CN116319836A - 业务流数据同步处理方法和系统、电子设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种业务流数据同步处理方法和系统、电子设备和存储介质，该方法包括在固定水域内设置数据同步节点，固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，数据同步节点基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，基于匹配结果更新船舶数据项；响应于接收到周期同步信号，多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。通过采用新的船联网数据实时填补AIS系统数据缺项，稳定地实现船舶业务流数据同步。

Description

业务流数据同步处理方法和系统、电子设备和存储介质
技术领域
本申请属于计算机技术领域，特别涉及一种业务流数据同步处理方法和系统、电子设备和存储介质。
背景技术
货运船舶、旅客油轮、集装箱船、捕捞作业船、挖掘作业船、私人游艇等等多种类型船舶常见于港口、河道进行相关业务作业。固定水域中的船舶作业能够有条不紊地进行，得益于船舶智能化管理系统（例如在特定类型船只上强制安装AIS系统、船联网通信系统等）在船舶管理中发挥的重要作用，智能化管理系统实现其功能的基础是对于水域中船舶数据信息的掌握，缺乏关键船舶基础数据必然使得水域船舶管理作用和效果大打折扣。
典型的船舶数据信息包括来自于AIS系统的AIS数据，现有技术中AIS终端通过船舶之间交换作业信息，以及船舶向调度中心的汇报作业信息以实现船舶数据的利用。然而现有技术至少存在如下问题：（1）AIS数据自身存在一定缺陷，首先其经过长远距离传输报文内容容易缺失变形，AIS卫星报告的时间间隙存在不稳定的通病，这取决于卫星系统及地（水）面系统设计情况、安装情况、运行情况的复杂性，时间间隙可能为几分钟，也可能为几小时，过长时间间隔或数据变形及缺失易于导致数据未能同步；（2）特定类型的船舶不会被强制安装AIS终端设备，从而也就不具备用于管理的船舶基础业务流数据。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种业务流数据同步处理方法，所述方法包括：
步骤S100：在固定水域内设置数据同步节点，所述数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息；
步骤S110：固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息；
步骤S120：数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；
步骤S130：响应于接收到的周期同步信号，多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
一实施例中，在所述步骤S110中还包括：所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名和第一加密，并上传至数据同步节点；
在所述步骤S120中还包括：数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数；
在所述步骤S130中还包括：
数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；
数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；
数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；
调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；
基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
一实施例中，所述广播船舶状态列表更新指令对应的更新内容和更新速度与区块链中的数据同步节点被记录的激励值及节点权限正相关。
一实施例中，第一水面对象自身业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、当前作业任务；
第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、相对方位、相对距离。
一实施例中，完成数据同步之后，调度控制中心基于同步之后的船舶业务流数据绘制船舶虚拟画面，并基于同步数据的分析结果向各数据同步节点发送船舶指令及船舶虚拟画面，数据同步节点将所述船舶指令及船舶虚拟画面信息反馈至各船舶。
本发明还提供一种业务流数据同步处理系统，包括：
数据同步节点模块，用于供在固定水域内设置的数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息；
基础数据上传模块，用于供固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息；
列表数据更新模块：用于供数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；以及用于供数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；
数据同步模块：用于响应于接收到周期同步信号，供多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
一实施例中，在所述步骤基础数据上传模块中还包含第一数据签名加密子模块，用于供所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名并第一加密，上传至数据同步节点；
在所述列表数据更新模块中还包含激励值分配子模块，用于供数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数；
在所述数据同步模块中还包含组网子模块，用于供数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；第二数据签名加密子模块，用于供数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；工作量证明子模块，用于供数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；广播更新子模块，用于供调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；业务流数据同步子模块，用于基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
一实施例中，所述广播船舶状态列表更新指令对应的更新内容和更新速度与区块链中的数据同步节点被记录的激励值及节点权限正相关；
一实施例中，第一水面对象自身业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、当前作业任务；
第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、相对方位、相对距离。
本发明还提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行如上所述的业务流数据同步处理方法。
本发明还提供一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如上所述的业务流数据同步处理方法。
本发明采用上述方案至少达到以下效果：（1）采用新的船联网数据实时填补AIS系统数据缺项，减少由于AIS数据汇报间隔不一以及数据变形、缺失所带来的影响，更稳定地实现船舶业务流数据同步；（2）以船舶、数据同步中心、区块链调度控制中心三层数据传输结构同步数据，提高数据同步效率，有利于数据管理，同时结合区块链架构实现数据更新、同步，进一步保证了数据安全性和隐私性；（3）通过多船业务流数据共享提高了数据同步能力，在AIS系统失效甚至无AIS系统工作的情况下尽可能地同步船舶业务流数据，为进一步的分析、管理、船舶指挥等提供了有效的基础数据保障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意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中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。
图1是本发明实施例提供的一种业务流数据同步处理方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种业务流数据同步处理系统组成结构图；
图3是根据本发明实施例电子设备的硬件结构图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本申请进行详细描述。但该等实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“对应于”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一：如图1所示，本发明提供一种业务流数据同步处理方法，其具体为：
步骤S100：在固定水域内设置数据同步节点，所述数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息。
在一实施例中，在诸如港口、河道、湖泊、海洋区域等固定水域中，船舶管理需要收集船舶作业数据。数据同步节点是固定水域的一个中心节点，信号接收覆盖面覆盖至固定水域全域。数据同步节点用于集中固定水域内所有船只的基础信息，维护、更新船舶信息的船舶状态列表，并将所维护的信息上传到调度控制中心进行数据同步、分析。在不同的场景中，数据同步节点可设置于堤坝、岸边、高塔，并且该数据同步节点可以以实际的物理节点存在，也可以是虚拟节点。
步骤S110：固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息。
在一实施例中，步骤S110还包含步骤S1101，所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名并第一加密，上传至数据同步节点。
船舶上传的数据通常是本身的AIS系统数据，由于AIS数据会发生不上传、上传失败失真、虚假上传等异常情况，因此本发明中第一水面对象上传的船联网数据除了船舶本身的AIS数据，还包含其所监控得到的临接船舶数据，其目的在于可以通过监控得到的数据弥补AIS数据缺项，也可以获取未安装AIS系统的特定船只的必要数据实现管理系统中的数据同步。
特别地，第一水面对象可以为常规船舶，也可以为其它水面航行设备，如执法巡逻舰艇、无人船、水面监控设施等，同时，第一水面对象也可以为设置于岸上、桥侧、浮标、塔上的监控设备。通过多维管控，能够减少数据盲点，提高船舶作业数据的全面获取能力。第一水面对象基于设置的监控设备获取相关船舶业务流数据，监控设备可以自动识别船体编号及船舶特征，当向用户提示无法自动识别时，用户能够手动录入相关船舶业务流数据。
步骤S120：数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项。
在一个实施例中，在所述步骤S120中还包含步骤S1201，数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数。
由于激励值可用于影响船舶航行导航规则、优先级，或者用于提高船舶获取海面环境数据、交通情报数据、导航数据的权限，因此为船舶设置上传业务流数据的激励值有利于激励在航船舶发现、上报自身业务流数据及周围环境的业务流数据。并非所有上报数据均为有效数据，例如，数据上报频率过高，或者上报的船舶数据为其他船舶已上报且时间戳晚于其它船舶上报操作，或者上报的数据缺乏必要关键字段，这种业务流数据不会对数据同步处理产生有效作用；若上报数据实现了船舶状态列表中船舶数据项的更新，或者实现了在船舶状态列表中新增船舶数据项，这种数据为船舶业务流数据的同步处理作出贡献，能够得到对应的激励值。
在一个实施例中，可以设置船舶标志比较，若存在相同船舶标志，可以丢弃相关船舶业务流数据，或者基于时间戳情况更新相关船舶业务流数据，避免数据冗余，择优选择船舶数据；若不存在相同船舶标志则说明该数据项为新的船舶业务流数据，可以在船舶状态列中表添加新的数据项。
在一个实施例中，在不存在相同船舶标志的情况下，数据同步中心向船舶标志对应的船舶发送心跳检测，主动更新所述船舶标志对应的船舶的AIS信息，以更新得到的AIS信息实现数据同步；当心跳检测无反馈时，采取船舶管控措施。
AIS设备为特定排水吨位以上强制安装设备，因此在水域船舶管理中应用广泛，为了便于船舶管理以及航行信息获取越来越多较小吨位船舶也会安装相关设备。如客船（有免除的除外）、所有港作拖船和参与沿海水上水下施工作业的自航船舶，航行于内河长江干线、珠江干线、京杭运河及黄浦江的100总吨及以上的所有船舶以及100总吨以下的液货船和集装箱船应配备AIS设备。
AIS信息异常会导致不可预料的安全风险。因此，对于AIS信息数据异常情况，如逃避海上监管，人为关闭AIS或者套用其他船舶信息、天线未连接、设置方位不正确等不满足规范要求的安装所导致的数据无法识别/识别距离有限/数据同步出错问题、船员管理水平技术有限、设备本身质量较差、使用年限过长等导致的AIS信息数据异常的情况，需要及时管理和纠偏。因此当AIS数据异常情况发生时，本实施例可以通过心跳检测主动询问、寻找，以及实施对应的管理、管控措施。
步骤130：响应于接收到周期同步信号，多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
在一个实施例中，在所述步骤S130中，所述多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据具体还包含步骤S1301，数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；S1302，数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；S1303，数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；S1304，调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；S1305，基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
实际的场景中，以船舶为节点直接进行组网会存在类似于AIS系统的缺陷，即信号数据不稳定，数据易失真、丢失等缺陷。因此本实施例设置数据同步节点为固定水域中的管理节点进行区块链组网，其用于收集固定水域中的船舶业务流数据信息并在周期同步信号的触发下统一上报待同步的船舶业务流数据，在船舶的传感监控的底层级别中对收集的待同步的基础数据进行处理，将处理后的数据提交上级进行同步，提高了数据同步的有效性和稳定性。
同时，船舶业务流数据是每个船舶的隐私数据，保证数据的安全性显得极为重要。本实施例可以基于区块链数据架构的数据处理，数据消费者对数据访问、修改均会留下可回溯痕迹，在每次数据上报时均设置身份验证及加密措施。调度控制中心可以在区块链中设置最为高权限，其利用区块链的工作量证明算法记录各区块链节点的业务处理的激励值，激励值可以转化为节点的数据处理优先级、权限，同时也在一定程度上代表了数据同步程度、水域船舶作业情况的真实程度。调度控制中心在区块链中广播更新事件后，区块链中的数据同步节点基于自身的优先级、权限情况、激励值数据进行数据同步和更新。
在一个实施例中，本发明基于区块链数据架构的数据处理，该区块链数据架构例如包括：数据层，用于船舶传感器、监控器、AIS设备等船舶设备获取基础数据；网络层，用于提供数据上行、下行的无线网络链路；共识层，用于为节点上传业务流数据的行为进行共识计算，并实现工作量证明，保证数据的不可篡改及数据处理的可追溯性；激励层，用于为经过共识计算、工作量证明的上传业务流数据的行为实现激励分配；智能合约，用于添加船舶业务流数据处理规则并自动化执行预先定义好的船舶业务流数据处理规则；应用层，用于结合激励机制将完成同步的数据进行分析、反馈、应用。
在一个实施例中，小型河段的数据同步节点无法获取某货物港口的船舶航行情况，而该货物港口基于进出货需求以及对应权限，能够获取所述小型河段的船舶交通流量情况，并以数据进行分析和调度船舶运行。在又一个实施例中，记录的激励值良好的高权限船舶在航行时可以获取更多的水域船舶业务流数据，可以被提供对应的船舶交通虚拟画面，可以被提供更多的航行操作接口，如智能导航、会船优先极等。
进一步地，在一个实施例中，船舶虚拟画面方便直观地展示当前水域交通情况，调度控制中心通过船舶虚拟画面实施流量控制。在一实施例中，船舶虚拟画面提供用户操作接口，画面包含多个航道，点击航道可详细展示航道相关信息，如，将航道情况放大至全屏，展示出该航道中各船舶当前运行的最大速度、最小速度、平均速度，点击船只可将水域航道中各船的详细信息进行展示，包括个船速度、方向，影响面、作业内容、登记信息等。在另一实施例中，船舶虚拟画面提供用户操作接口，画面包含多个子水域，点击子水域可详细展示子水域相关信息，如，将子水域情况放大至全屏，展示出该子水域中各船舶当前运行的最大速度、最小速度、平均速度，点击船只可将子水域中各船的详细信息进行展示，包括个船速度、方向，影响面、作业内容、登记信息等。船舶虚拟画面可向受控船舶发送，亦可在船舶与船舶之间共享，为船员提供有益体验。
实施例二：如图2所示，本发明还提供一种业务流数据处理系统，包括：
数据同步节点模块，用于供在固定水域内设置的数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息；
基础数据上传模块，用于供固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息；
列表数据更新模块，用于供数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；以及用于供数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；
数据同步模块，用于响应于接收到周期同步信号，供多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
进一步地，在所述步骤基础数据上传模块中还包含第一数据签名加密子模块，用于所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名并第一加密，上传至数据同步节点；
在所述列表数据更新模块中中还包含激励值分配子模块，数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数。
在所述数据同步模块中，还包含组网子模块，用于数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；第二数据签名加密子模块，用于数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；工作量证明子模块，用于数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；广播更新子模块，用于调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；业务流数据同步子模块，用于基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
图3还示出了根据本说明书的实施例的电子设备的硬件结构图。如图3所示，电子设备30可以包括至少一个处理器31、存储器32(例如非易失性存储器)、内存33和通信接口34，并且至少一个处理器31、存储器32、内存33和通信接口34经由内部总线35连接在一起。至少一个处理器31执行在存储器32中存储或编码的至少一个计算机可读指令。
应该理解，在存储器32中存储的计算机可执行指令当执行时使得至少一个处理器31进行本说明书的各个实施例中以上结合图1描述的各种操作和功能。
在本说明书的实施例中，电子设备30可以包括但不限于：个人计算机、服务器计算机、工作站、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、移动电子设备、智能电话、平板计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持装置、消息收发设备、可佩戴电子设备、消费电子设备等等。
根据一个实施例，提供了一种比如机器可读介质的程序产品。机器可读介质可以具有指令(即，上述以软件形式实现的元素)，该指令当被机器执行时，使得机器执行本说明书的各个实施例中以上结合图1描述的各种操作和功能。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的指令。
在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本说明书的一部分。
可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。
本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本说明书的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行确定。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理客户实现，或者，有些单元可能分由多个物理客户实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中，硬件单元或模块可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元、模块或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所对应的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种业务流数据同步处理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S100：在固定水域内设置数据同步节点，所述数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息；
步骤S110：固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息；
步骤S120：数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；
步骤S130：响应于接收到周期同步信号，多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
2.如权利要求1所述的业务流数据同步处理方法，其特征在于，在所述步骤S110中还包括：所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名和第一加密，并上传至数据同步节点；
在所述步骤S120中还包括：数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数；
在所述步骤S130中还包括：
数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；
数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；
数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；
调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；
基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
3.如权利要求2所述的业务流数据同步处理方法，其特征在于，所述广播船舶状态列表更新指令对应的更新内容和更新速度与区块链中的数据同步节点被记录的激励值及节点权限正相关。
4.如权利要求1所述的业务流数据同步处理方法，其特征在于，第一水面对象自身业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、当前作业任务；
第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、相对方位、相对距离。
5.如权利要求1所述的业务流数据同步处理方法，其特征在于，完成数据同步之后，调度控制中心基于同步之后的船舶业务流数据绘制船舶虚拟画面，并基于同步数据的分析结果向各数据同步节点发送船舶指令及船舶虚拟画面，数据同步节点将所述船舶指令及船舶虚拟画面信息反馈至各船舶。
6.一种业务流数据同步处理系统，其特征在于，包括：
数据同步节点模块，用于供在固定水域内设置的数据同步节点维护船舶状态列表信息作为同步数据，该船舶状态列表记录固定水域内所有已识别船舶的状态信息；
基础数据上传模块，用于供固定水域内的第一水面对象上传业务流数据至数据同步节点，所述业务流数据包括第一AIS系统数据及临接船舶数据，所述第一AIS系统数据为第一水面对象自身业务流数据；所述临接船舶数据为第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据；第一AIS系统数据及临接船舶数据分别至少包含对应船舶的船舶标志信息；
列表数据更新模块，用于供数据同步节点基于第一AIS系统数据中的第一水面对象船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述第一AIS系统数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；以及用于供数据同步节点遍历临接船舶数据，基于船舶标志信息在船舶状态列表中进行匹配，若匹配成功则更新船舶状态列表对应船舶数据项，若匹配不成功，则基于所述临接船舶数据在船舶状态列表添加新的船舶数据项；
数据同步模块，用于响应于接收到周期同步信号，供多个数据同步节点向调度控制中心上传同步数据，完成船舶业务流数据同步。
7.如权利要求6所述的业务流数据同步处理系统，其特征在于，在所述步骤基础数据上传模块中还包含第一数据签名加密子模块，用于供所述第一水面对象为上传的业务流数据进行第一签名并第一加密，上传至数据同步节点；
在所述列表数据更新模块中还包含激励值分配子模块，用于供数据同步节点签名验证通过后进行第一解密，若数据同步节点基于所述上传的业务流数据实现船舶状态列表中对应的船舶数据项的更新或添加操作，则为所述第一水面对象更新激励值，更新方式为Jk=Jk0+N，Jk为序号为k的第一水面对象更新激励值，Jk0为序号为k的第一水面对象原始激励值；N为上传的数据中有效同步数据项数；
在所述数据同步模块中还包含组网子模块，用于供数据同步节点作为区块链节点进行分布式组网；第二数据签名加密子模块，用于供数据同步节点为同步数据进行第二签名并以当前时间戳为随机数种子进行第二加密，为上传数据设置数据区块头并上传至区块链；工作量证明子模块，用于供数据同步节点通知调度控制中心完成上传同步数据事件，调度控制中心执行工作量证明算法并记录事件对应的激励值；广播更新子模块，用于供调度控制中心基于水域管理需求广播船舶状态列表更新指令，区块链中其它数据同步节点基于更新指令从区块链中获取上传数据，执行签名验证及二次解密；业务流数据同步子模块，用于基于获得的上传数据实现各同步节点的船舶业务流数据同步，并将同步后的结果基于业务需求反馈至对应船舶。
8.如权利要求7所述的业务流数据同步处理系统，其特征在于，所述广播船舶状态列表更新指令对应的更新内容和更新速度与区块链中的数据同步节点被记录的激励值及节点权限正相关；
和/或，
第一水面对象自身业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、当前作业任务；
第一水面对象所识别到的至少一个船舶的对应业务流数据至少包括：船舶标志、船舶类型、实时速度、相对方位、相对距离。
9. 一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的业务流数据同步处理方法。
10.一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如权利要求1至5任一项所述的业务流数据同步处理方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050099963A1 (en) * 2000-01-26 2005-05-12 Multer David L. Data transfer and synchronization system
US20110140950A1 (en) * 2008-06-18 2011-06-16 Saab Ab Validity check of vehicle position information transmitted over a time-synchronized data link
CN112307949A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 山东中创软件工程股份有限公司 一种船舶监控方法、装置、设备及可读存储介质
CN113961651A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 中远海运科技股份有限公司 一种全球船舶ais大数据处理方法及系统
CN114020535A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 中远海运科技股份有限公司 一种基于航运数据快照的回溯分析系统
CN115714650A (zh) * 2022-10-10 2023-02-24 武汉理工大学 基于区块链的船舶数据交换机制及航行事件通告和验证系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050099963A1 (en) * 2000-01-26 2005-05-12 Multer David L. Data transfer and synchronization system
US20110140950A1 (en) * 2008-06-18 2011-06-16 Saab Ab Validity check of vehicle position information transmitted over a time-synchronized data link
CN112307949A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 山东中创软件工程股份有限公司 一种船舶监控方法、装置、设备及可读存储介质
CN113961651A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 中远海运科技股份有限公司 一种全球船舶ais大数据处理方法及系统
CN114020535A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 中远海运科技股份有限公司 一种基于航运数据快照的回溯分析系统
CN115714650A (zh) * 2022-10-10 2023-02-24 武汉理工大学 基于区块链的船舶数据交换机制及航行事件通告和验证系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李满春;陈振杰;周琛;张鸿辉;黄秋昊;: "面向"一张图"的国土空间规划数据库研究", 中国土地科学, no. 05 *

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