基于物联网系统无人艇功能实现分析(3)

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6.4 本章小结. 47

第7章结语 48

参考文献 . 49

致谢 52
第 1章绪论 1.1 选题的理论意义和实用价值物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是如今“信息化”时代的重要发展阶段之一。其最初概念是由美国麻省理工学院的 Kevin Ash-ton 教授提出，顾名思义，物联网就是指物物相连的互联网。这其中包含了两层意思：其一，物联网依旧是基于互联网进行发展，是在互联网的基础上进行延伸和拓展；其二，物联网的用户端不仅仅局限于手机电脑等个人终端，而是延伸扩展到了任何物品与物品之间，相互进行信息的交互和控制[1]。目前，物联网应用仍然处于起步阶段，全球物联网应用主要以 RFID、传感器、M2M 等应用项目来体现，其应用规模在逐步扩大，在各个行业领域如今仍以点状出现，不过随着国家和地区政府的大力推动，将会实现以点带面、以行业应用带到物联网产业发展的局面[2]。对于船舶行业而言，物联网系统能够对包括船舶生产、船舶检修和船舶航运等方面，进行更加精细和动态的方式来管理生产的生活。从而使船舶制造达到智能状态，进行智能制造，提高资源利用率和行业生产力水平[3]。近年来，特别是 2009 年之后，全球物联网发展呈现出快速增长的趋势，各国不约而同的在物联网领域进行布局和规划，例如美国的“智慧地球”战略，我国的“感知地球”战略等等，将物联网的建设与发展上升至国家层面。目前，发达国家和地区在物联网应用整体上处于领先位置，这些信息技术能力和信息化程度较高的国家和地区纷纷开始进行物联网系统的应用和布置，并在军事、电力、农业、工业等多个不同领域里投入应用。美国是物联网应用最为广泛的国家，其RFID应用案例占据了全球物联网相关案例的 59%。日本是较早启动物联网应用的国家之一，它不仅为有较大市场需求的物联网应用给予政策便利，而且对于远期规划也有一定的资金和政府支付补贴源`自'751|.论"文-网[www.751com.cn，从而使得企业能够快速参与到物联网系统的技术研发和应用推广。韩国物联网应用主要集中于本土能力较强的领域例如汽车建筑等领域[4][5]。我国自从 1999 年就开始对物联网相关领域进行研究，但是与其他发达国家对比，应用水平仍有一定的差距，总体上处于发展初期，已经初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。据有关数据表示，2014 年我国物联网相关销售收入达到 6000 亿元以上。在船舶行业也是如此，利用物联网技术，船厂可以在生产过程中实现物料流向的监控，并减少人员数量，从而优化生产流程和提高生产效率。对于船舶运营而言，物联网技术的影响更为深远。通过物联网我们可以实现船舶在航行过程中信息的交互，提高船舶综合信息管理平台的实时性，最大限度地提高船舶航行路线的安全性和高效性，保证在港口装卸货物时具有比较高效率。在船舶检修领域，物联网技术更是能起到非常大的作用。通过在船舶关键部位嵌入传感器，使得我们有可能对船舶故障进行预测并防护，提高船舶的使用效率，进一步说便是延长船舶的使用寿命，为船舶安全度过其生命流程提供了可靠的保障。对于无人艇而言，物联网设备也能够很好的将无人艇和网络、人相结合起来，实现实时的、稳定的无线信息交互[6][7][8]。
1.2 水面无人艇研究现状 1.2.1 水面无人艇发展现状水面无人艇的发展历史可以追溯到 1898 年，著名发明家尼古拉•特斯拉研究并发明了名为无线机器人的遥控艇，这便是水面无人艇最初的模型。随着自动控制技术、导航技术、材料成型、信息技术等相关方面技术的不断成熟，新型的水面无人艇技术也一步一步的迎来了新的发展。到目前为止，已经有十几个不同的国家和地区在水面无人艇这一方面进行了研究和部署，以美国为代表的西方国家已将其列为重要的发展方向之一，其他国家也正在高度关注该技术领域的进展和动态。在此之中美国和以色列在水面无人艇的研究和部署领域具备一定的领先优势[9][10]。当前世界各国在研究中和正在服役的水面无人艇约有近百艘，可用于执行数据收集、传输等情报收集工作，或者远程反潜、布雷等防御性军事任务。美国在水面无人艇和无人潜航器方面都取得了极大的成功，目前来说，已经研制出大量的海上无人舰艇。主要包括大型无人潜航器和水面无人艇，例如“斯巴达侦察兵”无人艇，通过母船工作人员的数据链遥控控制，从而实现在战场上利用网络化来增强预警能力，保护部队受到非对称威胁的攻击以及减少作战时人员的伤亡情况等等功能。或者是“幽灵卫士”无人艇，能够运送小量的货物，并且可以在预定的程序下进行无人行驶或随时更改航路，同时进行航路上的情报收集和警戒。与军用水面无人艇相比，民用水面无人艇其任务的灵活性更加强，也能够执行更加多样化的任务。2011 年美国Liquid Roboties 公司打造了一艘名为“波浪滑翔机”的水面无人艇来横渡太平洋，在这一开阔水域连续航行了大约 3.7 万英里，从而收集了这一水域相关的数据并进行分析。与此同时，德州农机大学正在和美国宇航局共同开发水面无人艇对于德州海岸观测网络计划，南加利福尼亚大学所研发的水面无人艇正在为湖面微生物研究抽取相关水样[11][12]。