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黄建尧:AIS系统在车联网应用中成本更低

2015-10-16 09:55出处:V讯网 [原创]责编:田大鹏

  精彩语录:

  AIS的优势,第一个他是专门为行驶安全的,在海上用的很成熟的,是十多年的应用。他本身的结构比较简单,并不需要路边的基础设施,总体来说,尤其在边远的山区是得不偿失的,这样的系统成本更低。

  10月14日-16日,由中国汽车技术研究中心和即墨市汽车行业协会联合主办的“中国汽车智能化峰会”在青岛即墨举行,有来自政府、行业、企业以及媒体的300余位业界嘉宾齐聚一堂,共同论辩“汽车智能化变革”,本次峰会将有50余位演讲嘉宾,来聚焦“产业变革时代,汽车智能化的未来”“汽车走向智能移动终端的路径探索”“汽车E时代的一切可能”“汽车网联化发展的机遇与挑战”“汽车智能化技术纵览”等多个智能汽车相关高关注度话题,为行业、企业布局规划发展路线、优化产品布局等传递政策导向及发展方向。

  以下是天津七一二通信广播技术有限公司技术中心主任黄建尧发言实录:

  为客户提供整体的解决方案以及专用的通讯设备。这次分享这项技术实际上也是我们公司在海师的传统中间用的比较成熟的一项技术。今天的汇报分三个部分,前面介绍一下这套系统含有的应用和未来发展情况,最后有一点时间大家简单探讨一下这套系统在路上的应用探讨。

  首先简单介绍一下AIS,AIS是自动识别系统的一个全称的缩写,原理其实很简单,船上的船载的设备通过卫星接受信号,周围的船收到这样的位置就会通过相互之间的速度与位置计算一下外力,如果外力比较大的话会报警。还有基础设施,更多的是为了海事的监管部门,另外这套系统还应用在海事的救援,包括及时定位船舶的遇难的位置。

  AIS标准是IMO来定义,ITU是一个设备之间的通讯标准的体系的制定者,IEC是一套标准的执行者,他规定的定义更详细的不同等级的性能指标。包括三个功能,一个是自动播发本船各类信息,一个是静态信息,一个是动态信息,一个是航次信息,再一个是安全消息。再一个是基本功能,包括自动接收他船及岸基台各类消息,另外一个是显示周围船舶信息。除了播发之外,还有接收,有没有碰撞的情况进行报警。另外一个大型的船舶现实方面,会显示出运营状态,可以更加直观的提供这样一个信息。

  国际组织为AIS做了两个专用的,这样更有利于他的大范围的传输。有两个TDMA接收机,发送信息有1个TDMA发射机,交替。信道带宽是25kHz,12.5khz,传输速度是9600bit/s 等等。

  AIS系统采用了每一个帧为一分钟,每一分钟为2250个时隙,即每一个时隙为26.67Ms,每一时隙包含256bit数据,每一帧的起始都应与UTC时间一致。

  AIS系统实际上这种网络跟咱们现在的移动通讯网络最大的一个区别是自己一个网络,移动通讯是手机跟机站的通讯,在AIS系统里面,在海上没有这一块,所以他的所有的船上的传感设备是平等的,也就是说每一个设备要自己组织好设备之间的关系,尽量避免有碰撞。在国际组织定义了五种的方式,最基本的是随机的时分多址,第二增量时分多址,第三自组织时分多址,第四固定接入时分多址,第五载波侦听时分多址。

  根据航行速度的不同,播发也不一样,最快的是两秒钟发一次,这个是完全针对海上的应用的一个情况来设定的。

  第二部分简单介绍一下应用情况与未来的发展,实际上AIS系统已经应用的比较成熟了,已经有十年的应用的历史,从最早的机载的是为了搜救,还有星载的搜救,同时还有小型话的设备,还有在人身上,也是为了发生海上事故的时候,能够及时定位,其实包括航母370也是这样的,定位至少覆盖范围是更大的。

  在AIS现在的发展情况,装的越来越多了实际上在大型的港口,尤其是船舶密度非常高的地方,碰撞的概率越来越高,所以未来更多的AIS这套系统,未来海事局想法跟安全线无关的,自定义的单独辟出来。

  另外船与船之间,还有船与岸之间,这样的数据传输,未来也会制定一些更高的传输速率的传输系统,这个系统除了船岸之间的,还有包括卫星的。未来的是在这套高速的上面,卫星可以下行数据传上,通过岸上发过来,做造一个真正的双项的。

  从体制上里说,这些未来的应用,通过现有的AIS,就是高速的数据交换的系统,这个系统就是VDES,这个系统最早的需求是在2012年召开的一个大会上,海事组织提出来的。今年11月份,WRC五-15正式讨论VDES的体制,针对这套系统一个VDES的体制,规定了一个很严格的频道之间的干扰。

  国际组织给VDES系统制定了一个发展的时间表,预计从今年开始陆续的装成了实验,到2007年这套标准应该是正式的发布,最终到2020年,这套系统在海上、AIS达到一个成熟的商务的阶段。前两个主要介绍到这里。

  第三个部分想跟各位探讨一下,因为我们在车辆领域里面用的不多,这个系统完全针对海上的,在陆上还有很多的不太一样的一个特点。在陆上来说,船相比,车的用的很高,但是他的路径是可以期待的,另外跟船相比,皆点的体积小,但是密度高,在船上涉及到100米范围,但是在车上使用之后,两个车道之间的,这个时候需要更高的定位精度。另外对船来说,车辆的加速、减速操控的能力是更强,他的速度的变化实操性更高,所以原来两秒一次频率也需要进行提高。同时带来另外的龋失补需要很大的覆盖范围,所以这项AIS的要求降低。

  针对这样的一个应用的场景,目前来说我觉得在这套系统里面技术上来说,应该说达到了这个门槛。应该说在传输速率上VDES提高传输速率32倍。另外在提高定位精度,我们大多用的是GPS,实际上车辆没有办法用到这个,必须在几米之内才有效,但是我们国家有自己的卫星定位系统,就是北斗卫星定位,现在虽然还没有达到整个设计的程度,但是已经覆盖了亚太地区。另外去年的下半年开始建设全国的网络,就是CORS网络,在这样的一个系统下,定位精度可以达到cm级,这样就可以满足要求,所以在技术上这些都已经达到了现在的指标,但是目前还有很多研究的多发的频次,应该结合电子地图,包括车辆的行驶路线,还有转弯、加速等等,定位更加复杂的,更加适合车辆运行的这样一个数据模型,同时考虑发射功率等等。另外还有位置和应用的场景,在偏远的山区可能是更高的,因为一旦出现事故,周边没有其他人。

  最后我简单总结一下AIS的优势,第一个他是专门为行驶安全的,在海上用的很成熟的,是十多年的应用。他本身的结构比较简单,并不需要路边的基础设施,总体来说,尤其在边远的山区是得不偿失的,这样的系统成本更低。

责任编辑:田大鹏 
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黄建尧:AIS系统在车联网应用中成本更低

2015-10-16 出处:V讯网 [原创] 责编:田大鹏

  精彩语录:

  AIS的优势,第一个他是专门为行驶安全的,在海上用的很成熟的,是十多年的应用。他本身的结构比较简单,并不需要路边的基础设施,总体来说,尤其在边远的山区是得不偿失的,这样的系统成本更低。

  10月14日-16日,由中国汽车技术研究中心和即墨市汽车行业协会联合主办的“中国汽车智能化峰会”在青岛即墨举行,有来自政府、行业、企业以及媒体的300余位业界嘉宾齐聚一堂,共同论辩“汽车智能化变革”,本次峰会将有50余位演讲嘉宾,来聚焦“产业变革时代,汽车智能化的未来”“汽车走向智能移动终端的路径探索”“汽车E时代的一切可能”“汽车网联化发展的机遇与挑战”“汽车智能化技术纵览”等多个智能汽车相关高关注度话题,为行业、企业布局规划发展路线、优化产品布局等传递政策导向及发展方向。

  以下是天津七一二通信广播技术有限公司技术中心主任黄建尧发言实录:

  为客户提供整体的解决方案以及专用的通讯设备。这次分享这项技术实际上也是我们公司在海师的传统中间用的比较成熟的一项技术。今天的汇报分三个部分,前面介绍一下这套系统含有的应用和未来发展情况,最后有一点时间大家简单探讨一下这套系统在路上的应用探讨。

  首先简单介绍一下AIS,AIS是自动识别系统的一个全称的缩写,原理其实很简单,船上的船载的设备通过卫星接受信号,周围的船收到这样的位置就会通过相互之间的速度与位置计算一下外力,如果外力比较大的话会报警。还有基础设施,更多的是为了海事的监管部门,另外这套系统还应用在海事的救援,包括及时定位船舶的遇难的位置。

  AIS标准是IMO来定义,ITU是一个设备之间的通讯标准的体系的制定者,IEC是一套标准的执行者,他规定的定义更详细的不同等级的性能指标。包括三个功能,一个是自动播发本船各类信息,一个是静态信息,一个是动态信息,一个是航次信息,再一个是安全消息。再一个是基本功能,包括自动接收他船及岸基台各类消息,另外一个是显示周围船舶信息。除了播发之外,还有接收,有没有碰撞的情况进行报警。另外一个大型的船舶现实方面,会显示出运营状态,可以更加直观的提供这样一个信息。

  国际组织为AIS做了两个专用的,这样更有利于他的大范围的传输。有两个TDMA接收机,发送信息有1个TDMA发射机,交替。信道带宽是25kHz,12.5khz,传输速度是9600bit/s 等等。

  AIS系统采用了每一个帧为一分钟,每一分钟为2250个时隙,即每一个时隙为26.67Ms,每一时隙包含256bit数据,每一帧的起始都应与UTC时间一致。

  AIS系统实际上这种网络跟咱们现在的移动通讯网络最大的一个区别是自己一个网络,移动通讯是手机跟机站的通讯,在AIS系统里面,在海上没有这一块,所以他的所有的船上的传感设备是平等的,也就是说每一个设备要自己组织好设备之间的关系,尽量避免有碰撞。在国际组织定义了五种的方式,最基本的是随机的时分多址,第二增量时分多址,第三自组织时分多址,第四固定接入时分多址,第五载波侦听时分多址。

  根据航行速度的不同,播发也不一样,最快的是两秒钟发一次,这个是完全针对海上的应用的一个情况来设定的。

  第二部分简单介绍一下应用情况与未来的发展,实际上AIS系统已经应用的比较成熟了,已经有十年的应用的历史,从最早的机载的是为了搜救,还有星载的搜救,同时还有小型话的设备,还有在人身上,也是为了发生海上事故的时候,能够及时定位,其实包括航母370也是这样的,定位至少覆盖范围是更大的。

  在AIS现在的发展情况,装的越来越多了实际上在大型的港口,尤其是船舶密度非常高的地方,碰撞的概率越来越高,所以未来更多的AIS这套系统,未来海事局想法跟安全线无关的,自定义的单独辟出来。

  另外船与船之间,还有船与岸之间,这样的数据传输,未来也会制定一些更高的传输速率的传输系统,这个系统除了船岸之间的,还有包括卫星的。未来的是在这套高速的上面,卫星可以下行数据传上,通过岸上发过来,做造一个真正的双项的。

  从体制上里说,这些未来的应用,通过现有的AIS,就是高速的数据交换的系统,这个系统就是VDES,这个系统最早的需求是在2012年召开的一个大会上,海事组织提出来的。今年11月份,WRC五-15正式讨论VDES的体制,针对这套系统一个VDES的体制,规定了一个很严格的频道之间的干扰。

  国际组织给VDES系统制定了一个发展的时间表,预计从今年开始陆续的装成了实验,到2007年这套标准应该是正式的发布,最终到2020年,这套系统在海上、AIS达到一个成熟的商务的阶段。前两个主要介绍到这里。

  第三个部分想跟各位探讨一下,因为我们在车辆领域里面用的不多,这个系统完全针对海上的,在陆上还有很多的不太一样的一个特点。在陆上来说,船相比,车的用的很高,但是他的路径是可以期待的,另外跟船相比,皆点的体积小,但是密度高,在船上涉及到100米范围,但是在车上使用之后,两个车道之间的,这个时候需要更高的定位精度。另外对船来说,车辆的加速、减速操控的能力是更强,他的速度的变化实操性更高,所以原来两秒一次频率也需要进行提高。同时带来另外的龋失补需要很大的覆盖范围,所以这项AIS的要求降低。

  针对这样的一个应用的场景,目前来说我觉得在这套系统里面技术上来说,应该说达到了这个门槛。应该说在传输速率上VDES提高传输速率32倍。另外在提高定位精度,我们大多用的是GPS,实际上车辆没有办法用到这个,必须在几米之内才有效,但是我们国家有自己的卫星定位系统,就是北斗卫星定位,现在虽然还没有达到整个设计的程度,但是已经覆盖了亚太地区。另外去年的下半年开始建设全国的网络,就是CORS网络,在这样的一个系统下,定位精度可以达到cm级,这样就可以满足要求,所以在技术上这些都已经达到了现在的指标,但是目前还有很多研究的多发的频次,应该结合电子地图,包括车辆的行驶路线,还有转弯、加速等等,定位更加复杂的,更加适合车辆运行的这样一个数据模型,同时考虑发射功率等等。另外还有位置和应用的场景,在偏远的山区可能是更高的,因为一旦出现事故,周边没有其他人。

  最后我简单总结一下AIS的优势,第一个他是专门为行驶安全的,在海上用的很成熟的,是十多年的应用。他本身的结构比较简单,并不需要路边的基础设施,总体来说,尤其在边远的山区是得不偿失的,这样的系统成本更低。