KR20200035889A - 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법 - Google Patents

인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법은, 제1 선박으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하는 단계, 기설정된 항행규칙에 따라 상기 추출된 항행의도 정보를 변환하는 단계, 상기 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법{INTERNET-BASED AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEMS AND METHODS}
본 발명은 선박자동식별(AIS, Automatic Identification System) 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법에 관한 것이다.
선박자동식별(AIS, Automatic Identification System) 기술은 2000년 초부터 선박의 해상안전 운항을 지원하는 국제표준통신체계를 나타낸다. AIS는 국제운항 선박(SOLAS 선박)에 의무적으로 탑재하고 있다. 그 편의성과 안전운항지원 기능은 어선, 레저보트 등으로 확대하는데 기여하고 있다. AIS는 주로 해상관제센터(VTS, Vessel Traffic Service)에서 선박 관제에 적용하고 있다. AIS는 위치정보 등 27종의 통신메시지를 사용한다.
AIS는 정보 활용 분야에서 확대되어 급증하고 있다. AIS는 내륙 수로에서 선박의 안전운항 및 응용서비스를 지원한다. 안전운항 및 응용서비스에는 AIS 통신을 이용한 조류, 기상정보 등 서비스가 포함된다. 또한, AIS를 이용한 서비스에는 항로표지시설 관리를 위한 모니터링 및 제어 서비스, 선사를 위한 선박모니터링 서비스, 항만운영당국을 위한 선박 정박지 및 입출항 자동 인식 등의 서비스가 포함된다.
AIS 정보의 인터넷 환경에서의 정보교환 및 서비스가 급증하고 있다. 이러한 서비스에는 개인 사용자를 위한 스마트 장치에서의 AIS 정보 보기 서비스, 공공기관을 위한 AIS 정보 제공 서비스, AIS 정보에서 파생한 각종 부가가치 서비스 등이 포함된다.
이러한 AIS의 무선통신과 선박 내에서의 정보교환에 대한 표준이 제정되어 있다. 이러한 표준은 ITU-R M.1371, IEC 61162이다. 그러나 AIS 육상서비스 및 개인용 서비스에는 정보교환 표준이 없다. 최근 정보교환 표준은 나라마다 또는 기업마다 개별적으로 정의하여 사용하고 있다. 예를 들어, 이러한 표준에는 사용자 정의 XML(User defined XML) 또는 JSON 형식이 사용되고 있다.
상기와 같이, 선박자동식별(AIS) 기술은 선박의 항해안전 및 보안강화를 위하여 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서 채택한 해상통신기술 및 장치를 말한다. AIS는 선박의 제원 및 운항정보를 선박 대 선박/선박 대 육상 간 자동 송수신하는 기능을 제공한다. AIS는 해양사고 발생 시 수색 및 구조지 및 항만교통관제시스템의 보조 수단을 제공하며, 연안해역의 선박운항모니터링에 활용하고 있다.
AIS는 대형 상선인 국제항해선박과 여객선 등에만 의무장착을 규정하고 있다. 어선은 다른 위치발신장치를 장착하여 사용하는 경우가 많다. 이에 따라 어선과 대형 상선의 경우, 정보교환을 할 수 없는 경우가 많다.
소형 선박(예컨대, 어선, 낚싯배 등)은 AIS를 장착하지 않는 경우가 많다. 소형 선박은 대형 선박(예컨대, 상선, 예인선, 화물선, 유조선 등)과 상호 조우시 충돌사고가 자주 발생하고 있어 여러 국가에서도 상당한 정책적 이슈가 되고 있다. 그리고 사고 발생시, 인명과 재산의 피해는 대부분 어선 승선원(예컨대, 어민, 낚시꾼 등)에서 발생하고 있는 상황이다.
본 발명의 실시예들은 제1 선박(예컨대, 어선, 레저보트, 요트 등)이 제2 선박(예컨대, 상선, 화물선, 유조선 등)으로 제1 선박의 항행의도 정보를 전송하거나, 제2 선박이 제2 선박의 항행 의도를 제1 선박에 전송함으로써, 제1 선박 및 제2 선박 간의 해상 사고를 사전에 방지할 수 있는, 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들은 AIS 기지국과 연계한 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템을 통해 소형 선박 및 대형 선박 간의 식별 정보나 각각의 항행의도 정보를 전송할 수 있는, 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박자동식별 서비스 장치에 의해 수행되는 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 있어서, 제1 선박으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하는 단계; 기설정된 항행규칙에 따라 상기 추출된 항행의도 정보를 변환하는 단계; 상기 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박에 전송하는 단계를 포함하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 AIS 통신 방식 및 인터넷이거나, 상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 인터넷 및 AIS 통신 방식일 수 있다.
상기 추출된 항행의도 정보를 변환하는 단계는, 항해사가 사용하는 항행규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항행규칙 참조데이터에 따라 상기 추출된 항행의도 정보에서의 용어 또는 좌표체계를 변환할 수 있다.
상기 항행의도 정보는, 위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합될 수 있다.
상기 방법은, 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박의 위치, 속력 및 방위 중에서 적어도 하나를 이용한 최근접점(Closest Point of Approach; CPA) 또는 최근접점까지 도달하는 시간(Time of CPA; TCPA)과, 상기 추출된 항행의도 정보를 기반으로 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박 간의 충돌 위험도를 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 충돌을 분석하는 단계는, 상기 제1 선박 주변의 적어도 하나의 다른 선박과의 충돌 위험도를 추가로 분석하여 충돌 위험도를 우선 순위화하고, 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 통신 방식을 통해 제1 선박과 통신하고, 제2 통신 방식을 통해 제2 선박과 통신하는 통신 모듈; 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 통신 모듈 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 제1 선박으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하고, 상기 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하고, 기설정된 항행규칙에 따라 상기 추출된 항행의도 정보를 변환하고, 상기 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하고, 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박에 전송하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 AIS 통신 방식 및 인터넷이거나, 상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 인터넷 및 AIS 통신 방식일 수 있다.
상기 프로세서는, 항해사가 사용하는 항행규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항행규칙 참조데이터에 따라 상기 추출된 항행의도 정보에서의 용어 또는 좌표체계를 변환할 수 있다.
상기 항행의도 정보는, 위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박의 위치, 속력 및 방위 중에서 적어도 하나를 이용한 최근접점(Closest Point of Approach; CPA) 또는 최근접점까지 도달하는 시간(Time of CPA; TCPA)과, 상기 추출된 항행의도 정보를 기반으로 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박 간의 충돌 위험도를 분석할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 선박 주변의 적어도 하나의 다른 선박과의 충돌 위험도를 추가로 분석하여 충돌 위험도를 우선 순위화하고, 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 제1 선박(예컨대, 어선, 레저보트, 요트 등)이 제2 선박(예컨대, 상선, 화물선, 유조선 등)으로 제1 선박의 항행의도 정보를 전송하거나, 제2 선박이 제2 선박의 항행 의도를 제1 선박에 전송함으로써, 제1 선박 및 제2 선박 간의 해상 사고를 사전에 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 AIS 기지국과 연계한 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템을 통해 소형 선박 및 대형 선박 간의 식별 정보나 각각의 항행의도 정보를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 사용되는 인터넷 기반의 AIS-i 서비스를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치의 항해 분석 모듈의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치의 항해 분석 모듈의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 사용되는 인터넷 기반의 AIS-i 서비스를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 본 발명의 실시예들에 사용되는 인터넷 기반의 AIS-i(internet-based Automatic Identification System) 서비스에 대해 설명하기로 한다.
인터넷 기반의 AIS-i 서비스는 미국의 해양 서비스를 위한 무선 통신 기술 위원회(RTCM, Radio Technical Commission for Maritime Services)에서 개발하고 있는 표준이다. AIS-i 서비스는 내륙수로 운송이 활발한 국가에서 선박의 AIS 정보를 육상의 인터넷 기반으로 다양한 정보를 필요로 하는 기관 및 이를 이용한 장치에 전달할 수 있다. AIS-i 서비스는 해사 안전 정보를 AIS를 통하여 선박에 제공하는 시스템을 나타낸다. AIS-i 서비스는 e-Navigation 서비스와 결합하면 서비스지연을 최소로 하여 신속하게 선박에 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제1 선박(101)과 제1 통신 방식을 통해 통신하고, 제2 선박(102)과 제2 통신 방식을 통해 통신하는 AIS-i 서비스 장치(100)를 포함한다.
여기서, AIS-i 서비스 장치(100)는 통신 모듈(110), 메모리(120) 및 프로세서(130)를 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수 있다.
이하, 도 2의 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
통신 모듈(110)은 제1 통신 방식을 통해 제1 선박과 통신하고, 제2 통신 방식을 통해 제2 선박과 통신한다.
메모리(120)는 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.
프로세서(130)는 통신 모듈(110) 및 메모리(120)와 연결된다.
프로세서(130)는 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 제1 선박(101)으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하고, 그 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하고, 기설정된 항행규칙에 따라 그 추출된 항행의도 정보를 변환하고, 그 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하고, 그 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박(102)에 전송한다.
여기서, 제1 통신 방식 및 제2 통신 방식이 각각 AIS 통신 방식 및 인터넷일 수 있다. 제2 통신 방식이 AIS 통신 방식이면, AIS-i 서비스 장치(100)는 제2 선박(102)과 AIS 기지국 또는 AIS 송수신기를 통해 통신할 수 있다. 그리고 AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)과 인터넷을 통해 통신할 수 있다. 또는, 제1 통신 방식 및 제2 통신 방식이 각각 인터넷 및 AIS 통신 방식일 수 있다. 제1 통신 방식이 AIS 통신 방식이면, AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)과 AIS 기지국 또는 AIS 송수신기를 통해 통신할 수 있다. 여기서, 인터넷은 LTE(Long-Term Evolution), LTE-M(LTE-Maritime), LTE-A(LTE-Advanced), 3G(3rd Generation), 4G(4th Generation), 5G(5th Generation), 위성, 와이파이(WiFi), 또는 와이맥스(WiMAX)와 같은 다양한 통신 방식을 통해 통신 가능하다.
실시예들에 따르면, 프로세서(130)는 항해사가 사용하는 항행규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항행규칙 참조데이터에 따라, 그 추출된 항행의도 정보에서의 용어 또는 좌표체계를 변환할 수 있다.
실시예들에 따르면, 항행의도 정보는, 위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합될 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(130)는 제1 선박(101) 및 제2 선박(102)의 위치, 속력 및 방위 중에서 적어도 하나를 이용한 최근접점(Closest Point of Approach; CPA) 또는 최근접점까지 도달하는 시간(Time of CPA; TCPA)과, 추출된 항행의도 정보를 기반으로 제1 선박(101) 및 제2 선박(102) 간의 충돌 위험도를 분석할 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(130)는 제1 선박(101) 주변의 적어도 하나의 다른 선박과의 충돌 위험도를 추가로 분석하여 충돌 위험도를 우선 순위화하고, 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 그 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 대한 흐름도이다.
단계 S101에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신한다.
단계 S102에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출한다.
단계 S103에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 기설정된 항행규칙에 따라 그 추출된 항행의도 정보를 변환한다.
단계 S104에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성한다.
단계 S105에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박(102)에 전송한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제1 선박(101)과 인터넷을 통해 통신하고 제2 선박(102)과 AIS 통신 방식을 통해 통신하는 AIS-i 서비스 장치(100)를 포함한다. 여기서, AIS-i 서비스 장치(100)는 항해 분석 모듈(210) 및 AIS 송수신기(220)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제1 선박(101) 및 제2 선박(102) 간의 AIS 데이터 정보를 인터넷 기반으로 교환할 수 있는 AIS-i 프로토콜과 서비스 플랫폼을 제공하고자 한다. 이를 위해, 본 발명의 다른 실시예는 필요한 AIS-i의 기술적 및 데이터 요소를 정의하고, AIS-i의 구조를 정립한다. 또한, 선박자동식별 시스템(10)에서 AIS-i를 지원하는 시스템 간의 정보교환 프로토콜을 정의하고자 한다. 이는 AIS-i를 이용한 선박자동식별 시스템을 구현하는 가이드라인이 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 AIS 통신장치가 없는 소형 선박이나 낚싯배에 구비된 사용자 단말(예컨대, 스마트폰 등)을 통해 AIS 정보를 제공할 수 있다. 예시로, 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 AIS 기지국에서 수신한 AIS 정보를 육상센터에 위치한 AIS-i 서비스 장치(100)에서 수집하고, 제1 선박(101)의 승선원의 사용자 단말에 자선 및 주변 선박에 장착된 AIS 송수신기의 위치를 제공할 수 있다. 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 출동 예상 시 알람 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 해상 종사자의 가족 및 회사에 선박의 위치 및 안전상태 정보를 제공할 수 있다. 선박자동식별 시스템(10)은 AIS 기지국에서 수신한 AIS 정보를 육상센터에서 수집하여 해당 선박의 가족 및 회사에 위치 및 안전상태 정보를 제공할 수 있다.
이하, 도 4의 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제1 선박(101)의 항행의도 정보를 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 제2 선박(102)에 전송함으로써, 제1 선박(101) 및 제2 선박(102) 간의 해상 사고를 사전에 방지할 수 있다. 여기서, AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)과 인터넷을 통해 연결되어 있다. AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)으로부터 항행의도 정보가 포함된 AIS-I 메시지를 수신하여 항행의도 정보를 분석한다. AIS-i 서비스 장치(100)는 항행의도 정보의 분석 결과를 항해규칙에 따라 변환하고, 이를 AIS 메시지로 변환하여 제2 선박(102)에 송신한다. 이와 같이, 제1 선박(101)은 제2 선박(102)에 현재 위치뿐만 아니라 항행의도 정보를 전송하여 충돌을 방지할 수 있다. 항해규칙에 따라 항행의도 정보를 변환하는 과정은 실시예들에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 도 4에 도시된 일례를 기준으로 설명하기로 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 선박(101)은 어선과 같은 소형 선박으로 지정될 수 있고, 제2 선박(102)은 상선과 같은 대형 선박으로 지정될 수 있다. 제1 선박(101)은 소형 선박으로서, 어선이나 낚싯배, 레저보트, 요트 등과 같이 선박 크기가 일정 기준 미만인 선박을 포함할 수 있다. 제2 선박(102)은 대형 선박으로서, 상선 이외에 예인선, 화물선 및 유조선 등과 같이 선박 크기가 일정 기준 이상인 선박을 포함할 수 있다. 하지만, 제1 선박(101) 및 제2 선박(102) 모두 특정 선박으로 한정되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 선박(101)의 승무원(예컨대, 어민)은 제2 선박(102)이 접근하고 있음을 사용자 단말(예컨대, 스마트폰 등) 또는 육안으로 식별할 수 있다. 이때, 제1 선박(101)의 승무원은 제2 선박(102)의 명칭을 확인할 수 없어도, 구비된 사용자 단말(예컨대, 스마트폰)을 통하여 접근하는 제2 선박(102)에 경보, 좌측, 우측 또는 경로정보를 전송한다. 그래서 제2 선박(102)이 제1 선박(101)에 대한 주의를 할 수 있도록, 제1 선박(101)은 항해의도 정보를 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 제2 선박(102)에 전달할 수 있다.
제2 선박(102)은 텍스트 또는 AIS 경로정보를 자동레이더플로팅 장치인 ARPA(Automatic Radar Plotting Aid) RADAR, 전자해도표시시스템(ECDIS, Electronic Chart Display & Information System), AIS의 MKD(Minimum Keyboard and Display)를 통하여 확인하여, 제1 선박(101)을 주시하거나 회피행동을 할 수 있다. 제2 선박(102)은 AIS 12번 안전 관련 텍스트 메시지와 ASM 해사 안전 정보(MSI, Maritime Safety Information)의 심볼 표준(예컨대, 마크, 위경도 등)으로 충돌 경보를 수신하여 별도 팝업 창으로 시각화할 수 있다.
한편, 항만 관제 영역에서의 경우, 관제센터는 항행의도 정보를 인터넷 기반으로 함께 접수할 수 있다. 그러면, 관제센터는 해당 상선과 VHF로 통신하여 상선에 안전 운항할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 대한 흐름도이다.
단계 S201에서, 제1 선박(101)에서 사용자가 사용자 단말(예컨대, 스마트폰)을 통해 항행의도 정보를 입력하면, 사용자의 사용자 단말은 입력된 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)로 전송한다. 여기서, 제1 선박(101)에서 제2 선박(102)으로 전송하는 항행의도 정보는 위치 정보 또는 항로 정보가 조합될 수 있다. 항로 정보는 순차적인 위치정보의 목록으로 이루어질 수 있다. 또한, 항로 정보는 항로 계획을 포함할 수 있다. 예를 들어, 항행의도 정보에서 항로 포인트는 최대 16까지 지정될 수 있다. 항로 계획은 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 표준에 따를 수 있다. 항로 계획은 IEC TC 80 WG17에서 표준화 진행 중인 항로 정보 표준에 따를 수 있다. 또한, 항행의도 정보는 IMO SN/Circ.243, IEC 62288 등 안전관련 심볼 표출 표준에 따라 표현될 수 있다. 항행의도 정보에는 항행의도 정보에 맞는 텍스트 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 항행의도 정보는 위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합될 수 있다. 변형 예로, 항행의도 정보는 제1 선박(101)의 사용자가 사용자 단말을 통해 수동으로 입력하지 않더라도, 사용자 단말을 통해 센싱된 데이터 또는 제1 선박(101)에 장착된 장치로부터 획득된 항행 데이터를 기반으로 자동적으로 생성될 수 있다. 제1 선박(101)에서 사용자의 사용자 단말은 모바일 기기로서, 내장/연동된 GPS를 이용하여 진행방향과 속도를 계산하고, 추이 분석을 통해 향후 6분 또는 10분 간 예상 항로 포인트를 생성할 수 있다. 만약, 제1 선박(101)에서 조타기, 자이로 센서 및 속력계 중에서 적어도 하나의 추가 센서 또는 추가 장비가 있을 경우, 사용자의 사용자 단말은 충돌 경보에 적어도 하나의 추가 센서 또는 추가 장비를 보완하여 활용할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 단말에 설치된 AIS-i 서비스 앱에서 항로 편집 기능 제공을 통해 항행의도 정보를 수동으로 생성할 수 있다. 또한, 사용자 단말은 설치된 AIS-i 서비스 앱을 통해 항행의도 정보에 따른 사용자 터치 방향이나 사용자 터치 경로를 인식하고 그 인식된 사용자 터치에 따라 항행의도 정보를 생성할 수 있다.
단계 S202에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 사용자의 사용자 단말로부터 인터넷을 통해 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 수신한다.
단계 S203에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)의 항행의도 정보에 포함된 AIS-i 메시지를 분석한다.
단계 S204에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 분석된 제1 선박(101)의 항행의도 정보를 추출한다.
단계 S205에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 기설정된 항행규칙을 확인하고, 기설정된 항행규칙에 따라 항행의도 정보를 변환한다. AIS-i 서비스 장치(100)는 항행의도 정보를 제2 선박(102)의 조타실에 승선한 항해사가 이해할 수 있는 용어 및 좌표체계로 변환할 수 있다.
단계 S206에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제1 선박(101)의 위치정보를 AIS의 18번, 19번, 및 24번 메시지 중에서 적어도 하나의 AIS 메시지로 생성한다.
단계 S207에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제1 선박(101)의 위치기반 항로정보를 AIS의 6번 메시지로 생성한다. 여기서, 위치기반 항로정보는 IMO SN.1/Circ.289의 포맷정보 형태로 변환될 수 있다.
단계 S208에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 변환된 항행의도 정보를 이용하여 항행의도 정보에 대응되는 텍스트(TXT) 메시지를 AIS의 12번 메시지로 생성한다.
단계 S209에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 구비된 AIS 송수신기(220)를 통해 제2 선박(102)에 생성된 AIS 메시지를 차례로 송신한다.
단계 S210에서, 제2 선박(102)은 구비된 AIS 송수신기를 통해 수신된 AIS 메시지를 표시한다.
이와 같이, AIS-i 서비스 장치(100)는 항행의도 정보 중에서 제1 선박(101)의 위치 정보를 AIS 메시지 중 18번, 19번, 및 24번 중에서 적어도 하나의 메시지로 전송할 수 있고, 항로정보를 IMO SN.1/Circ.289의 포맷정보 형태로 변환하여 전송할 수 있고, 텍스트 정보를 AIS 메시지 중 12번 메시지로 변환하여 전송할 수 있다. 예를 들면, AIS-i 서비스 장치(100)는 항행의도 정보를 6분마다 또는 항행의도가 변경 시 항행의도 정보를 방송할 수 있다. 또한, AIS-i 서비스 장치(100)는 항로 종료 또는 항로 취소 시, 비어있는 메시지를 전송할 수 있다.
송신 측의 제1 선박(101)은 항행의도 정보를 AIS 6번 또는 12번을 통해 방송하고, 수신 측의 제2 선박(102)은 해당 MMSI 번호와 매칭하여 항행의도를 지도에 표시하거나, 충돌예측 분석에 활용할 수 있다. AIS-i 서비스 장치(100)는 육상에서 충돌예측 분석 후 AIS 12번 안전관련 지정 텍스트 메시지를 통해 해당 선박에 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치의 항해 분석 모듈의 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치(100)의 항해 분석 모듈(210)은 항행의도 분석 모듈(310), 선박 분석 모듈(320) 및 제어 모듈(330)을 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 항해 분석 모듈(210)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 항해 분석 모듈(210)이 구현될 수 있다.
이하, 도 6의 AIS-i 서비스 장치(100)의 항해 분석 모듈(210)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
항해 분석 모듈(210)은 제1 선박(101)의 사용자 단말과 제2 선박(102)과 AIS 통신 방식으로 통신하는 AIS 송수신기(220)와 연동하는 서버 시스템으로 구현될 수 있다. 항해 분석 모듈(210)은 서버 시스템의 동작을 수행하게 하는 인스트럭션이 포함된 SW에 의해 실행될 수 있다.
실시예들에 따르면, 항행의도 분석 모듈(310)은 AIS-i 연동 모듈(311), AIS-i 메시지 분석 모듈(312), 항행의도 정보 추출 모듈(313), 항행규칙 분석 모듈(314), 항행규칙 저장부(315), 및 AIS 메시지 인코더(316)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
AIS-i 연동 모듈(311)은 제1 선박(101)의 사용자 단말과 연동하는 API 모듈을 포함할 수 있다. AIS-i 연동 모듈(311)은 AIS-i 프로토콜을 적용한 사용자 단말에 설치된 앱(APP)과 연동하여 사용자가 사용자 단말을 통해 전송한 AIS-i 메시지를 수신한다. AIS-i 메시지에는 제1 선박(101)의 항행의도 정보가 포함될 수 있다. 그리고 AIS-i 연동 모듈(311)은 수신된 AIS-i 메시지를 항행의도 분석 모듈(310)의 다른 구성요소에 전달하는 인터페이스 모듈일 수 있다. AIS-i 연동 모듈(311)은 통신 방식으로 RESTful API 인터넷 표준을 사용할 수 있다.
AIS-i 메시지 분석 모듈(312)은 AIS-i 연동 모듈(311)에서 수신된 AIS-i 메시지를 분석한다.
항행의도 정보 추출 모듈(313)은 AIS-i 메시지 분석 모듈(312)에서의 AIS-i 메시지의 분석 결과를 기반으로 항행의도 정보를 추출한다. 또한, 항행의도 정보 추출 모듈(313)은 추출된 항행의도 정보에서 제1 선박(101)의 위치 정보를 추출한다.
이와 같이, AIS-i 연동 모듈(311), AIS-i 메시지 분석 모듈(312) 및 항행의도 정보 추출 모듈(313)은 AIS-i 메시지를 분석하여 제1 선박(101)의 위치 또는 항행의도 정보(예컨대, 좌측, 우측, 또는 알람 등)를 분석할 수 있다.
항행규칙 분석 모듈(314)은 항행규칙 저장부(315)에 저장된 항행규칙 참조데이터를 이용하여 항행의도 정보를 분석한다.
항행규칙 저장부(315)는 해당 수역에서의 항행규칙 참조데이터를 저장한다. 예를 들면, 항행규칙 저장부(315)는 항해사가 사용하는 항해규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항해규칙 참조데이터를 저장할 수 있다.
항행규칙 분석 모듈(314)은 제2 선박(102)을 위한 항행의도 정보를 변환할 수 있다. 항행규칙 분석 모듈(314)은 항행규칙 분석 결과를 기반으로 항행의도 정보를 제2 선박(102)의 조타실에 승선한 항해사가 이해할 수 있는 용어 및 좌표체계로 변환할 수 있다. 제1 선박(101)의 사용자는 항해사가 사용하는 항해규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항해규칙을 잘 모르기 때문에, 항행규칙 분석 모듈(314)은 항해사가 사용하는 항해규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항해규칙에 따라 항행의도 정보에서의 용어나 좌표체계 등을 변환할 수 있다.
AIS 메시지 인코더(316)는 AIS 송수신기(220)를 통하여 제2 선박(102)에 항행의도 정보를 전송하도록, 항행규칙 분석 모듈(314)에서 변환된 항행의도 정보를 AIS 메시지 형식으로 변환한다. 예를 들면, AIS 메시지 인코더(316)는 NMEA 0183 방식의 AIS 메시지 인코더가 사용될 수 있다. 그리고 AIS 메시지 인코더(316)는 변환된 AIS 메시지를 제어 모듈(330)에 전달한다.
한편, 선박 분석 모듈(320)은 위치 분석 모듈(321) 및 충돌 분석 모듈(322)을 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
위치 분석 모듈(321)은 AIS 송수신기(220)로부터의 주변 선박의 위치를 실시간으로 분석하여, 제1 선박(101)의 사용자가 경고하고자 하는 선박을 정확하게 지정할 수 있다. 필요 시, 위치 분석 모듈(321)은 여러 대의 선박에 항행의도 정보를 모두 전송할 수 있도록, 제어 모듈(330)에 위치 정보를 제공할 수 있다. AIS-i 서비스 장치(100)는 선박간 충돌 분석 후, 충돌분석 결과를 우선 순위화하고 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 메시지(예컨대, AIS 12번, 14번 등)를 전송할 수 있다. 항행의도 정보는 기본적으로 방송 메시지를 통해 선박자동식별 시스템(10)과 주변 선박에 공유될 수 있다. 자신의 항행의도를 수동으로 대상 선박에 전송 기능이 추가될 수 있다. 또는 특정 선박이 수동으로 상대 선박의 항행의도 정보를 AIS-i 서비스 장치(100)에 요청할 수 있다. 이때, 항행의도 요청 메시지가 사용될 수 있다. AIS-i 서비스 장치(100) 또는 상대 선박은 이러한 메시지를 수신한 후, 그 결과에 대해 응답할 수 있다.
충돌 분석 모듈(322)은 위치 분석 모듈(321)에서 분석된 제2 선박(102)의 위치와 항행의도 분석 모듈(310)에서 분석된 항행의도 정보를 통합적으로 분석하여 제1 선박(101)과 제2 선박(102)의 충돌 가능성을 분석할 수 있다. 충돌 분석 모듈(322)은 의도된 항로의도 정보를 활용하여 일반적인 충돌예측 분석을 보완할 수 있다. 여기서, 일반적인 충돌예측 분석은 현재의 위치, 속력, 방위를 기반으로 자동 계산된 CPA/TCPA 분석을 기반으로 수행될 수 있다. AIS-i 서비스 장치(100)는 충돌 예측뿐만 아니라 수집된 항행의도 정보를 바탕으로 최적의 경로(route)를 스케줄링하여 권고항로를 제공할 수 있다.
제어 모듈(330)은 항행의도 분석 모듈(310)의 알고리즘과 상태를 관리한다. 제어 모듈(330)은 항행의도 분석 모듈(310) 및 선박 분석 모듈(320)에 제2 선박(102)으로부터의 AIS 메시지를 전달할 수 있다. 이를 위하여, 제어 모듈(330)은 AIS 송수신기(220)와 인터페이스 하는 기능을 제공할 수 있다. 한편, 제어 모듈(330)은 항행의도 분석 모듈(310)로부터 전달된 AIS 메시지를 AIS 송수신기(220)로 전달할 수 있다.
한편, 항해 분석 모듈(210)은 부가 기능을 더 수행할 수 있다.
일례로, 항해 분석 모듈(210)은 항행의도 정보를 S-100 데이터 형식으로 변환하는 기능을 제공하여 e-Navigation 서비스와 연동할 수 있다. S-100 표준은 서로 다른 기관에서 생산하는 해양관련 정보를 다양한 응용시스템에서 활용하기 위한 데이터 처리 표준으로서, ISO 19100 시리즈 공간정보 표준을 해양분야에 확장하여, 해도 제작(Hydrographic), 해사안전(Maritime Safety & Security) 및 항로표지(Aids to navigation) 분야에 범용으로 사용할 수 있게 만든 국제해양 GIS 표준을 나타낸다. S-100은 표준의 표준으로서, 차세대 전자해도 표준 S-101, 해저지형 그리도 데이터 표준 S-102, 전자서지 표준 및 제반 해사 안전 분야 세부 표준 S-10x을 정하기 위한 메타 표준을 포함한다.
또한, 항해 분석 모듈(210)은 항행의도 정보를 해상교통관제서비스(VTS) 간 정보교환 표준 프로토콜인 IVEF(Inter VTS Exchange Format) 형태로 변환하여 제공할 수 있다. 이를 통해, 항해 분석 모듈(210)은 VTS 교통관제 서비스와 연동할 수 있다. 항해 분석 모듈(210)은 변환된 IVEF 형태의 항행의도 정보를 해상교통관제센터에 정보를 전송할 수 있다. 해상교통관제센터에서의 해상교통관제사는 전송된 IVEF 형태의 항행의도 정보를 확인하여 해상교통관제에 사용할 수 있다.
AIS의 통신부하 발생시, 항해 분석 모듈(210)은 해상용 초단파 대역 데이터 교환 시스템(VDE, VHF Data Exchange)의 메시지 포맷(예컨대, ASM 포맷 또는 VDE 포맷 등)으로 변환 및 연동하여 해당 선박으로 전송할 수 있다.
항해 분석 모듈(210)은 제1 선박(101)으로부터 제2 선박(102)으로 적어도 하나의 AIS 메시지(예컨대, 6번, 12번, 18번, 19번, 24번 등)를 통하여 제1 선박(101)의 항행의도 정보를 전송할 수 있다. 이를 위해, 항해 분석 모듈(210)은 제1 선박(101)의 사용자 단말과 제2 선박의 AIS 송수신기의 연동기능을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제1 선박(101)과 인터넷을 통해 통신하고 제2 선박(102)과 AIS 통신 방식을 통해 통신하는 AIS-i 서비스 장치(100)를 포함한다. 여기서, AIS-i 서비스 장치(100)는 항해 분석 모듈(210) 및 AIS 송수신기(220)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 도 4에 도시된 실시예와 다르게, 제2 선박(102)의 항해의도 정보를 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 제1 선박(101)에 제공하고자 한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)가 구현될 수 있다.
이하, 도 7의 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템(10)은 제2 선박(102)의 항행의도 정보를 인터넷 기반의 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 제1 선박(101)에 전송함으로써, 제2 선박(102) 및 제1 선박(101) 간의 해상 사고를 사전에 방지할 수 있다. 여기서, AIS-i 서비스 장치(100)는 제1 선박(101)과 인터넷을 통해 연결되어 있다. AIS-i 서비스 장치(100)는 제2 선박(102)으로부터 항행의도 정보를 수신하여 항행의도 정보를 분석한다. AIS-i 서비스 장치(100)는 항행의도 정보를 항해규칙에 따라 항행의도 정보로 변환하고, 이를 AIS-i 메시지로 변환하여 제1 선박(101)에 송신한다. 이를 위해, AIS-i 서비스 장치(100)는 항해 분석 모듈(210) 및 AIS 송수신기(220)를 통해 제2 선박(102)으로부터 수신된 항행의도 정보를 분석하고 항행규칙에 따라 변환한 후, 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 생성하여 제1 선박(101)에 송신할 수 있다.
이와 같이, 제2 선박(102)은 제1 선박(101)에 현재 위치뿐만 아니라 항행의도 정보를 전송하여 충돌을 방지할 수 있다. 항해규칙에 따라 항행의도 정보로 변환하는 과정은 실시예들에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 도 7에 도시된 일례를 기준으로 설명하기로 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 선박(101)은 인터넷과 통신하는 소형 선박 등으로 지정될 수 있고, 제2 선박(102)은 AIS 송수신기(220)와 AIS 통신 방식을 통해 송수신하는 대형 선박 등으로 지정될 수 있다. 하지만, 제1 선박(101) 및 제2 선박(102) 모두 특정 선박으로 한정되지 않는다. 제1 선박(101)은 어선이나 낚싯배 등과 같이 선박 크기가 일정 기준 미만인 선박을 포함할 수 있다. 제2 선박(102)도 상선 이외에 예인선, 화물선 및 유조선 등과 같이 선박 크기가 일정 기준 이상인 선박을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 선박(102)의 승무원은 제1 선박(101)이 접근하고 있음을 육안으로 식별하기 어렵다. 따라서, 제2 선박(102)은 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 접근하는 제1 선박(101)에 미리 경보, 좌측, 우측 또는 경로정보를 전송하여 제1 선박(101)이 제2 선박(102)에 대한 주의를 할 수 있도록 항행의도 정보를 AIS-i 서비스 장치(100)를 통해 전달할 수 있다.
제1 선박(101)은 사용자의 사용자 단말을 통해 제2 선박(102)의 위치뿐만 아니라 항로정보 등을 확인하여, 제2 선박(102)을 주시하거나 회피행동을 할 수 있다.
한편, 항만 관제 영역에서의 경우, 관제센터는 항행의도 정보를 인터넷 기반으로 함께 접수할 수 있다. 그러면, 관제센터는 해당 어선에 안전 운항할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터넷 기반의 선박자동식별 방법의 흐름도이다.
단계 S301에서, 제2 선박(102)에서 항해사가 조타실을 통해 항행의도 정보를 입력하면, 제2 선박(102)에서는 구비된 AIS 송수신기를 통해 항행의도 정보가 포함된 AIS 메시지를 생성하여 AIS-i 서비스 장치(100)로 송신한다. 여기서, 제2 선박(102)에서 제1 선박(101)으로 전송하는 항행의도 정보는 위치 정보, 항로 정보 및 텍스트 정보가 조합될 수 있다. 항로 정보는 순차적인 위치정보의 목록으로 이루어질 수 있다. 또한, 항로 정보는 항로 계획을 포함할 수 있다. 항로 계획은 ECDIS 표준에 따를 수 있다. 항로 계획은 IEC TC 80 WG17에서 표준화 진행 중인 항로 정보 표준에 따를 수 있다. 항행의도 정보에는 항행의도 정보에 맞는 텍스트 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 항행의도 정보는 위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보가 조합될 수 있다. 변형 예로, 항행의도 정보는 상선의 조타실의 항해사가 상선에 구비된 장치를 통해 수동으로 입력하지 않더라도, 상선에 장착된 장치로부터 획득된 항행 데이터를 기반으로 자동적으로 생성될 수 있다.
단계 S302에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 제2 선박(102)에서 송신된 AIS 메시지를 차례로 수신한다.
단계 S303에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 AIS의 18번, 19번, 및 24번 메시지 중에서 적어도 하나의 AIS 메시지에 포함된 위치 정보를 분석한다.
단계 S304에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 AIS의 6번 메시지에 포함된 위치기반 항로정보를 분석한다.
단계 S305에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 AIS의 12번 메시지에 포함된 텍스트 메시지를 분석한다.
단계 S306에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 AIS 메시지 분석 결과를 기반으로 위치 정보, 항행의도 항로정보 및 텍스트(TXT) 메시지 중에서 적어도 하나가 조합된 제2 선박(102)의 항행의도 정보를 추출한다. 여기서, 위치기반 항로정보는 IMO SN.1/Circ.289의 포맷정보 형태로 변환될 수 있다. 텍스트(TXT) 메시지는 항행의도 정보에 대응될 수 있다.
단계 S307에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 추출된 제2 선박(102)의 항행의도 정보 및 기설정된 항행규칙을 확인하고, 항행규칙 법규에 따라 위치 정보, 항행의도 항로정보 및 텍스트(TXT) 메시지가 포함된 항행의도 정보를 변환한다. AIS-i 서비스 장치(100)는 제2 선박(102)의 조타실에 승선한 항해사가 이해할 수 있는 용어 및 좌표체계로 이루어진 항행의도 정보를 제1 선박(101)의 사용자가 이해할 수 있는 항행의도 정보로 생성할 수 있다.
단계 S308에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 변환된 제2 선박(102)의 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 생성한다.
단계 S309에서, AIS-i 서비스 장치(100)는 인터넷을 통해 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 송신한다.
단계 S310에서, 제1 선박(101)에서는 인터넷과 연결된 사용자 단말을 통해 AIS-i 메시지를 수신한다.
단계 S311에서, 제1 선박(101)에서는 수신된 AIS-i 메시지로부터 제2 선박(102)의 항행의도 정보를 추출하고 표시한다. 제1 선박(101)에서는 사용자 단말(예컨대, 스마트폰 또는 태블릿)에 설치된 모바일 애플리케이션을 통해 인근 선박 간의 충돌 가능성이나 충돌 예상 항로 등을 증강현실을 통해 경보할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치의 항해 분석 모듈의 구성도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 AIS-i 서비스 장치(100)의 항해 분석 모듈(210)은 항행의도 분석 모듈(310), 선박 분석 모듈(320) 및 제어 모듈(330)을 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 항해 분석 모듈(210)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 항해 분석 모듈(210)이 구현될 수 있다.
이하, 도 9의 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
항해 분석 모듈(210)은 제1 선박(101)의 사용자 단말과 제2 선박과 통신하는 AIS 송수신기(220)와 연동하는 서버 시스템으로 구현될 수 있다. 항해 분석 모듈(210)은 서버 시스템의 동작을 수행하게 하는 인스트럭션이 포함된 SW에 의해 실행될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 항행의도 분석 모듈(310)은 AIS-i 연동 모듈(311), 항행의도 정보 추출 모듈(313), 항행규칙 분석 모듈(314), 항행규칙 저장부(315), AIS-i 메시지 생성 모듈(317), 및 AIS 메시지 디코더(318)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어 모듈(330)은 항행의도 분석 모듈(310)의 알고리즘과 상태를 관리한다. 제어 모듈(330)은 항행의도 분석 모듈(310) 및 선박 분석 모듈(320)에 제2 선박(102)으로부터 수신된 AIS 메시지를 전달할 수 있다. 이를 위하여, 제어 모듈(330)은 AIS 송수신기(220)와 인터페이스 하는 기능을 제공할 수 있다. 한편, 제어 모듈(330)은 제2 선박(102)의 AIS 송수신기로부터 AIS 송수신기(220)를 통해 수신된 AIS 메시지를 항행의도 분석 모듈(310) 및 선박 분석 모듈(320)로 전달한다.
한편, 선박 분석 모듈(320)은 위치 분석 모듈(321) 및 충돌 분석 모듈(322)을 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다.
위치 분석 모듈(321)은 AIS 송수신기(220)로부터의 주변 선박의 위치를 실시간으로 분석하여, 해당 제2 선박(102)의 항해사가 경고하고자 하는 제1 선박(101)을 정확하게 지정할 수 있다. 필요 시, 위치 분석 모듈(321)은 여러 대의 제1 선박(101)에 항행의도 정보를 모두 전송할 수 있도록, 제어 모듈(330)에 정보를 제공할 수 있다.
충돌 분석 모듈(322)은 위치 분석 모듈(321)에서 분석된 제1 선박(101)의 위치와 항행의도 분석 모듈(310)에서 분석된 항행의도 정보를 통합적으로 분석하여 제2 선박(102)과 제1 선박(101)의 충돌 가능성을 분석할 수 있다.
한편, AIS 메시지 디코더(318)는 AIS 송수신기(220)를 통하여 수신된 AIS 메시지를 AIS 메시지 형식으로 디코딩하여 분석한다.
항행의도 정보 추출 모듈(313)은 AIS 메시지 디코더(318)에서 디코딩된 결과를 기반으로 항행의도 정보를 추출한다. 여기서, 항행의도 정보는 제2 선박(102)의 조타실에 승선한 항해사가 이해할 수 있는 용어 및 좌표체계로 이루어져 있다. 항행의도 정보는 항해사가 사용하는 항해규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항해규칙에 따라 상이할 수 있다. 항행의도 정보 추출 모듈(313)은 항행의도 정보로부터 제2 선박(102)의 위치 정보를 추출할 수 있다.
항행규칙 저장부(315)는 해당 수역에서의 항행규칙 참조데이터를 저장한다. 예를 들면, 항행규칙 저장부(315)는 항해사가 사용하는 항해규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항해규칙 참조데이터를 저장할 수 있다.
항행규칙 분석 모듈(314)은 항행의도 정보와 항행규칙 저장부(315)에 저장된 항행규칙 참조데이터를 분석한다.
항행규칙 분석 모듈(314)은 기설정된 항행규칙을 확인하고, 기설정된 항행규칙에 따라 항행의도 정보를 변환한다. 항행규칙 분석 모듈(314)은 항행의도 정보를 제1 선박(101)의 사용자가 이해할 수 있는 용어 및 좌표체계로 변환할 수 있다.
AIS-i 메시지 생성 모듈(317)은 항행규칙 분석 모듈(314)에서 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 선박(102)의 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 생성한다.
AIS-i 연동 모듈(311)은 제1 선박(101)의 사용자 단말과 연동하는 API 모듈을 포함할 수 있다. AIS-i 연동 모듈(311)은 AIS-i 프로토콜을 적용한 사용자 단말의 앱(APP)과 연동하여, 인터넷 기반으로 제2 선박(102)의 항행의도 정보가 포함된 AIS-i 메시지를 제1 선박(101)의 사용자 단말에 전송한다. AIS-i 메시지에는 제2 선박(102)의 항행의도 정보가 포함될 수 있다. AIS-i 연동 모듈(311)은 통신 방식으로 RESTful API 인터넷 표준을 사용할 수 있다.
이후, 제1 선박(101)에서의 사용자(예컨대, 어민)의 사용자 단말은 인터넷을 통해 수신된 AIS-i 메시지로부터 제2 선박(102)의 항행의도 정보를 추출한다. 그리고 제1 선박(101)이 제2 선박(102)을 주의할 수 있도록 사용자에게 항행의도 정보를 표시하거나 알람을 제공할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해, 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.
지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.
전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 인터넷 기반의 선박자동식별 시스템
101: 제1 선박
102: 제2 선박
100: AIS-i 서비스 장치
110: 통신 모듈
120: 메모리
130: 프로세서
210: 항해 분석 모듈
220: AIS 송수신기
310: 항행의도 분석 모듈
311: AIS-i 연동 모듈
312: AIS-i 메시지 분석 모듈
313: 항행의도 정보 추출 모듈
314: 항행규칙 분석 모듈
315: 항행규칙 저장부
316: AIS 메시지 인코더
317: AIS-i 메시지 생성 모듈
318: AIS 메시지 디코더
320: 선박 분석 모듈
321: 위치 분석 모듈
322: 충돌 분석 모듈
330: 제어 모듈

Claims (12)

  1. 선박자동식별 서비스 장치에 의해 수행되는 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법에 있어서,
    제1 선박으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하는 단계;
    기설정된 항행규칙에 따라 상기 추출된 항행의도 정보를 변환하는 단계;
    상기 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박에 전송하는 단계를 포함하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 AIS 통신 방식 및 인터넷이거나, 상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 인터넷 및 AIS 통신 방식인, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추출된 항행의도 정보를 변환하는 단계는,
    항해사가 사용하는 항행규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항행규칙 참조데이터에 따라 상기 추출된 항행의도 정보에서의 용어 또는 좌표체계를 변환하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 항행의도 정보는,
    위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합되는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 선박 및 상기 제2 선박의 위치, 속력 및 방위 중에서 적어도 하나를 이용한 최근접점(Closest Point of Approach; CPA) 또는 최근접점까지 도달하는 시간(Time of CPA; TCPA)과, 상기 추출된 항행의도 정보를 기반으로 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박 간의 충돌 위험도를 분석하는 단계를 더 포함하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충돌을 분석하는 단계는,
    상기 제1 선박 주변의 적어도 하나의 다른 선박과의 충돌 위험도를 추가로 분석하여 충돌 위험도를 우선 순위화하고, 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 전송하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 방법.
  7. 제1 통신 방식을 통해 제1 선박과 통신하고, 제2 통신 방식을 통해 제2 선박과 통신하는 통신 모듈;
    적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 통신 모듈 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써,
    제1 선박으로부터 항행의도 정보가 포함된 제1 메시지를 제1 통신 방식을 통해 수신하고,
    상기 수신된 제1 메시지로부터 항행의도 정보를 추출하고,
    기설정된 항행규칙에 따라 상기 추출된 항행의도 정보를 변환하고,
    상기 변환된 항행의도 정보를 이용하여 제2 통신 방식에 따른 제2 메시지를 생성하고,
    상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 제2 선박에 전송하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 AIS 통신 방식 및 인터넷이거나, 상기 제1 통신 방식 및 상기 제2 통신 방식이 각각 인터넷 및 AIS 통신 방식인, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    항해사가 사용하는 항행규칙 또는 특정 수역에서 사용되는 항행규칙 참조데이터에 따라 상기 추출된 항행의도 정보에서의 용어 또는 좌표체계를 변환하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 항행의도 정보는,
    위치 정보, 항로 정보, 및 텍스트 정보 중에서 적어도 하나의 정보로 조합되는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 선박 및 상기 제2 선박의 위치, 속력 및 방위 중에서 적어도 하나를 이용한 최근접점(Closest Point of Approach; CPA) 또는 최근접점까지 도달하는 시간(Time of CPA; TCPA)과, 상기 추출된 항행의도 정보를 기반으로 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박 간의 충돌 위험도를 분석하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 선박 주변의 적어도 하나의 다른 선박과의 충돌 위험도를 추가로 분석하여 충돌 위험도를 우선 순위화하고, 우선 순위대로 해당 선박을 지정하여 상기 생성된 제2 메시지를 제2 통신 방식을 통해 전송하는, 인터넷 기반의 선박자동식별 서비스 장치.
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