CN112333425A - 一种用于船联网的通讯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于船联网技术领域，公开了一种用于船联网的通讯系统，包括：船端及岸端；船端包括监控模块、数据采集模块、数据压缩模块以及数据传输模块，用于采集数据，并将采集的数据传输至岸端；所述岸端包括：数据接收模块、数据解压模块、数据分析模块、数据存储模块以及显示模块；用于接收船端采集的数据，并对采集的数据进行处理分析、存储并显示。本发明通过数据库原理对数据进行采集，压缩传输、解压缩数据分析、入库存储；实现了大数据传输的低延时、高速度、大容量、低成本的安全有效传输；本发明通过各信号采集模块将信号通过路由器+交换机的形式将数据等通过指定的网关通道加载后经4G/5G网络媒介进行传输、自动入库出库。

Description

一种用于船联网的通讯系统
技术领域
本发明属于船联网技术领域，尤其涉及一种用于船联网的通讯系统。
背景技术
目前：船联网是通过网络把船舶都联起来，是一种基于实现航运管理精细化、行业服务全面化、出行体验人性化的目标，融合了物联网技术的智能航运信息服务的网络。
随着互联网行业的高速发展，传统行业的工作者正在改变他们原有的工作方式。而作为传统海上行业-渔业，似乎受到的改变较小，这是因为渔船在海上的通信方式与陆上的有很大的区别，主要采用移动信号和卫星信号通信。海上移动信号很不稳定，且价格较高，渔民一般舍不得打，手机在海上就成了摆设。
传统的船联网中即时通信服务器采用TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)协议的通信方式，卫星网络中使用TCP协议的劣势：其并不能进行数据的处理与分析，仅仅是传输功能，同时在进行数据传输时，占用大量的带宽及流量，传输成本高，但是传输效率低，且安全性不高，可靠性低，保密性不好。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有通讯方法并不能进行数据的处理与分析，同时在进行数据传输时，占用大量的带宽及流量，传输成本高，但是传输效率低，且安全性不高，可靠性低，保密性不好。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于船联网的通讯系统。
本发明是这样实现的，一种用于船联网的通讯系统，所述用于船联网的通讯系统，所述用于船联网的通讯系统包括：
船端及岸端；
所述船端包括监控模块、数据采集模块、数据压缩模块以及数据传输模块，用于采集数据，并将采集的数据传输至岸端；
所述岸端包括：数据接收模块、数据解压模块、数据分析模块、数据存储模块以及显示模块；用于接收船端采集的数据，并对采集的数据进行处理分析、存储并显示。
进一步，所述采集的数据包括文本数据、音频数据、图像数据、视频数据。
进一步，所述船端包括：
监控模块，用于利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；
数据采集模块，用于基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
数据压缩模块，用于对采集的数据进行压缩；
数据传输模块，用于通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端。
进一步，所述节点设备包括但不限于定位设备、油量传感器、吃水水位传感器、运行状态传感器。
进一步，所述岸端包括：
数据接收模块，用于接收船端传输的相关数据；
数据解压模块，用于对接收的数据进行解压；
数据分析模块，用于对解压的数据进行分析；
数据存储模块，用于利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；
显示模块，用于利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
本发明的另一目的在于提供一种应用于所述用于船联网的通讯系统的用于船联网的通讯方法，所述用于船联网的通讯方法包括：
步骤一，监控模块利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；数据采集模块基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
步骤二，数据压缩模块对采集的数据进行压缩；数据传输模块通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端数据接收模块；
步骤三，数据接收模块接收船端传输的相关数据；数据解压模块对接收的数据进行解压；数据分析模块对解压的数据进行分析；
步骤四，数据存储模块利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；显示模块利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
进一步，步骤二中，所述数据压缩模块对采集的数据进行压缩包括：
(1)为每一个节点设备分别配置一个压缩矩阵，并将所述压缩矩阵发送所述数据压缩模块；
(2)数据压缩模块获取所述数据压缩模块与所述节点设备间的无线信道状态矩阵，并接收到各节点设备采集的数据；
(3)利用压缩矩阵和无线信道状态矩阵将采集的数据进行重构压缩。
进一步，步骤三中，所述数据解压模块对接收的数据进行解压包括：
1)获取压缩数据，将压缩数据进行分解，得到多个待解压数据块；
2)使用预设的压缩解压算法解压各个待解压数据块，得到解压数据块；
3)根据预设摆放格式第二预设摆放格式摆放解压数据块，得到解压数据。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述用于船联网的通讯方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机所述用于船联网的通讯方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用数据库原理，数据自动入库出库，通信不必编程；具备完善的数据处理体系，数据分析能力基础形成，不断拓展与提升。
本发明每个节点分布数据库就是平台总数据库，节点与平台总数据库交换数据时，平台流量为零，平台仅有极少的同步流量，从而实现了总线平台的低延时、高速、大容量，实现了广域网平台通信的低流量低成本，压缩卫星传输带宽万倍；一个传感器接入某一节点，高速同步原理，近程远程全部节点均能收到该传感器的数据，数据动态响应是毫秒级，不需要通信。
本发明同样一个命令接入某节点，全部节点均收到响应，不必通信，因此AUTONET通信全自动；可靠性高、安全性强、保密性好。
本发明通过数据库原理对数据进行采集，压缩传输、解压缩数据分析、入库存储；实现了大数据传输的低延时、高速度、大容量、低成本的安全有效传输；本发明通过各信号采集模块将信号通过路由器+交换机的形式将文本数据、音频数据、图像数据、视频数据等通过指定的网关通道加载后经4G/5G网络媒介传输至岸端的每一个数据库中；自动入库出库，不必任何编程；所有硬件之间均为网络连接，保证信号传输的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于船联网的通讯系统结构示意图；
图中：1、船端；2、岸端；11、监控模块；12、数据采集模块；13、数据压缩模块；14数据传输模块；21、数据接收模块；22、数据解压模块；23、数据分析模块；24、数据存储模块；25显示模块。
图2是本发明实施例提供的用于船联网的通讯系统原理图。
图3是本发明实施例提供的用于船联网的通讯方法流程图。
图4是本发明实施例提供的数据压缩模块对采集的数据进行压缩的流程图。
图5是本发明实施例提供的解压模块对接收的数据进行解压的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于船联网的通讯系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1-图2所示，本发明实施例提供的用于船联网的通讯系统包括：
船端1及岸端2；
所述船端1包括监控模块11、数据采集模块12、数据压缩模块13以及数据传输模块14，用于采集数据，并将采集的数据传输至岸端；
所述岸端2包括：数据接收模块21、数据解压模块22、数据分析模块23、数据存储模块24以及显示模块25；用于接收船端采集的数据，并对采集的数据进行处理分析、存储并显示。
本发明实施例提供的采集的数据包括文本数据、音频数据、图像数据、视频数据。
本发明实施例提供的船端1包括：
监控模块11，用于利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；
数据采集模块12，用于基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
数据压缩模块13，用于对采集的数据进行压缩；
数据传输模块14，用于通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端。
本发明实施例提供的节点设备包括但不限于定位设备、油量传感器、吃水水位传感器、运行状态传感器。
本发明实施例提供的岸端2包括：
数据接收模块21，用于接收船端传输的相关数据；
数据解压模块22，用于对接收的数据进行解压；
数据分析模块23，用于对解压的数据进行分析；
数据存储模块24，用于利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；
显示模块25，用于利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
如图3所示，本发明实施例提供的用于船联网的通讯方法包括：
S101，监控模块利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；数据采集模块基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
S102，数据压缩模块对采集的数据进行压缩；数据传输模块通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端数据接收模块；
S103，数据接收模块接收船端传输的相关数据；数据解压模块对接收的数据进行解压；数据分析模块对解压的数据进行分析；
S104，数据存储模块利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；显示模块利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
如图4所示，步骤S102中，本发明实施例提供的数据压缩模块对采集的数据进行压缩包括：
S201，为每一个节点设备分别配置一个压缩矩阵，并将所述压缩矩阵发送所述数据压缩模块；
S202，数据压缩模块获取所述数据压缩模块与所述节点设备间的无线信道状态矩阵，并接收到各节点设备采集的数据；
S203，利用压缩矩阵和无线信道状态矩阵将采集的数据进行重构压缩。
如图5所示，步骤S103中，本发明实施例提供的数据解压模块对接收的数据进行解压包括：
S301，获取压缩数据，将压缩数据进行分解，得到多个待解压数据块；
S302，使用预设的压缩解压算法解压各个待解压数据块，得到解压数据块；
S303，根据预设摆放格式第二预设摆放格式摆放解压数据块，得到解压数据。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：
采用数据库原理，数据自动入库出库，通信不必编程；具备完善的数据处理体系，数据分析能力基础形成，不断拓展与提升。
每个节点分布数据库就是平台总数据库，节点与平台总数据库交换数据时，平台流量为零，平台仅有极少的同步流量，从而实现了总线平台的低延时、高速、大容量，实现了广域网平台通信的低流量低成本，压缩卫星传输带宽万倍；一个传感器接入某一节点，高速同步原理，近程远程全部节点均能收到该传感器的数据，数据动态响应是毫秒级，不需要通信；
同样一个命令接入某节点，全部节点均收到响应，不必通信，因此AUTONET通信全自动；可靠性高、安全性强、保密性好。
其主要功能以软件去实现，通过数据库原理对数据进行采集，压缩传输、解压缩数据分析、入库存储；实现了大数据传输的低延时、高速度、大容量、低成本的安全有效传输；
硬件主要通过各信号采集模块将信号通过路由器+交换机的形式将文本数据、音频数据、图像数据、视频数据等通过指定的网关通道加载后经4G/5G网络媒介传输至岸端的每一个数据库中；自动入库出库，不必任何编程；
所有硬件之间均为网络连接，保证信号传输的稳定。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于船联网的通讯系统，其特征在于，所述用于船联网的通讯系统包括：
船端及岸端；
所述船端包括监控模块、数据采集模块、数据压缩模块以及数据传输模块，用于采集数据，并将采集的数据传输至岸端；
所述岸端包括：数据接收模块、数据解压模块、数据分析模块、数据存储模块以及显示模块；用于接收船端采集的数据，并对采集的数据进行处理分析、存储并显示。
2.如权利要求1所述用于船联网的通讯系统，其特征在于，所述采集的数据包括文本数据、音频数据、图像数据、视频数据。
3.如权利要求1所述用于船联网的通讯系统，其特征在于，所述船端包括：
监控模块，用于利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；
数据采集模块，用于基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
数据压缩模块，用于对采集的数据进行压缩；
数据传输模块，用于通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端。
4.如权利要求3所述用于船联网的通讯系统，其特征在于，所述节点设备包括但不限于定位设备、油量传感器、吃水水位传感器、运行状态传感器。
5.如权利要求1所述用于船联网的通讯系统，其特征在于，所述岸端包括：
数据接收模块，用于接收船端传输的相关数据；
数据解压模块，用于对接收的数据进行解压；
数据分析模块，用于对解压的数据进行分析；
数据存储模块，用于利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；
显示模块，用于利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
6.一种应用于如权利要求1-5所述用于船联网的通讯系统的用于船联网的通讯方法，其特征在于，所述用于船联网的通讯方法包括：
步骤一，监控模块利用摄像设备进行监控，获取监控图像数据；数据采集模块基于数据库原理采用节点设备对数据进行采集；
步骤二，数据压缩模块对采集的数据进行压缩；数据传输模块通过路由器及交换机的形式将压缩的数据通过指定的网关通道加载后经4G或5G网络媒介传输至岸端数据接收模块；
步骤三，数据接收模块接收船端传输的相关数据；数据解压模块对接收的数据进行解压；数据分析模块对解压的数据进行分析；
步骤四，数据存储模块利用分布式数据库对分析后的数据进行存储；显示模块利用显示设备显示采集的监控影像数据以及其他数据。
7.如权利要求6所述用于船联网的通讯方法，其特征在于，步骤二中，所述数据压缩模块对采集的数据进行压缩包括：
(1)为每一个节点设备分别配置一个压缩矩阵，并将所述压缩矩阵发送所述数据压缩模块；
(2)数据压缩模块获取所述数据压缩模块与所述节点设备间的无线信道状态矩阵，并接收到各节点设备采集的数据；
(3)利用压缩矩阵和无线信道状态矩阵将采集的数据进行重构压缩。
8.如权利要求6所述用于船联网的通讯方法，其特征在于，步骤三中，所述数据解压模块对接收的数据进行解压包括：
1)获取压缩数据，将压缩数据进行分解，得到多个待解压数据块；
2)使用预设的压缩解压算法解压各个待解压数据块，得到解压数据块；
3)根据预设摆放格式第二预设摆放格式摆放解压数据块，得到解压数据。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求6-7任意一项所述用于船联网的通讯方法。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求6-7任意一项所述用于船联网的通讯方法。
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