LBS、SNS與AIS結(jié)合的海事信息服務(wù)架構(gòu)探討

摘 要：本文簡要介紹了LBS的技術(shù)發(fā)展，探討了LBS擁有的優(yōu)勢和存在的問題，從技術(shù)架構(gòu)的角度對LBS、SNS與AIS結(jié)合的海事信息服務(wù)架構(gòu)進行了探討，為今后海事信息化在LBS領(lǐng)域開展創(chuàng)新提供一些技術(shù)參考，本文最后對LBS、SNS與AIS結(jié)合在海事信息服務(wù)工作中的下一步應(yīng)用予以展望。

關(guān)鍵詞：LBS；SNS；AIS；海事信息化；架構(gòu)

中圖分類號：U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）8-0045-02

目前，各種基于LBS的移動應(yīng)用技術(shù)層出不窮，在如何找到好的架構(gòu)方面，本文對LBS、SNS與AIS結(jié)合的方式進行探討。

1 LBS、SNS的技術(shù)發(fā)展

LBS（Location Based Services），又稱定位服務(wù)，指通過確定用戶的實際地理位置，從而為用戶提供需要的服務(wù)。

LBS技術(shù)源自20世紀60年代開始發(fā)展GIS系統(tǒng)，各類軟件通過網(wǎng)絡(luò)連接后臺數(shù)據(jù)庫，查詢和處理用戶位置數(shù)據(jù)。從技術(shù)的角度來說，一個GIS系統(tǒng)需要三個基本的模塊：存儲、分析、展示。GIS將各種位置要素信息分類保存在空間數(shù)據(jù)庫中，并對數(shù)據(jù)的進行索引，使得數(shù)據(jù)查詢效率最高。目前常見的商業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫都有基于GIS的擴展，例如Oracle的Spacial Database和PostgreSQL針對空間數(shù)據(jù)庫的開展PostGIS。

SNS（Social Networking Services），即社會性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，專指幫助人們建立社會性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)。在如今社會化網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展的形勢下，徹底改寫了互聯(lián)網(wǎng)的格局，也在不斷地影響著各行各業(yè)的信息化工作。特別是智能手機應(yīng)用的井噴式爆發(fā)，把各行各業(yè)目光聚焦到LBS與SNS相結(jié)合的領(lǐng)域中。

2 AIS技術(shù)概述

AIS （船舶自動識別系統(tǒng)）是一種有國際統(tǒng)一標準的助航系統(tǒng)，它采用SOTDMA技術(shù)，在VHF頻點上自動連續(xù)發(fā)送本船動態(tài)、靜態(tài)和安全相關(guān)信息，同時能與周圍船舶、岸臺基站不間斷地進行信息交換。國際海事組織（IMO）對AIS的功能進行了描述：①識別船只；②協(xié)助追蹤目標；③簡化信息交流；④提供其它輔助信息以避免碰撞發(fā)生。隨著長江AIS岸基系統(tǒng)的建成及船載AIS普遍安裝，組成了相當于LBS和數(shù)據(jù)鏈結(jié)合的系統(tǒng)，不僅可用來識別和避碰，而且可以發(fā)展成為有諸多信息服務(wù)功能的復雜系統(tǒng)。

目前，中國沿海的AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已基本建設(shè)完成，長江黃金水道的AIS岸基網(wǎng)絡(luò)也能夠形成對長江水域的覆蓋。按照SOLAS公約2002年修正案要求，500總噸以上船舶在2008年以前應(yīng)安裝AIS。長江內(nèi)河水域AIS也已得到廣泛應(yīng)用，為拓展AIS功能、充分發(fā)揮AIS作用打下了堅實基礎(chǔ)。

3 LBS、SNS與AIS結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)

該如何使用合適的技術(shù)架構(gòu)，搭建LBS、SNS與AIS結(jié)合的應(yīng)用，解決位置信息存儲和分析等核心問題呢？

一種比較現(xiàn)實的解決方案，用空間數(shù)據(jù)庫存儲位置相關(guān)有用信息的存儲和查詢，通過USER_ID和POI_ID，將LBS和SNS這兩個看似獨立的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來?？筛鶕?jù)用戶位置展現(xiàn)周邊各類應(yīng)用信息，通過搜索用戶位置附近POI信息，查找關(guān)聯(lián)的USER_ID信息到SNS和AIS系統(tǒng)中查詢信息，然后提供給信息顯示端。

這種技術(shù)架構(gòu)，適應(yīng)于千萬級以下用戶的應(yīng)用，面對海量的用戶數(shù)據(jù)帶來的沖擊，它顯得難于應(yīng)付。例如在長江的AIS系統(tǒng)中，每天都會產(chǎn)生大量的AIS船舶靜、動態(tài)信息，每條裝載A類AIS設(shè)備的船舶，會根據(jù)它航行的速度自動調(diào)整自己的位置信息發(fā)送間隔，并且還有大量的B類AIS船舶在使用，根據(jù)長江AIS有關(guān)數(shù)據(jù)，每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達到千萬條記錄，如此海量的記錄還在持續(xù)增長，如果還使用傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫來存儲，將無法滿足上千萬級別用戶所需要的數(shù)據(jù)存儲和分析。

現(xiàn)結(jié)合單位目前使用的系統(tǒng)情況，提出了一種新的系統(tǒng)架構(gòu)，以供參考。為了實現(xiàn)用戶快速訪問位置及信息服務(wù)，將SHIP_ID與關(guān)注SHIP_ID都放到緩存Redis，船舶用戶發(fā)送的位置及信息會被推送到異步消息MQ隊列，另外一個進程從MQ隊列中取出位置及信息，根據(jù)位置發(fā)送者SHIP_ID與附近的SHIP_ID關(guān)系緩存列表，將位置及信息逐一添加給每個附近SHIP_ID，同時更新每個用戶位置及信息。

現(xiàn)以船舶A、船舶B及基站A發(fā)送位置及信息是如何被船舶C所關(guān)注到的過程為例進行詳細介紹。

（1）船舶A、船舶B及基站A發(fā)送了一條位置信息，三條位置信息通過信息傳輸服務(wù)，送到位置及信息存儲服務(wù)API。

（2）位置及信息存儲服務(wù)API將三條位置信息寫入異步消息MQ隊列。

（3）消息分發(fā)模塊從異步消息MQ隊列中取出位置信息。

（4）消息分發(fā)模塊將信息寫入位置及信息內(nèi)容緩存。將船舶A位置信息寫入船舶A數(shù)據(jù)存儲區(qū)，將船舶B位置信息寫入船舶B數(shù)據(jù)存儲區(qū)，將基站A信息寫入基站A信息存儲區(qū)。

（5）消息分發(fā)模塊根據(jù)位置關(guān)注SHIP_ID與附近SHIP_ID位置關(guān)系緩存找到周邊ID列表，啟動多線程，將相關(guān)位置信息分批寫入船舶C關(guān)注信息存儲區(qū)。

（6）船舶C關(guān)注周圍信息時，位置及信息瀏覽服務(wù)API，根據(jù)船舶C的位置列表，調(diào)用位置及信息內(nèi)容緩存，取得位置及信息數(shù)據(jù)，最終顯示給船舶C。

至此，根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用需要，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，形成了一套以位置服務(wù)LBS、SNS與AIS結(jié)合的海事信息服務(wù)架構(gòu)。

4 展望

世界航運的發(fā)展方向是“海洋更清潔，航運更安全”。長江水域有我國重要的深水航道，每時每刻都有大量的船舶航行，點多線長管理難度大。因此長江航運支持保障系統(tǒng)可通過LBS、SNS與AIS結(jié)合的信息系統(tǒng)，提高行政執(zhí)法、安全監(jiān)督、事故分析的能力，航運相關(guān)單位可以科學組織運輸生產(chǎn)，提高工作效率。LBS、SNS與AIS結(jié)合的信息系統(tǒng)，在長江航運業(yè)上的應(yīng)用前景非常廣闊。

參考文獻：

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[2]（IALA Guidelines on universal ship borne automatic identificationsystem） IALA 2001-10.23.

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[4]潘雷. 淺談AIS在長江水域的應(yīng)用[J]. 中國水運（下半月）， 2008， 8（10）：39-40.