CN113377058A - 一种船载定位终端的远程自动化管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船载定位终端的远程自动化管理方法，包括以下步骤：S1、建设全国渔业无线电管理服务平台，定制加密传输协议：S2、将船载定位终端插入AIS设备中；上电之后，船载定位终端进行模块初始化，进行模块自检，进行异常检测；S3、船载定位终端连接全国渔业无线电管理服务平台，完成模块备案；S4、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取有源状态下唤醒频率；S5、船载定位终端向全国渔业无线电管理服务平台发起时钟同步请求；S6、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取读卡密钥。本发明通过定制加密协议传输数据信息，船载定位终端的实现逻辑，实现了全方位的自检以及异常监控、上报，实现了“一船一码一设备”的监管目标。

Description

一种船载定位终端的远程自动化管理方法

技术领域

本发明涉及船联网通信技术领域，更具体涉及一种船载定位终端的远程自动化管理方法，应用于渔业船舶海上安全管理，通过将船载定位终端安装在AIS设备(助航系统设备)中，保证海上渔船之间的无线电通信，确定渔船位置，防止渔船发生碰撞。

背景技术

船舶自动识别系统AIS(Automatic identification System)是一种船舶导航设备，通过AIS使用能增强船舶间避免碰撞的措施，能加强ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，能在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、航名等信息，达到改进海事通信的功能和提供一种船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船舶的全局意识。

海上渔船作业，安装有AIS设备，但是当前渔船存在未按标准规范配备无线电设备，并存在擅自拆卸、故意关闭无线电设备的情况，擅自擦写篡改电台识别码、渔船九位码，设备信息未登记备案，并存在“船码不符、一船多码、一码多船”等违规使用的乱象，大大降低了渔业海上安全。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种船载定位终端的远程自动化管理方法，以解决目前的海上渔船存在“船码不符、一船多码、一码多船”等违规使用乱象的问题，以实现“一船一码一设备”的监管目标，切实提升渔业安全生产技防能力，实现对渔业无线电的全面管理监控。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种船载定位终端的远程自动化管理方法，包括以下步骤：

S1、建设全国渔业无线电管理服务平台，定制加密传输协议：

S11、定制船载定位终端与全国渔业无线电管理服务平台之间的通信协议；

S12、定制船载定位终端与AIS设备之间的通信协议；

S2、将船载定位终端插入AIS设备中；上电之后，船载定位终端进行模块初始化，进行模块自检，进行异常检测，如果有异常则存入模块缓存，并向全国渔业无线电管理服务平台发出告警信号；

S3、船载定位终端连接全国渔业无线电管理服务平台，完成模块备案，且船载定位终端必须确认全国渔业无线电管理服务平台返回的备案状态；

S4、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取有源状态下唤醒频率；船载定位终端支持定时唤醒以及被动唤醒，唤醒后调度相关数据通信接口，完成AIS设备的备案、对渔业船舶卡的读取、渔船历史数据的获取、异常状态监控并上报；

S5、船载定位终端向全国渔业无线电管理服务平台发起时钟同步请求，完成时钟同步；

S6、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取读卡密钥，模块初始化成功，向AIS设备发送初始化完成信号。

进一步优化技术方案，所述船载定位终端为MMSI远程通讯模块。

进一步优化技术方案，所述步骤S11中，通信协议采用Socket tcp协议通讯，MMSI远程通讯模块为客户端、全国渔业无线电管理服务平台为服务端，相关通讯约定如下：

S111、以0D0A开始，识别符，逗号分隔，校验符，0D0A结束；

S112、对特殊字符进行转；

S113、校验方法：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，得出的结果用2字符代表；

S114、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据；转换方式：明文数据按字节先与加密值进行字节相加，然后再与加密值进行异或，结果存原位，加密值加0x5C，继续运算下一字节。

进一步优化技术方案，所述步骤S12中，MMSI远程通讯模块采用MINI PCIE 52pin金手指接口，传输串口协议进行通信，数据传输需进行逻辑加密和校验；MMSI模块为服务端，AIS模组为客户端。

进一步优化技术方案，逻辑加密及校验方式如下：

S121、接口数据帧以<CR><LF>(0x0D、0x0A)开始，包含接口定义中的各字段内容，各字段间使用“,”(0x2C)分隔符连接，最后以<CR><LF>结束；

S122、校验码：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，异或结果以16进制数表示，并按每4bit截取转换成2字节ASCII字符(0-9，A-F)校验码；

S123、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据，按字节循环对明文数据进行明暗文转换；转换方法为：明文原值先与加密值进行相加，相加结果再与加密值进行异或，异或结果值替换明文原值，并且将加密值自加0x5C，进行下一次加密循环。

进一步优化技术方案，当MMSI远程通讯模块第一次插入AIS设备时，AIS模组向MMSI远程通讯模块发起注册请求，MMSI远程通讯模块向AIS模组返回注册成功状态码。

进一步优化技术方案，所述步骤S2中，异常包括：自身硬件异常、与AIS设备模组通讯接口异常、与AIS模组24小时未交互异常、渔业船舶识别卡不在位异常、渔业船舶识别卡拔卡异常、与全国渔业无线电管理服务平台服务通讯异常；

当AIS设备发生设备被破坏、设备状态异常情况时，AIS设备向MMSI远程通讯模块发送AIS设备状态异常告警。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明船载定位终端可与全国渔业无线电服务平台进行数据交互，通过定制加密协议传输数据信息，船载定位终端的实现逻辑，实现了全方位的自检以及异常监控、上报，实现了“一船一码一设备”的监管目标，实现了对渔业无线电的全面管理监控；船载定位终端能够定时唤醒以及被动唤醒，休眠进入低功耗模式，保证低耗能。

本发明建立全国统一的渔业无线电管理服务平台，强化渔船无线电设备及其电台识别码的备案登记和规范使用，实现“一船一码一设备”的监管目标，切实提升渔业安全生产技防能力。加强渔船无线电设备管理，优化设备生产企业和服务站点备案机制，促进无线电设备全周期可追溯管理，推动“插卡式”AIS设备的研制工作，推动建立全国统一的渔业无线电管理服务平台，运用经济、政策等综合手段，从根本上解决不按标准配备无线电设备及擅自擦写篡改渔船九位码等问题。并通过建设渔业无线电综合服务管理平台，包括对插卡式AIS设备使用的情况监控，对相关设备生产厂家的注册审核、监督抽查，对产品目录的管理，对渔船装载的无线电设备和AIS卡的监督检查，制定相关的监督抽查方案后，可跟踪抽查过程中发现的问题以及问题整改情况，同时结合诚信惩戒机制对失信企业进行管控，实现对渔业无线电的全面管理监控。

本发明通过设置自检和状态监控模块的方式，能够进行自检并通过4G通信模块将异常状态上报全国渔业无线电管理服务平台，还能够获取AIS模组异常状态并上报全国渔业无线电管理服务平台，实现对船舶联网通信系统的自检功能，能够及时地发现存在的异常状态。

1)MMSI自动进行平台时钟同步，保证时间的准确性；

2)MMSI远程通讯模块支持OTA自动远程升级，高效保证模块功能、版本更新；

3)模块具备自我保护功能，在外界输入电压、电流不符合规范要求时，启动自动保护功能，以免模块受损；

4)模块接口：外部设备增加保护静电器件(引脚静电保护)；

5)MMSI远程通讯模块具备待机、唤醒两种工作模式，待机进入低功耗，节能省电。

附图说明

图1为本发明一种船载定位终端的远程自动化管理方法的流程图；

图2为本发明船载定位终端被动唤醒时的流程图；

图3为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块的功能模块原理图；

图4为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块中4G通信模块的电路图；

图5为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块中MCU主控模块的电路图；

图6为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块中PSAM卡读写模块的电路图；

图7为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块中电源管理模块的电路图；

图8为本发明插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块中引脚连接板的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块，结合图3至图8所示，包括硬件部分和软件部分。

硬件部分包括4G通信模块、MCU主控模块、PSAM卡读写模块、电源管理模块、引脚连接板。

4G通信模块，能够提供数据接入和传输服务，使得MMSI远程通讯模块具备4G通讯功能。4G通信模块基于中移的无线移动通信模组ML305进行数据通信传输，发送到指定的服务器端口，该模组支持5模制式，支持LTE-TDD/LTE-FDD，同时支持BT/Wi-Fi Scan。4G通信模块集成了4G通信功能，采用LCC+LGA封装方式，内置4G流量SIM卡，采用贴片方式，可提供高速的数据接入和传输服务。

MCU主控模块，为单片机主控芯片，中央控制器，为各个元器件之间的桥梁，用于信号接收和信号辨认。MCU主控模块通过4G通信模块与全国渔业无线电管理服务平台、AIS设备进行通信及数据交互，并能够向全国渔业无线电管理服务平台进行备案注册。

MCU主控模块采用Cotex M4的内核，具有大容量的flash及高速运行速度，，满足当前船舶管理的业务数据需求和使用场景，同时提供丰富的接口和串口。

PSAM卡读写模块，能够读取、更新渔业船舶识别卡内的渔船静态信息。PSAM卡读写模块的输出端连接于MCU主控模块的输入端。该单元电路是PSAM卡的读写操作，保证MMSI远程通讯模块的读卡器功能，获取密钥，读出卡内静态信息，并根据平台数据变化任务对PSAM卡进行数据变更、清除操作，完成对PSAM的数据读取，并根据业务需求进行加密写入数据，对于模块设备起到至关重要的作用。

电源管理模块，能够提供稳定可靠的电源给各电路单元使用。电源管理模块包括电源和PWR开关稳压器。

电源，为各电路单元提供电能。

PWR开关稳压器，用于稳定电压，如果高电压输入，SOIC通道选择器，A1和B1切换选择数据传输通道。以确保设备在不同环境下稳定的电源电压输入。

引脚连接板，用于连接MMSI远程通讯模块的各引脚，该接口应用于外部设备的接口通讯及触发事件的监测和控制，以保障该模组在实际场景的业务使用。

本发明硬件部分在进行连接时，PCIE接口插入AIS模组端对应的接口；螺丝固定MMSI远程通讯模块与AIS模组；4G天线要插入IPX座子的位置；DC to DC电源接入。

软件部分包括自检和状态监控模块、唤醒模块、同步模块。

自检和状态监控模块，能够进行自检并通过4G通信模块将异常状态上报全国渔业无线电管理服务平台；自检和状态监控模块的输出端连接于MCU主控模块的输入端。异常包括：自身硬件异常、与AIS设备模组通讯接口异常、与AIS模组24小时未交互异常、渔业船舶识别卡不在位异常、渔业船舶识别卡拔卡异常、与全国渔业无线电管理服务平台服务通讯异常。

自检和状态监控模块还能够获取AIS模组异常状态并上报全国渔业无线电管理服务平台，状态包括：AIS设备被破坏、AIS模组电量低、AIS模组电量恢复、AIS模组信号中断、AIS模组信号恢复。

此外，MMSI远程通讯模块还能够获取AIS模组供电状态(有源、无源)。

唤醒模块，接收全国渔业无线电管理服务平台下发的唤醒频率，使得待机状态的MMSI远程通讯模块能够进入工作状态；唤醒模块的输出端连接于MCU主控模块的输入端。在有源模式下MMSI模块默认唤醒的频率为每1小时1次，全国渔业无线电管理服务平台可以对模块设置有源状态下唤醒的分钟级频率。

同步模块，能够同步MMSI远程通讯模块自身状态给AIS模组，并从AIS模组同步历史船位数据，将历史船位数据上报至全国渔业无线电管理服务平台；同步模块分别与MCU主控模块和AIS模组之间进行信息交互。

自身状态包括：已插卡、卡被拔出、卡信息变更、卡已注销、MMSI模块输入电量不足、4G信号中断、MMSI模块未完成备案。

此外，MMSI远程通讯模块还具备支持OTA的远程升级功能。

MMSI远程通讯模块设计说明：

a)与AIS模组接口要求：供电输入及数据交互接口统一采用板卡插槽方式。模块采用MINI PCIE 52pin金手指接口。相关引脚的定义如下：

表1 MMSI远程通讯模块引脚定义

b)输入电压：VDD 7.4V(电压范围6V～30V)，输入电流：2A(不低于1.5A)；

c)模块自我保护：模块应具备自我保护功能，在外界输入电压、电流不符合规范要求时，启动自动保护功能，以免模块受损；

d)模块接口：外部设备增加保护静电器件(引脚静电保护)；

e)4G模组天线接口：IPX-1；

f)功耗要求：MMSI远程通讯模块具备待机、唤醒两种工作模式；

待机模式功耗低于30uA@7.4V；

唤醒工作期间平均功耗低于25mA@7.4V,4G模组处于断电状态；

g)唤醒模式：

主动唤醒：MMSI远程通讯模块与全国渔业无线电管理服务平台全国渔业无线电管理服务平台进行数据交互，在无源模式下MMSI远程通讯模块唤醒的频率为每24小时1次，有源模式下MMSI远程通讯模块唤醒的频率为每1小时1次；

被动唤醒：模块在待机时，由AIS设备向模块的一个GPIO脚(INPUT1)输入一个高电平唤醒并启动工作；

h)4G频段：TDD:B34/B38/B39/B40/B41,FDD:B1/B3/B5/B8；

i)上电时序：初始化各IO，预留M_REST引脚，允许外部拉低复位MMSI远程通讯模块，在模块通信异常或者设备自检等情况下执行复位，复位信号的持续时间为1s，复位信号为低电平；

j)模块尺寸：51mm*30mm*10mm。

MMSI远程通讯模块出厂默认会烧录固件以及MMSI模块ID，该固件基于官方的串口模拟，以适配模块管脚。

MMSI远程通讯模块程序逻辑流程为：

1、MMSI远程通讯模块插入AIS设备上电之后，进行模块初始化，进行模块自检，检查模块自身硬件异常、与设备间的接口异常，如果有异常则存入模块缓存。

2、模块连接云端服务，完成模块备案，且模块必须确认平台返回的备案状态。

3、模块支持定时唤醒以及被动唤醒，唤醒后调度相关数据通信接口，完成AIS设备的备案、对渔业船舶卡的读取、渔船历史数据的获取、异常状态监控并上报等。

一种船载定位终端的远程自动化管理方法，结合图1至图8所示，该方法基于插卡式AIS设备用MMSI远程通讯模块进行，包括以下步骤：

S1、建设全国渔业无线电管理服务平台，定制加密传输协议：

S11、定制船载定位终端与全国渔业无线电管理服务平台之间的通信协议。船载定位终端为MMSI远程通讯模块。步骤S11中，通讯协议采用Socket tcp协议通讯，MMSI远程通讯模块为客户端、全国渔业无线电管理服务平台为服务端。相关通讯约定如下：

S111、以0D0A开始，识别符，逗号分隔，校验符，0D0A结束。

S112、为防止AT指今与数据混淆，造成指今误判，所有交互数据中，需要对特殊字符进行转换。

S113、校验方法：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，得出的结果用2字符代表；

S114、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据；转换方式：明文数据按字节先与加密值进行字节相加，然后再与加密值进行异或，结果存原位，加密值加0x5C，继续运算下一字节。

S12、定制船载定位终端与AIS设备之间的通信协议。

步骤S12中，MMSI远程通讯模块采用MINI PCIE 52pin金手指接口，传输串口协议进行通信，数据传输需进行逻辑加密和校验。MMSI远程通讯模块为服务端，AIS模组为客户端。

逻辑加密及校验方式如下：

S121、接口数据帧以<CR><LF>(0x0D、0x0A)开始，包含接口定义中的各字段内容，各字段间使用“,”(0x2C)分隔符连接，最后以<CR><LF>结束。

S122、校验码：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，异或结果以16进制数表示，并按每4bit截取转换成2字节ASCII字符(0-9，A-F)校验码；例如，异或结果值为0x7B，转换为两字节ASCII字符“7”(0x37)、“B”(0x42)表示校验码。

S123、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据，按字节循环对明文数据进行明暗文转换；转换方法为：明文原值先与加密值进行相加，相加结果再与加密值进行异或，异或结果值替换明文原值，并且将加密值自加0x5C，进行下一次加密循环。

S2、将船载定位终端插入AIS设备中，使得AIS设备通过船舶无线电通信系统在其无线电信道上通过发送识别码，保障渔船之间的行驶安全距离，定位渔船位置，防止渔船发生碰撞。上电之后，船载定位终端进行模块初始化，进行模块自检，进行异常检测，如果有异常则存入模块缓存，并向全国渔业无线电管理服务平台发出告警信号。

当MMSI远程通讯模块第一次插入AIS设备时，AIS模组向MMSI远程通讯模块发起注册请求，MMSI远程通讯模块向AIS模组返回注册成功状态码。

异常包括：自身硬件异常、与AIS设备模组通讯接口异常、与AIS模组24小时未交互异常、渔业船舶识别卡不在位异常、渔业船舶识别卡拔卡异常、与全国渔业无线电管理服务平台服务通讯异常。

异常检测包括模块硬件异常检测、CPU卡异常检测、与云端服务通讯异常检测。模块硬件异常检测包括模块自身硬件检测和与设备间的接口异常检测。CPU卡异常检测包括CPU芯片读写卡检测、CPU芯片在位检测。

当AIS设备发生设备被破坏、设备状态异常情况时，AIS设备向MMSI远程通讯模块发送AIS设备状态异常告警。

S3、船载定位终端连接全国渔业无线电管理服务平台，完成模块备案，且船载定位终端必须确认全国渔业无线电管理服务平台返回的备案状态。

S4、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取有源状态下唤醒频率；船载定位终端支持定时唤醒以及被动唤醒，唤醒后调度相关数据通信接口，完成AIS设备的备案、对渔业船舶卡的读取、渔船历史数据的获取、异常状态监控并上报。

S5、船载定位终端向全国渔业无线电管理服务平台发起时钟同步请求，完成时钟同步。

S6、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取读卡密钥，模块初始化成功，向AIS设备发送初始化完成信号。

下面对终端满足的数据通信协议以及数据接口定义：

一、MMSI远程通讯模块与全国渔业无线电管理服务平台数据交互接口

1.1全国渔业无线电管理服务平台模块备案接口

AIS设备模组向MMSI远程通讯模块发起注册，触发MMSI向全国渔业无线电管理服务平台备案，或者MMSI远程通讯模块主动向全国渔业无线电管理服务平台发起备案时，调用该接口。MMSI远程通讯模块需要上传的数据包括：

1、MMSI远程通讯模块ID

2、渔业船舶识别卡ID(如果模块内有渔业船舶识别卡)

3、AIS模组ID、AIS模组生产厂商，AIS模组产品型号(当AIS设备模组向MMSI远程通讯模块发起注册触发时)

1)MMSI远程通讯模块发起备案请求；

1.2全国渔业无线电管理服务平台时钟同步接口

MMSI远程通讯模块通电时，MMSI远程通讯模块向全国渔业无线电管理服务平台发起时钟同步请求，完成时钟同步。

1)MMSI远程通讯模块发起时钟同步请求；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回当前时钟。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！SZFH
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
当前时钟	19字节	用ASCII码数据格式：yyyy/MM/ddHH:mm:ss
			校验	2字节	异或校验2字符

1.3全国渔业无线电管理服务平台渔业船舶识别卡读密钥接口

1)MMSI远程通讯模块发送获取密钥请求；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回密钥数据。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！FHZT(返回状态)
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
密钥	8字节	成功：返回密钥，失败返回：0
			校验	2字节	异或校验2字符

1.4全国渔业无线电管理服务平台渔业船舶识别卡写密钥接口

1)MMSI远程通讯模块发送获取密钥请求；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回密钥数据。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！FHXM(返回状态)
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
密钥	8字节	成功：返回写密钥，失败返回：0
			校验	2字节	异或校验2字符

1.5全国渔业无线电管理服务平台渔业船舶识别卡写密钥接口

1)MMSI远程通讯模块发送数据变更确认请求；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回数据；

3)MMSI远程通讯模块返回数据变更成功标识；

4)全国渔业无线电管理服务平台确认数据变更成功标识。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！GJQR(数据变更确认)
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
返回状态	1字节	0＝失败，1＝成功
			校验	2字节	异或校验2字符

说明：渔业船舶识别卡存放信息及格式，参见“A.1.4.3AIS模组读取渔船静态信息接口”。

1.6全国渔业无线电管理服务平台告警接口

1)当AIS设备模组有向MMSI远程通讯模块发送告警时，MMSI远程通讯模块发送告警；

2)全国渔业无线电管理服务平台服务返回告警接收成功标识。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！GJFH(告警接收返回)
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
返回状态	1字节	0＝失败，1＝成功
			校验	2字节	异或校验2字符

1.7全国渔业无线电管理服务平台船位历史数据上传接口

1)MMSI远程通讯模块向平台发送船位历史信息；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回船位数据接收成功标识。

1.8全国渔业无线电管理服务平台设置模块唤醒频率接口

在有源模式下MMSI远程通讯模块默认唤醒的频率为每1小时1次，平台可以设置有源状态下唤醒的分钟级频率。

1)MMSI远程通讯模块获取唤醒频率时间；

2)全国渔业无线电管理服务平台返回有源状态下唤醒频率。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！HXFH(唤醒返回)
数据长度	1字节	整个电文的长度最多255字节
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
唤醒频率	1字节	1～60，单位：分钟,0为失败
			校验	2字节	异或校验2字符

二、MMSI远程通讯模块与AIS模组数据交互接口

2.1AIS模组获取MMSI远程通讯模块ID接口

在MMSI远程通讯模块插入AIS设备后，AIS模组获取MMSI远程通讯模块的ID，成功返回ID值，失败返回0。

1)识别符、数据长度、加密值、校验；

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！HQID(获取ID)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
校验	2字节	异或校验2字符

2)返回数据。

2.2AIS模组注册登记接口

当MMSI远程通讯模块第一次插入AIS设备时，AIS模组向MMSI远程通讯模块发起注册请求，请求时AIS模组向MMSI远程通讯模块发送数据信息包括：AIS模组生产厂商，AIS模组产品型号，AIS模组设备ID，AIS模组生产日期等，MMSI远程通讯模块向AIS模组返回注册成功状态码(1成功，0失败)。

1)发送数据格式；

2)返回数据格式。

2.3AIS模组读取渔船静态信息接口

AIS模组向MMSI远程通讯模块发起读取渔船静态信息请求，MMSI远程通讯模块返回渔船静态信息，包括：MMSI、渔船编码、英文船名、船舶类型、船长、型宽、型深、呼号、中文船名等信息。

1)发送数据格式(AIS模组设备ID指的是设备序列号)；

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！DQXX(读取信息)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
AIS模组设备ID	16字节	AIS模组的唯一标识
			校验	2字节	异或校验2字符

2)数据返回格式；

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！DQZT(读取状态)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
渔船静态信息	64字节	见渔船静态信息格式说明
			校验	2字节	异或校验2字符

3)渔船静态信息格式说明。

2.4AIS模组状态异常告警接口

当AIS模组发生设备被破坏、设备状态异常拆罩、拆卸等情况时，向MMSI远程通讯模块发送AIS模组拆罩、拆卸状态异常告警，发送数据信息包括：AIS模组设备ID、告警原因(AIS设备被破坏告警/AIS模组电量低告警/AIS模组信号中断告警等)。

1)发送数据格式

2)数据返回格式

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！GJFH(告警返回)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
返回状态	1字节	0＝失败，1＝成功
			校验	2字节	异或校验2字符

2.5历史位置信息查询接口

MMSI远程通讯模块向AIS模组请求船位历史信息。

1)发送数据格式；

2)数据返回格式。

2.6MMSI远程通讯模块状态接口

当MMSI远程通讯模块发生船舶识别卡被拔出、模块电量输入不足、4G信号中断、卡已注销、卡信息变更等情况时，MMSI远程通讯模块通过该接口主动推送消息为AIS模组(并同步通知全国渔业无线电管理服务平台全国渔业无线电管理服务平台)，信息包括：模块名称、异常告警原因。

1)发送数据格式；

2.7AIS模组供电状态通知接口

当AIS模组的供电状态发生变更时，需要向MMSI远程通讯模块发送供电状态变更通知(MMSI远程通讯模块第一次插入AIS模组时，AIS模组也需要向MMSI远程通讯模块发送供电状态)，发送数据信息包括：AIS模组设备ID、供电状态信息。

1)发送数据格式；

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！GDZT(设备供电状态)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
AIS模组设备ID	N字节	最多16字符
			供电状态	1字节	1:有源状态，2:无源状态
校验	2字节	异或校验2字符

2)数据返回格式。

字段名称	字节长度	说明
			识别符	5字节	！GDFH(设备供电状态)
数据长度	1字节	表示数据的整体长度
			加密值	1字节	随机值，用于数据明暗文转换
返回状态	1字节	0＝失败，1＝成功
			校验	2字节	异或校验2字符

本发明MMSI远程通讯模块上电初始化功能日志：

步骤a，打开Debug工具查看模块初始化日志，可查看当前MMSI远程通讯模块软件版本以及模块烧录的ID。

步骤b，MMSI远程通讯模块联网中开始发送AT指令集，进行模块开机状态、协议栈、4G通信等信息判断。

步骤c，MMSI远程通讯模块开始连接升级服务器，返回模块相关信息内容。

步骤d，MMSI远程通讯模块连接云端服务(全国渔业无线电服务平台)，完成模块的备案流程。

步骤e，MMSI远程通讯模块从全国渔业无线电服务平台获取有源状态下唤醒频率。

步骤f，MMSI远程通讯模块从全国渔业无线电服务平台进行时钟同步，获取时间。

步骤g，MMSI远程通讯模块从全国渔业无线电服务平台获取读卡密钥，模块初始化成功，向AIS模组发送初始化完成信号。

本发明MMSI远程通讯模块可与云端平台进行数据交互，通过加密协议传输数据。MMSI远程通讯模块可与AIS模组进行串口数据交互，通过加密协议传输数据。MMSI远程通讯模块，可通过读、写密钥读插入模块渔业船舶识别卡进行读取、信息变更。MMSI远程通讯模块本身有自检和状态监控功能，可获取AIS设备异常状态并上报平台，并将自身异常状态同步给云端平台和AIS设备。MMSI可从云端平台获取数据变更、数据获取、频率设置参数指令，并实时操作，返回结果。MMSI远程通讯模块可通过OTA进行远程版本升级和管理。MMSI远程通讯模块支持与云端服务平台的时钟同步。

MMSI远程通讯模块自动化管理模块技术优势：

1)MMSI自动进行平台时钟同步，保证时间的准确性；

2)MMSI远程通讯模块支持OTA自动远程升级，高效保证模块功能、版本更新；

3)模块具备自我保护功能，在外界输入电压、电流不符合规范要求时，启动自动保护功能，以免模块受损；

4)模块接口：外部设备增加保护静电器件(引脚静电保护)；

5)MMSI远程通讯模块具备待机、唤醒两种工作模式，待机进入低功耗，节能省电。

本发明建立全国统一的渔业无线电管理服务平台，强化渔船无线电设备及其电台识别码的备案登记和规范使用，实现“一船一码一设备”的监管目标，切实提升渔业安全生产技防能力。加强渔船无线电设备管理，优化设备生产企业和服务站点备案机制，促进无线电设备全周期可追溯管理，推动“插卡式”AIS设备的研制工作，推动建立全国统一的渔业无线电管理服务平台，运用经济、政策等综合手段，从根本上解决不按标准配备无线电设备及擅自擦写篡改渔船九位码等问题。并通过建设渔业无线电综合服务管理平台，包括对插卡式AIS设备使用的情况监控，对相关设备生产厂家的注册审核、监督抽查，对产品目录的管理，对渔船装载的无线电设备和AIS卡的监督检查，制定相关的监督抽查方案后，可跟踪抽查过程中发现的问题以及问题整改情况，同时结合诚信惩戒机制对失信企业进行管控，实现对渔业无线电的全面管理监控。

Claims (7)

1.一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建设全国渔业无线电管理服务平台，定制加密传输协议：

S11、定制船载定位终端与全国渔业无线电管理服务平台之间的通信协议；

S12、定制船载定位终端与AIS设备之间的通信协议；

S2、将船载定位终端插入AIS设备中；上电之后，船载定位终端进行模块初始化，进行模块自检，进行异常检测，如果有异常则存入模块缓存，并向全国渔业无线电管理服务平台发出告警信号；

S3、船载定位终端连接全国渔业无线电管理服务平台，完成模块备案，且船载定位终端必须确认全国渔业无线电管理服务平台返回的备案状态；

S4、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取有源状态下唤醒频率；船载定位终端支持定时唤醒以及被动唤醒，唤醒后调度相关数据通信接口，完成AIS设备的备案、对渔业船舶卡的读取、渔船历史数据的获取、异常状态监控并上报；

S5、船载定位终端向全国渔业无线电管理服务平台发起时钟同步请求，完成时钟同步；

S6、船载定位终端从全国渔业无线电服务平台获取读卡密钥，模块初始化成功，向AIS设备发送初始化完成信号。

2.根据权利要求1所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，所述船载定位终端为MMSI远程通讯模块。

3.根据权利要求2所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，所述步骤S11中，通信协议采用Sockettcp协议通讯，MMSI远程通讯模块为客户端、全国渔业无线电管理服务平台为服务端，相关通讯约定如下：

S111、以0D0A开始，识别符，逗号分隔，校验符，0D0A结束；

S112、对特殊字符进行转；

S113、校验方法：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，得出的结果用2字符代表；

S114、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据；转换方式：明文数据按字节先与加密值进行字节相加，然后再与加密值进行异或，结果存原位，加密值加0x5C，继续运算下一字节。

4.根据权利要求2所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，所述步骤S12中，MMSI远程通讯模块采用MINI PCIE 52pin金手指接口，传输串口协议进行通信，数据传输需进行逻辑加密和校验；MMSI模块为服务端，AIS模组为客户端。

5.根据权利要求4所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，逻辑加密及校验方式如下：

S121、接口数据帧以<CR><LF>(0x0D、0x0A)开始，包含接口定义中的各字段内容，各字段间使用“,”(0x2C)分隔符连接，最后以<CR><LF>结束；

S122、校验码：范围从识别符到校验码前，按字节进行异或，异或结果以16进制数表示，并按每4bit截取转换成2字节ASCII字符(0-9，A-F)校验码；

S123、数据明暗文转换：明文数据是从加密值后至校验位前的数据，按字节循环对明文数据进行明暗文转换；转换方法为：明文原值先与加密值进行相加，相加结果再与加密值进行异或，异或结果值替换明文原值，并且将加密值自加0x5C，进行下一次加密循环。

6.根据权利要求2所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，当MMSI远程通讯模块第一次插入AIS设备时，AIS模组向MMSI远程通讯模块发起注册请求，MMSI远程通讯模块向AIS模组返回注册成功状态码。

7.根据权利要求2所述的一种船载定位终端的远程自动化管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，异常包括：自身硬件异常、与AIS设备模组通讯接口异常、与AIS模组24小时未交互异常、渔业船舶识别卡不在位异常、渔业船舶识别卡拔卡异常、与全国渔业无线电管理服务平台服务通讯异常；

当AIS设备发生设备被破坏、设备状态异常情况时，AIS设备向MMSI远程通讯模块发送AIS设备状态异常告警。

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