专利名称：船舶身份电子证书装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舶身份电子证书装置，尤其是一种远距离非接触方式下 使用的船舶身份电子证书装置。
背景技术：
船舶身份电子证书是一种具有居民身份证性质的数字文件，具有唯一标识 船舶身份，易于存储和方便电子化、信息化管理。如同身份证一样，船舶身份 电子证书包含船舶一定数目的船舶身份数据。该证书由一个公认的行政监管部 门发放，证书发放部门保证证书中的数据真实性及其与船舶之间的一一对应关 系。
船舶身份电子证书通常存储于船舶身份电子证书装置内，该装置装载在船 舶上，当船舶进出港口、锚地、河道等时能够被相应的船舶身份电子证书识别 装置有效的识别，从而实现不登船、非接触电子化信息化管理。 船舶身份证书的形式和识别的方式主要有以下几种方式
1) 传统的证件形式下的人工识别方式这种方式是通过监管部门颁发的各 种船舶身份证件而产生；在识别船舶身份时需要船舶工作人员携带各种证 件，登船下船去现场办理登记识别事宜。
2) 专利(申请)号CN200710164751. 7提供了船舶身份灯光识别的方法该方 法采用五种彩色灯光的组合来识别船舶身份。
3) IC卡形式下的手持式P0S机识别方式随着科技的发展，集成电路(又称IC)行业发展迅猛，IC卡也得到广泛的应用。IC卡居民身份证就是其 中一典型应用。IC卡的应用正在向各行各业延伸，船舶身份识别也是其应 用领域之一。目前船舶身份IC卡的使用是这样的由监管部门工作人员 拿着手持式识别装置(P0S机)登船，读取船舶IC卡上的船舶身份信息，
实现无纸化办公。
但以上实现方式虽可以解决身份船舶身份识别目的，但在操作实施上仍存在
着以下的缺陷
对于人工识别方式，船舶工作员需要带多种船舶证书在港口跑上跑下，耗时 多，容易导致早晚高峰期拥堵，影响船舶运营效率；而且容易出现船员出借证 书等违法行为；
而IC卡船舶身份识别方式，需要管理部门工作人员登船处理，虽然改变了 船员下船登船的过程，但仍引入了管理部门的工作人员登船下船的过程，效率 并没有实质性的提高；
最后，专利(申请)号CN200710164751.7提供了色彩识别方法，难以实现 管理信息化、电子化综合管理。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明提供了一种船舶身份电子证书 装置，该装置通过存储鉴权管理中心签授的船舶身份电子证书，使船舶身份电 子化，并通过高频通信模块与船舶身份电子证书识别装置进行船舶身份识别操 作，为船舶监管部门实现船舶管理电子化、信息化提供一种无人值守的远距离 非接触式的解决方法。
具体技术方案如下船舶身份电子证书装置，包括控制器、存储了船舶的电子证书信息的存储 器、无线发射接收机组成，控制器同存储器相连，以供控制器对存储器内数据 进行调用或更改，其特征在于该装置还包括一同无线发射接收机相连、为无 线发射接收机提供电能的电源。
所述电源还同控制器相连、为控制器提供电源。
所述电源，为有源电源。
所述有源电源为锂离子电池。
所述无线发射接收机为高频无线发射接收机。
所述无线发射接收机发射接收的为经过加密处理的编码。
所述无线发射接收机为功率在0dB 20dB内的低能耗无线发射接收机。
所述控制器为功率在0dB 20dB内的低能耗控制器。
所述电子证书信息包括船舶身份、证书信息、船主、船舶型号、吨位、
制造厂商、电量信息。
本发明的有益效果是船舶身份电子证书装置通过存储器保存船舶电子证 书，使安装该装置的船舶信肩、电子化，在进行身份识别时，避免了人工干预， 为船舶信息化管理提供了基础，且配备了电源为远程无线发射接收机、控制器 提供了足够电能，进而实现了使用无线电传送电子证书的方式进行船舶身份识 别的目的，避免了现有技术需靠岸登船一对一检验的耗时低效的识别模式，提 高了效率，除此之外，由于该装置选用低能耗控制器及无线发射接收机，持续 使用时间长，无需经常更新电源，使船舶的集体管理变得方便、简易，提高船 舶运营效率、为规范船舶监管和稽査提供新的应用前景。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1为船舶信息管理系统结构框图； 图2为船舶身份电子证书装置的硬件模块框图。 图3为船舶身份电子证书装置的实施图。 附图符号说明 图中，
ANTN，为Antenna Network,即天线网络 AUC， 为Authority Center,即鉴权中心；
AUMC，为Authority and Management Center,即鉴权管理中心； BSVR，为 Backup Server,即备份服务器；
CDMA NET,为Code-Division Multiple Access Net,即码分多址移动通讯网络； C-MSC，为CDMA Mobile Switching Center,即码分多址移动通讯网移动交换中 心；
CSVR，为 Center Server,即中心服务器； DB， 为Data Base,即数据库；
GSM，为Global System for Mobile communications,艮卩全球移动通讯系统；
GPRS,为General Packet Radio Service,即通用无线分组业务；
G-MSC，为GSM/GPRS Mobile Switching Center,即GSM/GPRS通讯网移动交换
中心；
LBM， 为Li-ion Battery Module,即锂离子电池模块； MCD，为Monitor And Control Display,即监控显示模块；MODEM,为Modulator Ddemodulator,即调制解调器 MPU， 为Microprocessor Unit,即微处理器；
PSTN， 为Public Switched Tel印hone Network,即公共电话交换网络；
SPEB， 为Solar Powered Energy Battery，即太阳能供电电、池
WRTM,为 Wireless Receiver And Transmitter Module, 即无线发射接收机
模块；
VEID，为Vessel Electronic Identification,即船舶电子证书；
VEIDD，为Vessel Electronic Identification Device,即船舶电子证书装置；
VEIDM， 为Vessel Electronic Identification Management,艮卩船舶身份电子
证书发放管理中心；
VEIDR，为Vessel Electronic Identification Reader,即船舶身份电子证书 识别装置；
具体实施例方式
如图1所示，为整个船舶信息管理系统架构，其中，鉴权管理中心(AUMC) 是一包括一个船舶身份电子证书发放管理模块(VEIDM)， 一个鉴权中心(AUC)， 一个监控显示模块(MCD)和一个中心服务器(CSVR)和一个备份服务器(BSVR) 的专用监控平台。其中，VEIDM模块发放和管理电子证书，该模块同BSVR和CSVR 相连，CSVR和BSVR分别存储船舶身份电子证书、注册、登记认定等操作记录数 据和备份。AUC是用以鉴别认定电子证书的模块，该模块同BSVR和CSVR相连， 以在鉴定电子证书时调用BSVR或CSVR的存储数据。AUC还同MCD相连，该MCD 模块显示电子证书鉴定结果，以供监管工作人员浏览査看。船舶身份电子证书识别装置(VEIDR)是一包括双网双M0DEM[—个GSM/GPRS 网络的调制解调器(GSM/GPRS MODEM), —个CDMA网络的调制解调器 (CDMA MODEM)]， 一个无线发射接收机模块(WRTM)， 一个微处理器模块(MPU)和一 个太阳能电池板模块(SPEB)的嵌入式电子设备。其中，MPU连接双网双MODEM、 和WRTM，负责控制GSM/GPRS MODEM ， CDMA MODEM和WRTM，以实现船舶身份电子 证书识别装置的上传、下发电子证书的访问控制信息。WRTM是无线发射接收机， 该模块通过无线电信号和船舶电子证书装置通讯，实现非接触方式的数据信息 交换处理。而太阳能电池板模块(SPEB)为整个识别装置提供了所需电能。船 舶身份电子证书识别装置采用防雨、防盐雾设计。
图1中的VEIDD即为船舶身份电子证书装置，其硬件模块框图如图2所示， 它由电源、控制器、存储器和无线发射接收机组成，电源同控制器、无线发射 接收机相连，为控制器和无线发射接收机提供所需电能，控制器同存储器相连， 以供控制器对存储器内数据进行调用或更改。存储器内保存安装该电子证书装 置船舶的电子证书信息，包括存储船舶身份信息和基本信息。无线发射接收机 接收船舶身份电子证书识别装置发来的访问控制信息然后交由控制器处理，控 制器根据信息的类型做出相应的应答，无线发射接收机模块再将应答信息发送 给船舶身份电子证书识别装置，从而实现非接触方式的信息交换处理。通信过 程中本装置采用了软件加密算法，增强了抗干扰性，确保了数据传输的安全可 罪。
在初始化阶段或船主申请船舶身份电子证书期间，鉴权管理中心通过船舶 身份电子证书发放管理模块为其注册一船舶电子证书并授发船舶身份电子证书 装置，即将船舶身份电子证书信息拷贝入船舶身份电子证书装置的存储器，并将该船舶身份电子证书信息同时保存到鉴权管理中心的中心服务器数据库(DB) 中，同时在备份服务器的数据库中做备份。经鉴权中心鉴别认定后激活该证书， 然后授装于申请船舶，这样船舶电子证书装置就可以正常使用了。
上述船舶身份电子证书如同居民身份证唯一标识居民身份一般唯一的标识 船舶身份，它与船舶之间是种一一对应的关系。该电子证书信息包括船舶身份 信息、船舶基本信息如船主、船舶型号、吨位、制造厂商等。其中船舶身份一 经注册就不可更改，船舶基本信息和附加信息只有授权的监管部门才有权修改 更新。
如图3所示，为本发明装置实施例的硬件实施图。上述控制器选用 MSP430F201X系列微处理控制器，上述存储器模块为该微处理器的EEPR0M开辟的 一段存储空间，用以存储电子证书信息，而无线发射接收机选用nRF24L01芯片 和相关周边电路进行实现，使船舶身份电子证书装置和船舶身份电子证书识别 装置得以通过远距离无线方式进行数据交换。而本发明装置的电源模块采用了 高性能锂离子电芯的锂离子电池模块为船舶身份电子证书装置提供电能。如图3 所示，锂电池正极同MSP430F201X、 nRF24L01的电源端输入端相连，以供所需电 能。MSP430F201X的5 10引脚同nRF24L01的1 6引脚相连，实现MSP430F201X 对nRF24L01的访问控制。Xl、Rl并联后与nRF24L01的XC2、XCl管脚连接，nRF24L01 的XC2、 XC1管脚通过C1、 C2接地，本部分电路为nRF24L01提供时钟源。nRF24L01 的天线引脚ANTIl、 ANT2通过与电感L1，L2，L3和电容C4,C5，C7串联、并联连接后 与50欧姆的PCB天线连接，组成天线网络。C3， C8， C9为去耦电容。R8为偏置电 阻。其中，Ll-3，C4-7用以平衡电路，实现阻抗匹配。
再加之本装置选用芯片为低功耗芯片，且选用了电能充沛的锂离子电池，使船舶身份电子证书装置可以连续工作三年以上；从而使非接触电子证书识别 方式由原来的无源模式变为有源模式。在现有技术中，电子证书装置通常为无 源模式，电子证书装置自身无电源，其电能来源于感应电路产生的感应能量， 由于感应能量极其微弱，使得其发射的无线信号也很微弱，传输距离也就在几 厘米范围。这种微距离的无线传输在船舶等大型、巨型设备上根本无法达到不 登船的非接触通讯应用要求。本发明装置使用有源方式非接触无线电传输，使 非接触识别距离达到5 0 O米以上的实用距离，彻底解决了现有技术存在的上 述不足。
综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即 凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术 范畴。
权利要求
1.船舶身份电子证书装置，包括控制器、存储了船舶的电子证书信息的存储器、无线发射接收机组成，控制器同存储器相连，以供控制器对存储器内数据进行调用或更改，其特征在于该装置还包括一同无线发射接收机相连、为无线发射接收机提供电能的电源。
2. 根据权利要求l所述的电子身份装置，其特征在于所述电源还同控制器相 连、为控制器提供电源。
3. 根据权利要求1或2所述的电子证书装置，其特征在于所述电源，为有源 电源。
4. 根据权利要求3所述的电子证书装置，其特征在于所述有源电源为锂离子 电池。
5. 根据权利要求l所述的电子证书装置，其特征在于所述无线发射接收机为 高频无线发射接收机。
6. 根据权利要求l所述的电子证书装置，其特征在于所述无线发射接收机发 射接收的为经过加密处理的编码。
7. 根据权利要求l所述的电子证书装置，其特征在于所述无线发射接收机为功率在0dB 20dB内的低能耗无线发射接收机。
8. 根据权利要求1所述的电子证书装置，其特征在于所述控制器为功率在0dB 20dB内的低能耗控制器。
9. 根据权利要求1、 2或5所述的电子证书装置，其特征在于所述电子证书 信息包括船舶身份、证书信息、船主、船舶型号、吨位、制造厂商、和电池电量信息。
全文摘要
本发明涉及一种船舶身份电子证书装置，尤其是一种远距离非接触方式下使用的船舶身份电子证书装置。该装置包括控制器、存储了船舶的电子证书信息的存储器、无线发射接收机和天线组成，控制器同存储器相连，以供控制器对存储器内数据进行调用或更改，和一同无线发射接收机相连、为其提供电能的电源。本发明装置通过船舶电子证书实现安装该装置的船舶信息电子化，且配备了电源为远程无线发射接收机、控制器提供了足够电能，进而实现了使用无线电传送电子证书的方式进行船舶身份识别的目的，且由于选用低能耗控制器及无线发射接收机，持续使用时间长，无需经常更新电源，使船舶的集体管理变得方便、简易，提高船舶运营效率。
文档编号G07C9/00GK101493958SQ200910047179
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者刘黎明, 胜 周, 周陆军, 琪 孙, 宓伟杰, 成中伟, 春 盛 申请人:上海普适导航技术有限公司