[发明专利]一种基于射频识别及云计算的船联网构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及基于射频识别及云计算的物联网构建领域。

背景技术

云计算作为未来IT领域的革命性技术，必将对我们的生活产生巨大的影响。云计算的基本原理是通过网络提供用户所需的计算能力、存储空间、软件功能和信息服务等，因此云计算具备以下几个特点：强大的计算处理能力、虚拟化、高可靠性、透明性。这些特点决定云计算必定会得到越来越广泛的应用。

内河航运作为综合交通运输体系的重要组成部分，其管理水平直接影响到航运产业链及内河流域的经济发展。目前我国内河船舶综合管理信息化技术相对落后，通航船只的管理比较混乱，导致内河航运的“成本低，运量大，环境友好”的综合优势得不到充分利用。实现对内河船舶的动态信息化管理的关键是各个基站能够识别异地船舶发送的射频信号，及各个内河船舶管理部门数据和信息能实时共享。RFID技术的日益成熟、物联网时代的到来和云计算技术的发展为实现内河船舶系统化和信息化综合管理提供了技术支撑。

由此，本发明提出设想、方法并做出相关研究成果，将其应用于内河船舶管理领域。

云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术。虚拟化平台将一台服务器虚拟为多个性能可配的虚拟机，对整个集群系统中所有虚拟机进行监控和管理，并根据实际资源使用情况对资源池灵活分配和调度，云计算虚拟同时对传统的存储区域网络、网络附加存储设备进行异构，将存储资源按类型统一集中为一个大容量的存储资源，并将统一的存储资源通过分卷、分目录的权限和资源管理方法进行池化，然后将虚拟存储资源分配给各个应用使用或者直接分配给最终用户使用。

云端网络虚拟化是将一个物理网络节点虚拟成多个虚拟的网络设备(交换机、负载均衡器等)，并进行资源管理，配合虚拟机和虚拟存储空间为应用提供云服务。

资源池由云管理平台实现统一的管理、调度和监控，涉及云平台的合理使用和维护管理。云管理平台共分为4个管理层面，分别为：设备的管理、虚拟资源的管理、服务的管理和租户管理。

分布式并行架构是云计算的另一个核心技术，用于将大量的机器整合为一台超级计算机，提供海量的数据存储和处理服务。整合后的超级计算机通过分布式文件系统、分布式数据库技术，提供海量文件存储、海量结构化数据存储和统一的海量数据处理编程方法和运行环境。

发明内容

本发明的目的是将新兴的云计算技术运用于内河船舶管理系统的构建，主要是通过云端平台的分布式网络将基于射频识别(RFID)技术所构建的内河船舶管理信息系统及其它信息系统进行无缝连接，使不同地域不同形式的船舶管理系统(部门)相互之间可以实现分布式的实时数据共享及综合船舶信息管理；可用于实现内河航运船舶的实时监控管理和全面信息共享，同时也为新兴的云计算技术拓宽了应用领域。本发明也即为一种基于射频识别及云计算构建的船联网系统管理方法。

由云端平台，中间件系统，船舶管理中心，RFID数据采集及传输系统，网络固定基站，船载射频设备等整合而组成分布式的船舶间相互联网的“船联网”网络结构；地面沿河布设的数据采集系统通过RFID系统扫描到辖区范围内船载射频信号后传输给网络基站，由网络基站传送给船舶管理中心，该中心通过中间件系统将数据实时传输至云平台的数据分析及虚拟数据库存储系统，由云平台负责得到的船舶相关信息并转换为此地面基站可识别的数据信息，返回给船舶管理中心。

本发明所构建的系统中，云计算平台是整个应用的核心，RFID站点的布设分布式网络的布局是整个应用的神经。由分布在各个岸基的射频信息采集器实时采集船舶发射的射频信号并将其通过有线或无线网络传送给岸基网络固定基站，由各个基站将信息传送给岸基船舶管理部门的管理中心，如果网络出现故障，射频信息采集器能够暂时保存200条船舶信息，网络固定基站内部存储设备可以保存10小时的接收到射频信息，待网络恢复正常时再将这些信息传送给船舶管理中心。

船舶管理中心将其接收到的数据传送给云平台后，由云计算平台负责处理相关的信息及存储。而云计算的实现依靠分布式网络。即分布式网络将需要处理的云端数据及命令发送到离该船舶管理部门上位机最近的三个虚拟服务器中，由这三个服务器下面所连接的空闲计算机进行数据处理和任务执行。

有益效果