一种船舶扫描及识别方法、系统及计算机存储介质与流程

1.本发明涉及智能航海领域，特别是涉及一种船舶扫描及识别方法、系统及计算机存储介质。


背景技术：

2.随着国内海洋业的蓬勃发展，渔船、游艇、航运船等私人船舶数量不断增加，国家在不断寻求管理、保护私人船舶行之有效的解决方案。但由于海洋航行区域广阔，造成了船舶扫描、搜寻、身份识别困难，对船舶尤其是小型船舶的管理、事故搜救工作造成极大障碍。目前船舶扫描及搜寻方法主要有两大类：
3.1、船舶上安装ais、北斗短报文等通信设备实时上报船舶自身状态、位置。该方案存在较大弊端，前者ais基站覆盖范围有限，仅能覆盖离海岸线15海里以内范围，对离岸较远的船舶无监测作用；后者北斗设备对天线朝向要求较高，一旦船只发生倾覆等意外情况时，设备无法发送消息。同时该方法依赖地面公共网络，即执法船在执法过程中必须接入公共网络才可获取附近船舶位置等信息，而海上通常通信不畅，很难做到对附近船舶位置的实时更新，加大执法难度。
4.2、岸上、港口处装备大型雷达扫描海上船舶，该方案同样存在弊端：雷达设备庞大，一次性投入高，且同样存在扫描距离限制，无法扫描发现远海船舶；雷达扫描只能发现存在船舶，无法判断船舶名称、型号等具体信息。同时船舶身份识别主要通过rfid等近场无线电通信技术实现，通信距离极短，往往要非常靠近船舶才可进行身份识别，然而海洋范围广阔，执法船通常离受监管船舶较远，造成身份识别的困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种船舶扫描及识别方法、系统及计算机存储介质，可实现大范围船舶扫描搜寻，并且实现执法船在出海执行任务时，无需接入公共网络即可扫描获取附近的受监控船舶的信息。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.第一方面，本发明实施例提供了一种船舶扫描及识别方法，所述船舶扫描及识别方法包括：
8.发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，所述船舶航行信息包括船舶身份信息和船舶状态信息；
9.接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储；
10.接收装置实时显示监测范围内的所述船舶航行信息。
11.作为其中一种实施方式，所述发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，包括：
12.所述发送装置设置定时器时间并休眠，以使得定时器定时唤醒所述发送装置；
13.所述发送装置基于远距离窄带通信技术定时广播发送所述船舶航行信息。
14.作为其中一种实施方式，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
15.所述接收装置根据所述解包后的船舶航行信息，获取所述船舶身份信息；
16.根据所述船舶身份信息，确认所述船舶身份信息对应的船舶进入监测范围内。
17.作为其中一种实施方式，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
18.所述接收装置根据所述解包后的船舶航行信息，获取所述船舶状态信息；
19.根据所述船舶状态信息，预测船舶后续航行位置。
20.作为其中一种实施方式，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
21.若所述接收装置安装于陆地，则将所述接收装置监测范围内的所有所述船舶航行信息发送至船舶监管执法平台。
22.作为其中一种实施方式，所述接收装置实时显示监测范围内的所有所述船舶航行信息，包括：
23.若在一个发送周期内未继续接收到船舶的船舶航行信息，则判断所述船舶已离开所述接收装置的监测范围；
24.所述接收装置保存所述船舶的船舶航行信息，并不再显示所述船舶的船舶航行信息。
25.第二方面，本发明实施例提供了一种船舶扫描及识别系统，所述船舶扫描及识别系统包括发送装置和接收装置；其中，所述发送装置与所述接收装置通过远距离窄带通信技术连接；
26.所述发送装置安装于受监控船舶上，用于采集并发送船舶身份信息及船舶状态信息；
27.所述接收装置安装于预设监测点，用于接收所述船舶身份信息及所述船舶状态信息。
28.作为其中一种实施方式，所述发送装置包括定位单元、姿态采集单元、发送控制单元、发送通信单元；其中，
29.所述定位单元，用于采集所述船舶状态信息中的船舶位置、船舶速度、航向信息，并将所述船舶位置、船舶速度、航向信息发送至所述发送控制单元；
30.所述姿态采集单元，用于采集所述船舶状态信息中的船舶姿态信息，并将所述船舶姿态信息发送至所述发送控制单元；
31.所述发送控制单元，用于存储所述船舶身份信息及所述船舶状态信息，并将所述船舶身份信息与所述船舶状态信息打包发送至所述发送通信单元；
32.所述发送通信单元，用于广播发送打包后的所述船舶身份信息与所述船舶状态信息。
33.作为其中一种实施方式，所述接收装置包括接收通信单元、接收控制单元、存储单元、显示单元；其中，
34.所述接收通信单元，用于接收打包后的船舶身份信息与船舶状态信息，并将所述
打包后的船舶身份信息与船舶状态信息发送至所述接收控制单元；
35.所述接收控制单元，用于解包所述打包后的船舶身份信息及船舶状态信息，以及提供网络服务供外部设备查询周围船舶身份信息及周围船舶状态信息，并将所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息发送至所述显示单元；
36.所述存储单元，用于存储解包后的船舶身份信息及船舶状态信息；
37.所述显示单元，用于显示所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息。
38.作为其中一种实施方式，所述发送装置包括定时器单元，用于唤醒所述发送装置。
39.作为其中一种实施方式，所述接收装置包括确认单元，用于根据所述船舶身份信息，确认所述船舶身份信息对应的船舶进入监测范围内。
40.作为其中一种实施方式，所述接收装置包括预测单元，用于根据所述船舶状态信息，预测船舶后续航行位置。
41.作为其中一种实施方式，所述接收装置包括wifi模组和以太网模组；其中，
42.所述wifi模组，用于提供无线接入点，供外部设备接入并查看所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息；
43.所述以太网模组，用于提供以太网接口，供外部设备接入并查看所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息。
44.第三方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述船舶扫描及识别方法的步骤。
45.本发明实施例提供的船舶扫描及识别方法、系统及计算机存储介质，所述船舶扫描及识别方法包括：发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，所述船舶航行信息包括船舶身份信息和船舶状态信息；接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储；接收装置实时显示监测范围内的所述船舶航行信息。如此，通过发送装置基于远距离窄带通信技术广播，发送包括船舶身份信息及船舶状态信息的船舶航行信息，接收装置接收到船舶航行信息后，实时显示监测范围内的所有船舶航行信息。可实现大范围船舶扫描搜寻，并且实现执法船在出海执行任务时，无需接入公共网络即可扫描获取附近的受监控船舶的信息。
附图说明
46.图1为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别方法的流程示意图；
47.图2为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别系统的结构示意图；
48.图3为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别方法的具体流程示意图。
具体实施方式
49.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本发明不同实施例中具
有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
50.应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
51.应该理解的是，虽然本发明实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
52.需要说明的是，在本文中，采用了诸如s101、s102等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行s102后执行s101等，但这些均应在本发明的保护范围之内。
53.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
54.参见图1，为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别方法，该船舶扫描及识别方法可以由本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别系统来执行，该船舶扫描及识别系统可以采用软件和/或硬件的方式来实现，所述船舶扫描及识别方法包括以下步骤：
55.步骤s101：发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，所述船舶航行信息包括船舶身份信息和船舶状态信息；
56.具体地，受监控船舶安装基于远距离窄带通信技术的发送装置，采集到船舶航行信息包括船舶身份信息和船舶状态信息后，发送装置将船舶身份信息和船舶状态信息打包并固定周期广播发送。如此，基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，不依赖于地面公共网络，避免执法船在海上通信不畅时难以对附近船舶的位置进行实时更新，极大地减小了执法难度。
57.需要说明的是，远距离窄带通信技术是一种长距离、低功耗、低速率的无线通信技术，常用于物联网领域，如远距离无线电(long range radio，lora)、窄带物联网(narrow band internet of things，nb-iot)。其主要特点为通信距离远、发射功耗低，在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一。远距离窄带通信装置体积小、重量轻、功率低，且对天线安装角度无严格要求，可任意安装于船舶甲板、船舷等位置，且船舶倾覆后，仍可发送广播信息。相比于现有的rfid身份识别技术，远距离窄
带通信装置的通信距离可达20km，身份识别距离大幅提升。
58.在一实施方式中，所述发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，包括：
59.所述发送装置设置定时器时间并休眠，以使得定时器定时唤醒所述发送装置；
60.所述发送装置基于远距离窄带通信技术定时广播发送所述船舶航行信息。
61.这里，发射装置可以预先设置定时器时间并进入休眠模式，使得定时器周期性唤醒发送装置，以周期性定时采集船舶航行信息，并基于远距离窄带通信技术周期性定时广播发送船舶航行信息。
62.步骤s102：接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储；
63.具体地，安装于执法船及陆地监测点的接收装置始终处于接收状态，接收受监控船舶发送的广播信息。接收装置接收到步骤s101中发送装置周期性广播发送的船舶航行信息后，将船舶航行信息解包并存储。
64.在一实施方式中，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
65.所述接收装置根据所述解包后的船舶航行信息，获取所述船舶身份信息；
66.根据所述船舶身份信息，确认所述船舶身份信息对应的船舶进入监测范围内。
67.这里，接收装置根据解包后的船舶航行信息，获取船舶身份信息可以包括船舶具体编号、名称、型号等具体信息。根据获取到的船舶身份信息确认对应的船舶进入监测范围内，并开始实时监测该船舶航行信息。如此，根据船舶身份信息确认对应的船舶，使得接收装置不但能发现存在船舶，还能判断船舶具体编号、名称、型号等具体信息。
68.在一实施方式中，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
69.所述接收装置根据所述解包后的船舶航行信息，获取所述船舶状态信息；
70.根据所述船舶状态信息，预测船舶后续航行位置。
71.这里，接收装置根据解包后的船舶航行信息，获取船舶状态信息可以包括船舶位置、速度、航向等详细信息。根据获取到的船舶状态信息，预测船舶后续航行位置。
72.在一实施方式中，所述接收装置接收到所述船舶航行信息后，解包所述船舶航行信息，并将解包后的船舶航行信息进行存储，包括：
73.若所述接收装置安装于陆地，则将所述接收装置监测范围内的所有所述船舶航行信息发送至船舶监管执法平台。
74.这里，接收装置可以安装于执法船及岸边、港口等陆地监测点，若接收装置安装于陆地监测点，则将接收装置监测范围内的所有船舶航行信息发送至船舶监管执法平台。
75.步骤s103：接收装置实时显示监测范围内的所述船舶航行信息。
76.具体地，接受装置基于远距离窄带通信技术可接收附近20km半径范围的船舶航行信息，接收到船舶航行信息后，将其显示在接收装置显示屏幕上，实现大范围的船舶扫描、搜寻、身份识别。
77.在一实施方式中，所述接收装置实时显示监测范围内的所有所述船舶航行信息，包括：
78.若在一个发送周期内未继续接收到船舶的船舶航行信息，则判断所述船舶已离开所述接收装置的监测范围；
79.所述接收装置保存所述船舶的船舶航行信息，并不再显示所述船舶的船舶航行信息。
80.具体地，发送装置周期性定时广播发送船舶航行信息，接收装置在接收到一船舶的船舶航行信息后，若在一个发送周期内未继续接收到该船舶的船舶航行信息，则判断该船舶已离开接收装置的监测范围，接收装置保存接收到的该船舶的所有船舶航行信息，并不再继续显示该船舶的船舶航行信息。
81.综上，上述实施例提供的船舶扫描及识别方法中，发送装置基于远距离窄带通信技术广播，发送包括船舶身份信息及船舶状态信息的船舶航行信息，接收装置接收到船舶航行信息后，解包船舶航行信息并将解包后的船舶航行信息进行存储，然后实时显示监测范围内的所有船舶航行信息。可实现大范围船舶扫描搜寻，并且实现执法船在出海执行任务时，无需接入公共网络即可扫描获取附近的受监控船舶的信息。
82.参见图2，为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别系统的结构示意图。本发明实施例提供的船舶扫描及识别系统，包括发送装置210和接收装置220；其中，所述发送装置210与所述接收装置220通过远距离窄带通信技术连接；
83.所述发送装置210安装于受监控船舶上，用于采集并发送船舶身份信息及船舶状态信息；
84.所述接收装置220安装于预设监测点，用于接收所述船舶身份信息及所述船舶状态信息。
85.在一实施方式中，所述发送装置210包括定位单元、姿态采集单元、发送控制单元、发送通信单元；其中，
86.所述定位单元，用于采集所述船舶状态信息中的船舶位置、船舶速度、航向信息，并将所述船舶位置、船舶速度、航向信息发送至所述发送控制单元；
87.所述姿态采集单元，用于采集所述船舶状态信息中的船舶姿态信息，并将所述船舶姿态信息发送至所述发送控制单元；
88.所述发送控制单元，用于存储所述船舶身份信息及所述船舶状态信息，并将所述船舶身份信息与所述船舶状态信息打包发送至所述发送通信单元；
89.所述发送通信单元，用于广播发送打包后的所述船舶身份信息与所述船舶状态信息。
90.在一实施方式中，所述接收装置220包括接收通信单元、接收控制单元、存储单元、显示单元；其中，
91.所述接收通信单元，用于接收打包后的船舶身份信息与船舶状态信息，并将所述打包后的船舶身份信息与船舶状态信息发送至所述接收控制单元；
92.所述接收控制单元，用于解包所述打包后的船舶身份信息及船舶状态信息，以及提供网络服务供外部设备查询周围船舶身份信息及周围船舶状态信息，并将所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息发送至所述显示单元；
93.所述存储单元，用于存储解包后的船舶身份信息及船舶状态信息；
94.所述显示单元，用于显示所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息。
95.在一实施方式中，所述发送装置210包括定时器单元，用于唤醒所述发送装置。
96.在一实施方式中，所述接收装置220包括确认单元，用于根据所述船舶身份信息，确认所述船舶身份信息对应的船舶进入监测范围内。
97.在一实施方式中，所述接收装置220包括预测单元，用于根据所述船舶状态信息，预测船舶后续航行位置。
98.在一实施方式中，所述接收装置220包括wifi模组和以太网模组；其中，
99.所述wifi模组，用于提供无线接入点，供外部设备接入并查看所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息；
100.所述以太网模组，用于提供以太网接口，供外部设备接入并查看所述周围船舶身份信息及所述周围船舶状态信息。
101.本实施例的船舶扫描及识别系统，发送装置基于远距离窄带通信技术广播，发送包括船舶身份信息及船舶状态信息的船舶航行信息，接收装置接收到船舶航行信息后，解包船舶航行信息并将解包后的船舶航行信息进行存储，然后实时显示监测范围内的所有船舶航行信息。可实现大范围船舶扫描搜寻，并且实现执法船在出海执行任务时，无需接入公共网络即可扫描获取附近的受监控船舶的信息。
102.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例通过具体示例对前述实施例的技术方案进行详细说明。图3为本发明实施例提供的一种船舶扫描及识别方法的具体流程示意图，包括以下步骤：
103.步骤s301：发送装置及接收装置初始化；
104.步骤s302：发送装置设置定时器时间并休眠；
105.这里，发射装置可以预先设置定时器时间并进入休眠模式，使得定时器周期性唤醒发送装置，以周期性定时采集船舶航行信息。
106.步骤s303：定时器唤醒发送装置；
107.步骤s304：发送装置采集船舶航行信息并打包发送；
108.这里，发送装置采集船舶航行信息包括船舶身份信息及船舶状态信息等，并基于远距离窄带通信技术周期性定时广播发送船舶航行信息。
109.步骤s305：接收装置接收到船舶航行信息后解包并存储；
110.这里，接收装置接收到船舶航行信息后，将船舶航行信息中的船舶身份信息及船舶状态信息等解包出来并存储。
111.步骤s306：接收装置显示监测范围内的所有船舶航行信息；
112.这里，接收装置根据接收到的船舶身份信息确认对应的船舶进入监测范围内，并实时显示监测范围内的所有船舶航行信息。
113.步骤s307：判断接收装置是否安装于陆地，若是，则执行步骤s308，否则执行步骤s309；
114.这里，接收装置可以安装于执法船及岸边、港口等陆地监测点。
115.步骤s308：接收装置将船舶航行信息发送至船舶监管平台；
116.步骤s309：判断一个发送周期内接收装置是否继续接收到某船舶的船舶航行信息，若是，则执行步骤s311，否则执行步骤s310；
117.这里，发送装置周期性定时广播发送船舶航行信息，接收装置在接收到一船舶的
船舶航行信息后，判断一个发送周期内是否继续接收到某船舶的船舶航行信息。
118.步骤s310：接收装置不再显示该船舶的船舶航行信息；
119.这里，若在一个发送周期内未继续接收到该船舶的船舶航行信息，则判断该船舶已离开接收装置的监测范围，接收装置保存接收到的该船舶的所有船舶航行信息，并不再继续显示该船舶的船舶航行信息。
120.步骤s311：接收装置等待接收船舶航行信息。
121.综上，发送装置基于远距离窄带通信技术广播发送船舶航行信息，接收装置接收到船舶航行信息后，解包船舶航行信息并将解包后的船舶航行信息进行存储，然后实时显示监测范围内的所有船舶航行信息，若在一个发送周期内未继续接收到船舶的船舶航行信息，则判断该船舶已离开接收装置的监测范围，接收装置保存接收到的该船舶的所有船舶航行信息，并不再继续显示该船舶的船舶航行信息。可实现大范围船舶扫描搜寻，并且实现执法船在出海执行任务时，无需接入公共网络即可扫描获取附近的受监控船舶的信息。
122.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机存储介质中存储的计算机程序被处理器运行时，实现上述所述的船舶扫描及识别方法。所述计算机程序被处理器执行时实现的具体步骤流程请参考图1所示实施例的描述，在此不再赘述。
123.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
124.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
125.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。