始数据(例如，sensor1＝“23”，这里密钥为“sensor1”，值为“23”)提取密钥，基于VDM获得与提取的密钥对应的VDM路径，并以作为标准化的数据形式的JSON形式(VDM路径/值)(例如，“Equipment/...”，密钥:“sensor1”，值：23)来表现。
【表1】
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100可向用户提供用于上述船舶数据的映射的映射工具。船舶数据综合管理设备1100可通过映射工具从用户接收用于船舶数据映射的设置信息，根据用户输入执行船舶数据映射，并实时输出映射结果。
图6是示出根据本发明的一实施例的映射工具的一示例的示图。映射工具可被配置为包括能够对从船舶器材接收的船舶数据的密钥和值形式进行定义，或对标准化的数据形式进行定义，指示执行映射或将映射规则库化的用户接口。
在图6中，菜单窗口1是显示用于映射工具操作的各种菜单的面板。
左侧窗口2作为对从船舶器材的传感器收集的加载数据(传感器数据)进行分层显示的窗口，是考虑用户的访问便利性和直观性而设计的。在映射工具设置传感器数据的信息时，映射工具可提供能够将按照一般形式提供的船舶数据模型具体化的手段，并设计为选择和加载最新设置的船舶数据模型以为用户提供便利，并通过从船舶数据模型加载标准值来提供关于适当的值的引导。
右侧窗口3作为显示船舶器材的船舶数据信息的窗口可以以目录来显示与左侧窗口2的传感器数据对应的船舶器材的船舶数据信息。映射结果显示窗口4实时地输出映射的结果。映射结果可被发送到适配器1113，映射工具可产生用于通知生成了映射结果的事件。在船舶数据映射中，映射工具可提供用于选择符合相应船舶1000的特性的映射方式的功能以及用于根据映射源构建最适合的GUI的功能等。
属性窗口5为显示选择的元素的信息的窗口，解析规则窗口6为用于输入用于解析的设置的窗口。
船舶数据综合管理设备1100可通过适配器1113或代理文件代理器将船舶数据转换为标准化的数据形式并将其输入到队列1112。输入到队列1112的船舶数据可如图4所示地被分组。如表2中示出的实施例，可按照船舶数据、传感器、引擎、服务、组件船舶器的所有类型中的每个类型来执行分组。
【表2】
为了上述船舶数据的转换，可将船舶数据模型(Vessel Data Model；VDM)应用于船舶数据综合管理设备1100。船舶数据综合管理设备1100可通过VDM加载器来加载应用于船舶数据综合管理设备1100的VDM。
如上所述，船舶数据模型作为用于对关于船舶的所有数据进行标准化和定义的数据模型，对从船舶本身到末端传感器的所有设备进行客体化并对客体之间的关系和客体的属性进行定义。在本发明的一实施例中，可通过定义如下的规则来应用船舶数据模型：在该规则中，可通过对直观地使船舶的结构体系化的文档进行定义并将其应用于船舶数据，将各个船舶数据存储为具有体系化的分类体系并容易从外部访问。船舶数据模型可具有与标准化的数据形式的船舶数据相同或相似的含义。
在本发明的船舶数据模型中，可应用用于灵活且可扩展地对船舶数据模型进行定义的作为基于XSD的架构的船舶配置描述语言(VCL)。也就是说，在本发明的一实施例中，由于适配器1113可通过使用VCL来使船舶数据标准化，因此即使在将新的传感器或新的船舶器材添加到船舶1000的情况下也能够容易地扩展船舶数据模型。
另外，在本发明的船舶数据模型中，可应用用于基于船舶数据模型对实际的各个船舶1000的信息进行定义的作为元数据的VDM配置XML。船舶数据综合管理设备1100可通过从陆地管理系统接收VDM配置XML的改变信息等来对VDM配置XML进行远程更新。
另外，在本发明的船舶数据模型中，可以以与XML的Xpath类似的概念来应用船舶数据模型路径(VDM路径)等，其中，船舶数据模型路径是用于从船舶数据模型中指定特定船舶数据的路径指定规则。可通过VDM配置XML来将VDM路径分配到各个船舶传感器。船舶数据综合管理设备1100基于VDM来收发船舶数据，从而可根据VDM路径来识别各个船舶数据。
船舶数据提供
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100可将输入到队列1112的船舶数据提供给另一设备，例如，陆地管理系统或第三方服务设备。另一设备可将接收到的船舶数据应用于经济运输系统(ENIRAM)和附加服务(避免相撞、引擎监视等)。
船舶数据综合管理设备1100可使用CEP引擎1114来对收集的船舶数据中的需要实时提供给陆地管理系统的船舶数据进行过滤，并通过卫星通信立即将过滤的船舶数据发送到陆地管理系统。在CEP引擎1114中可预先设置有用于实时地对船舶数据进行过滤的过滤规则(实时卫星发送规则)。例如，如果过滤规则为在10秒内产生的数据集(dataset)是分组1(group1)的船舶数据，则可如下面的表3预先设置过滤规则。
【表3】
船舶数据综合管理设备1100可以以JSON形式来收发船舶数据，JSON形式为船舶数据综合管理设备1100与陆地管理系统之间的标准化的数据形式。
收集的船舶数据中未实时地传送到陆地管理系统的船舶数据被存储到NoSQL1122，并根据周期性的处理逻辑(近实时，批处理)被发送到陆地管理系统。
船舶数据综合管理设备1100可使用执行实时数据处理的队列1112来将收集的船舶数据传送到OSGI 1120的主题监听器。主题监听器可根据存储在规则引擎1116中的规则来对JSON形式的船舶数据进行验证和处理。主题监听器对船舶数据中的推送数据进行处理，并以推送API实现形式来传送到API网关1111，并且API网关1111可将推送API实现形式发送到第三方服务。
图7是示出根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理方法的顺序图。
参照图7，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c收集船舶数据(110)。收集的船舶数据可以是非标准化的形式或标准化的形式。
船舶数据综合管理设备1100将收集的船舶数据中的不是标准化的形式的船舶数据转换为标准化的数据形式(120)。在一实施例中，标准化的形式可以是JSON形式，在这种情况下，船舶数据综合管理设备1100可通过对船舶数据进行解析来提取密钥/值(Key/Value)，并通过将提取的密钥/值映射为JSON形式来转换为标准化的数据形式(VDM路径/值)。
船舶数据综合管理设备1100可将标准化的形式的船舶数据发送到至少一个外部设备(130)。外部设备可以是陆地管理系统和第三方服务设备中的一个。船舶数据综合管理设备1100可根据已设置的过滤规则来对船舶数据进行过滤，并实时地将过滤的船舶数据发送陆地管理系统。或者，船舶数据综合管理设备1100可基于船舶数据中的由第三方服务请求的一部分来生成推送API实现形式，并将其发送到第三方服务设备。
图8是示出根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备运行的系统的结构的示图。
参照图8，根据本发明的一实施例的船舶1000可被配置为包括至少一个船舶数据收集设备1300和船舶数据综合管理设备1100。
船舶数据收集设备1300作为为了收集船舶数据的目的而装载到船舶1000的各种装置，可包括能够将使用至少一个传感器收集的信息发送到船舶数据综合管理设备1100的所有装置。至少一个船舶数据收集设备1300收集的船舶数据可包括文本、音频、图像等多种类型。
至少一个船舶数据收集设备1300使用传感器来收集包括关于船舶的信息的原始数据(raw data)。原始数据表示船舶数据收集设备1300从传感器收集的多种形式的数据。根据本发明的实施例，至少一个船舶数据收集设备1300可包括代理器，该代理器控制为直接将收集的原始数据转换为标准化的数据形式并将其发送到船舶数据综合管理设备1100。
至少一个船舶数据收集设备1300可区分为船舶数据综合管理设备1100的制造商自有的船舶数据收集设备(类型1船舶数据收集设备)和第三方(3rd party)的船舶数据收集设备(类型2船舶数据收集设备)。其中，具有执行船舶数据转换的代理器的船舶数据收集设备可以是类型1船舶数据收集设备，因此，执行根据本发明的实施例的操作的船舶数据收集设备可以是类型1船舶数据收集设备。类型1船舶数据收集设备可包括船舶监视控制设备(Advanced control and Intelligent System；ACONIS)、惯性导航系统(InertialNavigation System；INS)和装载计算机等。
至少一个船舶数据收集设备1300可将船舶数据发送到船舶数据综合管理设备1100。由于至少一个船舶数据收集设备1300执行用于收集船舶数据综合管理设备1100的船舶数据的网关的作用，因此可不要求船舶数据综合管理设备1100具有额外的传感器或直接生成船舶数据。
在一实施例中，至少一个船舶数据收集设备1300可由船舶数据综合管理设备1100管理/控制从而执行上述的船舶数据收集操作。
船舶数据综合管理设备1100可对从至少一个船舶数据收集设备1300接收的标准化的数据形式的船舶数据进行存储/管理，并通过人工卫星或标准化的API来提供给至少一个外部设备2000(例如，陆地管理系统或第三方服务设备)。
以下，将更详细地描述上述至少一个船舶数据收集设备1300的操作。
图9是示出根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备的物理构造的框图。
参照图9，船舶数据收集设备1300可被配置为包括通信单元1301、传感器单元1302和控制单元1303。
通信单元1301可与外部设备收发数据。在多种实施例中，通信单元1301可与船舶数据综合管理设备1100收发数据。
传感器单元1302可使用至少一个传感器来收集船舶相关信息。例如，传感器单元3102可包括速度/加速度/转速传感器、陀螺仪传感器、油量检测传感器、温度传感器、压力传感器、电平传感器等。由传感器单元1302收集的船舶相关信息可被称为原始数据。传感器单元1302可将收集的原始数据传送到控制单元1303。
控制单元1303可控制船舶数据收集设备1300的各个构成要素从而执行根据本发明的一实施例的船舶数据收集。控制单元1303可通过传感器单元1302收集原始数据，将原始数据转换为标准化的数据形式并将通信单元1301控制为发送到船舶数据综合管理设备1100。在多种实施例中，控制单元1303可根据船舶数据综合管理设备1100的管理和控制来执行上述的船舶数据收集操作。
控制单元1303的更具体的操作可包括控制船舶数据收集设备的物理构成要素以执行根据下述的逻辑构造的操作的操作。
图10是示出根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备的逻辑构造的框图。
信息提取程序模块1311从通过至少一个传感器收集的原始数据提取用于将原始数据转换为标准化的数据形式所需的信息。
原始数据可具有在船舶数据收集设备1300中支持的任意的数据形式(例如，NMEA0183)。另外，标准化的数据形式可以是例如密钥/值、XML、Javascript对象表示法(JSON)形式。如果标准化的数据形式为JSON形式，则信息提取程序模块1311可通过对原始数据进行解析来提取密钥/值(KV)。
在多种实施例中，信息提取程序模块1311可包括在代理器1312中。
代理器1312将从船舶数据收集设备1300收集的原始数据转换为标准化的数据形式并提供给船舶数据综合管理设备1100。据此，代理器1312可实现包括在船舶数据综合管理设备1100中的船舶数据综合中间件与船舶数据的联动、各种设置文件的相互交换以及成批的稳定的船舶数据收发。
在多种实施例中，代理器1312可由船舶数据综合管理设备1100远程控制。
可将船舶数据模型(Vessel Data Model；VDM)1313应用于代理器1312。如上所述，船舶数据模块1313作为用于对关于船舶1000的所有数据进行标准化和定义的数据模型，对从船舶1000本身到末端传感器的所有设备进行客体化并对客体之间的关系和客体的属性进行定义。在本发明的一实施例中，可通过定义这样的规则来应用船舶数据模型：在该规则中，对直观地使船舶1000的结构体系化的文档进行定义并将其应用于船舶数据中，将各个船舶数据存储为具有体系化的分类体系并容易从外部访问。船舶数据模型可具有与标准化的数据形式的船舶数据相同的含义或包括其的含义。
可将用于灵活且可扩展地对船舶数据模型进行定义的作为基于XSD的架构的船舶配置描述语言(VCL)应用于本发明的船舶数据模块。也就是说，在本发明中，由于代理器1312使用VCL来使船舶数据标准化，因此即使在添加新的传感器或新的船舶数据收集设备1300的情况下也能容易地扩展船舶数据模型。
另外，在本发明的船舶数据模型中，可应用用于基于船舶数据模型来定义实际的各个船舶1000的信息的作为元数据的VDM配置XML。船舶数据收集设备1300可通过经过船舶数据综合管理设备1100从陆地管理系统接收VDM配置XML的改变信息等来对VDM配置XML进行远程更新。
另外，在本发明的船舶数据模型中，可以以与XML的Xpath类似的概念来应用船舶数据模型路径(VDM Path)等，其中，船舶数据模型路径是用于从船舶数据模型中指定特定船舶数据的路径指定规则。可通过VDM配置XML来将VDM路径分配到各个船舶传感器。代理器1312和船舶数据综合管理设备1100基于VDM来收发船舶数据，从而可根据VDM路径来识别各个船舶数据。
映射模块1314可使用在原始数据的形式与标准化的数据形式之间定义的映射关系来将原始数据转换为标准化的数据形式。映射关系可通过任意的映射规则来定义，并且映射规则可通过映射设置XML(mapping configuration XML)来设置(定义)。可针对包括在船舶1000中的船舶数据收集设备1300单独地设置映射规则。映射设置XML可通过船舶数据综合管理设备1100来从陆地管理系统进行远程更新。
映射模块1314检查通过信息提取程序模块1311提取的信息的有效性，使用相应信息来生成标准化的数据形式的船舶数据。在本发明的多种实施例中，标准化的数据形式可以是JSON形式。
在这种情况下，如以上表1中示出的实施例，映射模块1314可将通过对原始数据进行解析来提取的密钥/值(KV)映射为JSON形式。
API 1315可执行用于将转换为标准化的数据形式的船舶数据发送到另一设备(例如，船舶数据综合管理设备1100)的接口的作用。船舶数据收集设备1300可通过AP 1315将标准化的数据形式的船舶数据发送到船舶数据综合管理设备1100。在一实施例中，船舶数据收集设备1300可通过基于队列的传输协议将标准化的数据形式的船舶数据发送到队列，从而进行收集。在这种情况下，船舶数据收集设备1300和船舶数据综合管理设备1100之间的消息交换协议可以为高级消息队列协议(AMQP)，API 1315可作为队列客户机进行操作。
图11是示出根据本发明的一实施例的船舶数据收集方法的顺序图。
参照图11，根据本发明的一实施例的船舶数据收集设备1300使用至少一个传感器来收集原始数据(210)。原始数据作为包括关于船舶1000的信息的数据，可通过至少一个传感器来收集。
船舶数据收集设备1300将收集的原始数据转换为标准化的形式的船舶数据(220)。在一实施例中，标准化的形式可以是JSON形式，在这种情况下，船舶数据收集设备1300可通过对船舶数据进行解析来提取密钥/值，并将提取的密钥/值映射为JSON形式(VDM路径/值)。
船舶数据收集设备1300可将标准化的形式的船舶数据发送到至少一个另一设备(230)。此时，船舶数据收集设备1300可使用基于队列的传输协议来发送转换后的船舶数据。另一设备可以是船舶数据综合管理设备。
图12是更详细地示出根据本发明的一实施例的API网关的操作的示图。API网关执行诸如关于API的规范文档生成、管理(诸如，是否开放等)、认证、权限控制等的操作。为此，API网关可使用WSO2的API管理器(API Manager)来支持API分发和API开发者社区管理、API业务路由选择、API认证和权限控制等。
如图12所示，如果API开发者对基于Swagger的API规范进行定义并创建API，则相应的API规范文档可通过API网关以HTML形式的文档被自动输出(export)，并且API网关对输出的API规范文档进行管理。
另外，API开发者可将基于REST风格的web服务的Java API(Java API forRESTful Web Service)小服务程序生成的API实现形式传送到API网关。API网关可通过将传送的API实现形式和将其公布(Publish)的开放式API分离来进行管理，并可执行关于基于REST提供的开放式API的基本的认证和权限控制。可基于开放授权(Oauth)来实现关于开放式API的认证，并且可通过包括在船舶数据综合管理设备1100中的关系数据库管理系统(RDBMS)将认证信息存储在关系数据库(RDB)中。另外，API网关可提供API网关UI使得API管理者对开放式API的权限进行控制。
在本发明的多种实施例中，API网关向外部设备2000发送(Push)船舶数据，或提供开放式API以使得外部设备2000能够查询(Query)船舶数据综合管理设备1100内的船舶数据。
具体地，开放式API可包括如下API：用于从至少一个船舶器材1200a、1200b、1200c接收船舶数据的API、能够使得从第三方服务查询船舶数据的API、用于实时地向第三方服务发送船舶数据的API、用于向陆地管理系统发送船舶数据的API以及用于从陆地管理系统接收数据的API等。
用于接收船舶数据的API可被实现为执行接收从至少一个船舶器材1200a、1200b、1200c发送的船舶数据的功能，并成批地接收船舶数据。在一示例中，用于接收船舶数据的API可被实现为诸如“PUT/船舶标识信息/船舶器材标识信息”或“PUT/船舶器材标识信息(船舶标识信息通过处理为构成信息来反映)”。在此，船舶标识信息可以是登记在国际海事机构的船舶1000的标识信息，例如，IMO编号(7位)。
用于第三方服务的船舶数据查询API可被实现为包括在船舶数据综合管理设备1100中的开放服务网关接口中的JAX-RS API实现形式(Impl)，可被实现为诸如“GET/船舶标识信息/EquipmentGroup/Equipment/Component/Subcomponent/Sensor”或“/EquipmentGroup/Equipment/Component/Subcomponent(船舶标识信息通过处理为构成信息来反映)”。
在多种实施例中，用于第三方服务的船舶数据查询API可被实现为能够针对传感器、引擎、服务、组件、船舶器材的种类来查询/发送船舶数据。针对传感器的船舶数据查询API可被实现为例如“GET/…/Subcomponent/Sensor；GET http://IP:Port/1234567/ machinery/engine/RPM”，针对组件的船舶数据查询API可被实现为例如“GET/…/Subcomponent/*；GET http://IP:Port/1234567/machinery/engine/*”。另外，针对服务的船舶数据查询API可被实现为例如“GET/…/经济运输/*；GET http://IP:Port/1234567/ EconomicNavigation/current”。
API可以以成对的形式被实现为用于船舶数据发送和数据接收的API。
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100可通过上述API网关来将船舶数据提供给另一设备，例如陆地管理系统或第三方服务设备。另一设备将接收的船舶数据应用于经济运输系统(ENIRAM)和附加服务(避免相撞、引擎监视等)。
船舶数据综合管理设备1100可使用包括在船舶数据综合管理设备1100中的CEP引擎来对收集的船舶数据中的需要实时提供给陆地管理系统的船舶数据进行过滤，并通过卫星通信来立即将过滤的船舶数据发送到陆地管理系统。在CEP引擎中可预先设置有用于实时地对船舶数据进行过滤的过滤规则(实时卫星发送规则)。例如，如果过滤规则为在10秒内产生的数据集(dataset)是分组1(group1)的船舶数据，则可如上述的表3预先设置过滤规则。
船舶数据综合管理设备1100可以以JSON形式收发船舶数据，JSON形式为在船舶数据综合管理设备1100与陆地管理系统之间标准化的数据形式。
收集的船舶数据中的未被实时地发送到陆地管理系统的船舶数据可被存储在NoSQL中，并按照周期性的处理逻辑(近实时，批处理)被发送到陆地管理系统。
船舶数据综合管理设备1100可使用执行实时数据处理的队列来将收集的船舶数据传送到OSGI的主题监听器。主题监听器可根据存储在规则引擎中的规则来对JSON形式的船舶数据进行验证和处理。主题监听器对船舶数据中的推送数据进行处理，并以推送API实现形式传送到API网关，并且API网关可将推送API实现形式发送到第三方服务。
图13是示出根据本发明的一实施例的船舶数据提供方法的顺序图。
参照图13，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100存储至少一个关于第三方服务的API(310)。船舶数据综合管理设备1100可通过API网关来获得用于收发船舶数据的至少一个API并对其进行管理。船舶数据综合管理设备1100可通过API网关生成API规范文档或生成API实现形式，并对其执行认证和权限控制等。
船舶数据综合管理设备1100从至少一个船舶器材1200a、1200b和1200c接收船舶数据(320)。
船舶数据综合管理设备1100将接收的船舶数据转换为特定数据形式(330)。在多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100可通过实时的数据分析来将转换后的船舶数据发送到陆地管理系统，或以API推送实现形式向第三方服务提供已请求的船舶数据。
另外，在一实施例中，如果船舶数据综合管理设备1100从第三方服务接收到针对船舶数据的至少一部分的查询请求(340)，则可将API网关控制为通过与第三方服务对应的API的基于REST风格的web服务的Java API(JAX-RS)API实现形式，来向第三方服务提供与查询请求对应的船舶数据(350)。
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100可以是具有船舶数据综合平台的中央管理设备或至少一个船舶器材等。
具有船舶数据综合平台的中央管理设备可包括执行以下操作的所有设备：从至少一个船舶器材收集船舶数据，通过对其进行整合/管理来提供给外部装置。
至少一个船舶器材作为为了收集船舶数据的目的而装载到船舶的各种装置，可包括能够将使用至少一个传感器收集的信息发送到中央管理设备的所有装置。船舶数据可包括诸如文本、音频、图像等的多种类型。
至少一个船舶器材使用传感器来收集原始数据，并将其发送到中央管理设备。原始数据表示船舶器材从传感器收集的多种形式的数据。通常，船舶器材可区分为船舶数据综合管理设备制造商自有的船舶器材(类型1船舶器材)和第三方(3rd party)的船舶器材(类型2船舶器材)。
中央管理设备可从至少一个船舶器材收集船舶数据。由于中央管理设备将至少一个船舶器材用作用于收集船舶数据的网关，因此可不具有额外的传感器或不直接生成原始数据。
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100将船舶数据模型(VesselData Model；VDM)用于上述操作。如图14所示，船舶数据模型作为对关于船舶的所有数据进行标准化和定义的数据模型，对从船舶本身到末端传感器的所有设备进行客体化并对客体之间的关系和客体的属性进行定义。根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100以如下方式使用船舶数据模型：通过相互共享作为直观地将船舶的结构体系化的文档的预先定义的船舶数据模型配置文件(Vessel Data Model Configuration File)来应用于船舶数据。
船舶数据模型配置文件可包括用于基于船舶数据模型对实际的各个船舶的信息进行定义的元数据，并使用船舶数据模型配置描述语言(Vessel Data ModelConfiguration Description Language；VCL)来创建。在多种实施例中，船舶数据模型配置描述语言可以是可扩展标记语言(XML)，在这种情况下，船舶数据模型配置文件可被称为VDM配置XML。
参照图15，船舶数据模型配置文件可被配置为大致包括船舶(Vessel)部分、系统(System)部分和数据类型(Data Type)部分，如图16所示，各个部分可以以包括多个节点的树结构连接。船舶部分作为描述船舶内的船舶器材(物理装置)的布置结构的部分，可如图16所示地通过对船舶器材进行体系化的分类来分层地进行定义。系统部分作为对收集从船舶内的船舶器材生成的船舶数据的系统进行定义的部分，可如图16所示地被配置为包括数据类型部分。数据类型部分是用于描述收集的船舶数据的结构和属性的部分。参照图16，船舶部分的各个节点可与系统部分的特定数据类型节点连接，数据节点可由数据类型来定义并具有递归结构。
在多种实施例中，由于陆地管理系统等将关于船舶数据模型设置文件的信息传送到船舶数据综合管理设备1100，因此可对船舶数据模型配置文件进行远程更新。多个船舶数据综合管理设备1100相互共享更新后的船舶数据模型设置文件，从而能够实现基于共同的船舶数据模型的数据整合。
为了应用船舶数据模型，需要将未应用船舶数据模型的形式(非标准形式)的船舶数据(即，非标准化的船舶数据(可与原始数据相同或不同))转换为应用了船舶数据模型的形式(标准形式)的船舶数据(即，标准化的数据形式的船舶数据)。船舶数据综合管理设备1100可使用上述船舶数据模型来将非标准化的船舶数据转换为标准化的数据形式，并进行存储/管理。
为此，根据本发明的一实施例的船舶数据模型对非标准化形式与标准形式之间的映射关系进行定义。映射关系可由映射设置文件(Mapping Configuration File)来定义，并可被实现为向船舶数据综合管理设备1100的用户提供用于提供映射工具的映射程序。
在本发明的多种实施例中，船舶数据综合管理设备1100从非标准化形式的船舶数据提取密钥和值以进行船舶数据的转换(映射)。此后，船舶数据综合管理设备1100可从船舶数据模型设置文件提取VDM路径和数据属性。
VDM路径可被称为船舶数据的标识信息，并表示用于从船舶数据模型中指定特定船舶数据的路径指定规则。可通过船舶数据模型设置文件来将VDM路径分配到各个船舶器材。因此，船舶数据综合管理设备1100基于船舶数据模型来收发船舶数据，从而可根据VDM路径来识别各个船舶数据。
VDM路径可通过区分为用于收集船舶数据的值和用于提供船舶数据的值来进行定义。用于收集船舶数据的VDM路径用于在船舶数据综合管理设备1100之间识别船舶数据，并可反映系统部分和数据类型部分的层。用于提供船舶数据的VDM路径用于在船舶数据综合管理设备1100与外部设备(例如，陆地管理系统、第三方服务等)之间识别船舶数据，并可反映船舶部分的层。数据的范围根据用于提供船舶数据的VDM路径的层等级分层地变化，并且为了个性化提供特定的第三方服务，可以以集合对必要的VDM路径进行管理。当向陆地管理系统提供船舶数据时，船舶IMO可包括在VDM路径中。
数据属性可被称为船舶数据的属性信息，并对船舶数据的值应当具有的属性进行定义。根据与相应船舶器材对应的数据属性中定义的属性来验证从非标准化的船舶数据提取的值的有效性。
船舶数据综合管理设备1100可根据映射关系将提取的密钥映射到VDM路径，并将验证了有效性的值映射为标准化的数据形式。在一实施例中，非标准形式的船舶数据可以为国家海洋电子协会(NMEA)形式。在一实施例中，标准化的数据形式可以为JavaScript对象表示法(JSON)形式。
船舶数据综合管理设备1100可通过人工卫星或标准化的应用编程接口(API)来将转换后的船舶数据提供给至少一个外部设备(例如，陆地管理系统或船内外的第三方设备)。作为外部设备的第三方服务设备可以是具有应用船舶数据的第三方软件(船内服务软件)的任意设备。
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100可提供这样的API并进行管理：所述API用于与外部设备收发包括船舶数据的数据或使得外部设备能够查询船舶数据综合管理设备1100内的船舶数据。
根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100使用上述船舶数据模型来收集船舶数据，将非标准形式的船舶数据转换为标准化的数据形式的船舶数据，或将标准化的数据形式的船舶数据提供给外部设备。在这种情况下，船舶数据综合管理设备1100的具体操作基于上述的船舶数据模型，并如以下参照图17所述。
图17是示出根据本发明的一实施例的应用船舶数据模型的船舶数据综合管理方法的顺序图。
参照图17，根据本发明的一实施例的船舶数据综合管理设备1100从至少一个船舶器材收集船舶数据(410)。收集的船舶数据可包括原始数据作为非标准形式的数据。船舶数据综合管理设备1100提取收集的船舶数据VDM路径和数据属性(420)。从船舶数据综合管理设备1100提取的数据属性可包括密钥和值。
船舶数据综合管理设备1100基于VDM路径识别收集的船舶数据，并根据识别的结果确定使用船舶数据模型配置文件提取的数据属性的有效性(430)。
此后，船舶数据综合管理设备1100通过将数据属性映射为标准化的数据形式来生成标准化的数据形式的船舶数据(440)。
另外，船舶数据综合管理设备1100可向外部设备提供标准化的数据形式的船舶数据(450)。
在不脱离本发明的本质特性的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种修改和变形。另外，本说明书和附图中公开的实施例仅是为了容易地说明本发明的内容并帮助理解而提出特定示例，并不意在限制本发明的范围。因此，本发明的范围应被解释为除在此公开的实施例以外的基于本发明的技术构思导出的所有改变或变形的形式包括在本发明的范围内。
工业可利用性
根据实施例，可通过对从多种船舶IT器材收集的船舶数据进行标准化来进行综合管理，并提供给陆地管理系统或船内/外的第三方服务(3rd party service)。
另外，提供关于船舶数据的标准化的平台，船主和船司可容易地使用船舶数据。
另外，可实时地向陆地管理系统提供船舶数据，或以推送数据向第三方服务(3rdparty service)提供船舶数据。
另外，可提供能够收集多种船舶数据并向第三方服务(3rd party service)传送的标准。
另外，当新的传感器或新的船舶器材被添加到船舶中时，可通过仅改变船舶器材等级，来容易地扩展船舶数据模型。
另外，通过对多种船舶数据收集设备收集的船舶数据进行标准化并进行输出，船舶数据可被综合管理，并被提供给陆地管理系统或船内外的第三方服务(3rd partyservice)。

Claims (15)

1.一种船舶数据综合管理方法，其特征在于，包括：
从至少一个船舶器材收集船舶数据；
将收集的船舶数据转换为特定数据形式；以及
将转换后的船舶数据发送到外部设备。
2.如权利要求1所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述特定数据形式是JavaScript对象表示法(JSON)形式。
3.如权利要求2所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述转换为特定数据形式的步骤包括：
通过对所述收集的船舶数据进行解析来提取密钥和值；
将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
4.如权利要求3所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述映射步骤包括：
通过映射工具接收用于所述映射的设置信息；
基于所述设置信息将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式；以及
通过所述映射工具实时地输出映射结果。
5.如权利要求1所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述收集的船舶数据为国家海洋电子协会(NMEA)形式。
6.一种船舶数据综合管理设备，其特征在于，包括：
通信单元，与外部设备收发数据；
控制单元，进行控制以从至少一个船舶器材收集船舶数据，将收集的船舶数据转换为特定数据形式，并将转换后的船舶数据发送到外部设备。
7.如权利要求6所述的船舶数据综合管理设备，其特征在于，所述特定数据形式是JavaScript对象表示法(JSON)形式。
8.如权利要求7所述的船舶数据综合管理设备，其特征在于，所述控制单元包括：适配器，通过对所述收集的船舶数据进行解析来提取密钥和值，将提取的密钥和值映射为所述JSON形式。
9.如权利要求8所述的船舶数据综合管理设备，其特征在于，所述控制单元进行控制以通过映射工具接收用于所述映射的设置信息，基于所述设置信息将所述提取的密钥和值映射为所述JSON形式，通过所述映射工具实时地输出映射结果。
10.如权利要求6所述的船舶数据综合管理设备，其特征在于，所述收集的船舶数据为国家海洋电子协会(NMEA)形式。
11.一种船舶数据综合管理方法，其特征在于，包括：
从至少一个船舶器材收集船舶数据；
通过应用已定义的船舶数据模型来从收集的船舶数据生成标准化的数据形式的船舶数据；
将所述标准化的数据形式的船舶数据提供给外部设备。
12.如权利要求11所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述船舶数据模型由船舶数据模型设置文件来定义。
13.如权利要求12所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述船舶数据模型设置文件是使用XML创建的。
14.如权利要求12所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，所述船舶数据模型设置文件被配置为包括描述所述至少一个船舶器材的结构的船舶部分、对从所述至少一个船舶器材收集所述船舶数据的系统进行定义的系统部分以及描述所述船舶数据的结构和属性的数据形式部分。
15.如权利要求12所述的船舶数据综合管理方法，其特征在于，生成所述标准化的数据形式的船舶数据的步骤包括：
从所述船舶数据模型设置文件提取与所述收集的船舶数据对应的标识信息和属性信息；
使用所述属性信息来验证所述收集的船舶数据的有效性；
使用所述标识信息来将所述收集的船舶数据映射为所述标准化的数据形式。
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