自2011年國務(wù)院提出建立現(xiàn)代化內(nèi)河水運體系和現(xiàn)代化內(nèi)河海事監(jiān)管體系，并提出具體的10年目標(biāo)以來，完善內(nèi)河管理基礎(chǔ)設(shè)施，保障內(nèi)河運輸，提高河運效率，保障水網(wǎng)暢通已成為內(nèi)河監(jiān)管的重要任務(wù)。為此，這里提出利用LDSW新一代智能有源電子標(biāo)簽技術(shù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)有技術(shù)建立系統(tǒng)完善的內(nèi)河海事監(jiān)管系統(tǒng)。
　　
　　示意圖如下：

　　　　內(nèi)河監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計如下：

　　
　　所有內(nèi)河航行的船只必須安裝1只LDSW智能電子標(biāo)簽，安裝位置位于船只高處(如桅桿)，如果條件受到限制，則可通過增加天線饋線長度，將標(biāo)簽天線安裝在高處。標(biāo)簽通過USB(或RS485/RS232)與船上的平板電腦連接，或一個簡單的顯示屏連接，用于顯示河監(jiān)讀寫器發(fā)來的航行安全信息，或管理相關(guān)的指令信息。需要時標(biāo)簽還將與一個語音播報設(shè)備連接，用于將接收到的河監(jiān)語音指令代碼信息，通過播報設(shè)備向船上人員廣播。
　　
　　一般情況下，除非在緊急求助報警的情況下(通過標(biāo)簽按鍵)標(biāo)簽將主動向河監(jiān)讀寫器發(fā)送求助報警信息外，標(biāo)簽平常并不向外發(fā)射任何信號。為了省電的目的，標(biāo)簽平常處于周期性睡眠的低功耗方式。只有在船只進(jìn)入到河監(jiān)讀寫器的通信距離范圍內(nèi)，接收到讀寫器發(fā)來的指令信息后，才會根據(jù)要求向讀寫器返回信息。LDSW智能標(biāo)簽采用船舶供電加電池備電工作方式，斷電模式下，保證標(biāo)簽工作1個月。在數(shù)據(jù)傳輸量不大，工作不頻繁的情況下，也可使用電池供電。
　　
　　渡口選擇一固定位置作為檢測過往船只監(jiān)測點，該點選擇務(wù)必以無遮擋、無屏蔽，視野開闊，讀寫器天線與被檢船只之間不易有任何遮擋。盡量靠近河邊，或安裝在河邊建筑物頂上，以容易保持與被測船只*距離為。立桿安裝讀寫器。
　　
　　渡口如有監(jiān)管單位、并有監(jiān)管服務(wù)器或服務(wù)管理終端系統(tǒng)，讀寫器可通過網(wǎng)線/光纖/3G/RS485/RS232等接入渡口本地服務(wù)系統(tǒng)。本地服務(wù)系統(tǒng)接到數(shù)據(jù)后，經(jīng)過相應(yīng)處理，實行監(jiān)管或服務(wù)，同時通過公網(wǎng)(INTERNET/光纖)與云平臺或大數(shù)據(jù)平臺相連，形成一個更大的一個跨地域，跨平臺的物聯(lián)網(wǎng)處理平臺。
　　
　　渡口如沒有監(jiān)管單位部門駐扎，又必須監(jiān)管該點內(nèi)河服務(wù)，可按渡口讀寫器固定安裝選點原則，安裝讀寫器，就近使用網(wǎng)線/光纖/3G等便捷方式，直接將讀寫器與云平臺或大數(shù)據(jù)平臺相連，形成一個更大的一個跨地域，跨平臺的物聯(lián)網(wǎng)、云處理平臺。
　　
　　每個渡口的監(jiān)管人員，可每人配備1臺移動讀卡辦公設(shè)備。該設(shè)備通過3G/GPRS與本地系統(tǒng)或云平臺直接相連。處理結(jié)果存于本地或與后臺驗證交互，保證安全
　　
　　執(zhí)法船安裝1讀寫器，安裝需求原則上與地面安裝相同，讀寫器與執(zhí)法船上的服務(wù)器(計算機)相連。接口選擇USB(RS485/RS232).執(zhí)法船同時也按民用船只要求安裝1標(biāo)簽，執(zhí)法人員同時配備移動讀寫器，以方便多方式執(zhí)法。執(zhí)法船通過GPRS/3G等方式接入本地管理系統(tǒng)或直接入云平臺。
　　
　　1.系統(tǒng)架構(gòu)

　　
　　采用在新一代LDSW技術(shù)，標(biāo)簽和讀寫器之間的通訊距離可達(dá)1.5km，采用高增益天線，增加天線的架設(shè)高度，降低射頻通信速率，還可進(jìn)一步增加標(biāo)簽與讀寫器之間的通信距離。標(biāo)簽與讀寫器之間可在遠(yuǎn)距離實現(xiàn)讀/寫/傳輸操作。標(biāo)簽內(nèi)有32Kbytes數(shù)據(jù)存儲空間，供用戶用于數(shù)據(jù)庫存儲。標(biāo)簽本身訪問可有多種密級，保證標(biāo)簽數(shù)據(jù)安全。
　　
　　系統(tǒng)在LDSW技術(shù)的支持下，分別建有渡船證書數(shù)據(jù)庫、渡船船員數(shù)據(jù)庫、簽證信息數(shù)據(jù)庫、安檢信息數(shù)據(jù)庫，內(nèi)外監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，并將上述信息分別寫入對應(yīng)LDSW標(biāo)簽和后臺計算機中。海事執(zhí)法人員、船方需要辦理業(yè)務(wù)、查詢數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程糾違時可以激活相應(yīng)標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)交換并在終端平臺上顯示，完成整個管理流程。
　　
　　2.系統(tǒng)功能
　　
　　實現(xiàn)在航船舶遠(yuǎn)程電子簽證、船舶不停船繳納稅費、巡航不登輪檢查、安全信息自動播報、船舶安檢自動選船/缺陷督促整改、船舶在航糾違等功能
　　
　　2.1遠(yuǎn)程安全信息發(fā)布
　　
　　可針對轄段航道信息、水文信息、氣象信息、航行注意事項以及特殊要求等通過海事處LDSW讀寫器向過往的船只廣播。當(dāng)船只RFID進(jìn)入到河監(jiān)讀寫器與標(biāo)簽的通信范圍，(上下游1.5公里)，即可自動接收到這些信息，并通過與船載LDSW標(biāo)簽連接的顯示屏顯示出來，或通過語音播放器播放出來。這樣在惡劣天氣情況、高洪水位、突發(fā)濃霧能做到及時提示并采取禁、限航措施，確保渡運安全。此外，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫自動核對渡船證書有效期信息，通過海事處LDSW讀寫器為各渡船LDSW標(biāo)簽傳送提示信息，并通過顯示器顯示。
　　
　　2.2遠(yuǎn)程辦理船舶簽證
　　
　　按照目前渡船管理模式，渡船需每十天由海事執(zhí)法人員到各渡口現(xiàn)場為其辦理并跟船檢查，耗費人力、物力資源眾多。基于LDSW技術(shù)的渡船管理系統(tǒng)可由渡船船員或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)渡運管理員遠(yuǎn)程激發(fā)簽證信號并尋找就近LDSW讀寫器，系統(tǒng)接收信號后后臺自動核對簽證信息并形成簽證報告在終端平臺上顯示，監(jiān)控室執(zhí)法人員接到報告后辦理簽證并由系統(tǒng)自動將簽證信息寫入船載LDSW標(biāo)簽中存儲。
　　
　　2.3安檢缺陷遠(yuǎn)程跟蹤
　　
　　海事執(zhí)法人員對客渡船進(jìn)行登輪安檢，安檢結(jié)束后將安檢缺陷錄入動態(tài)系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動在后臺通過LDSW讀寫器將缺陷信息寫入船載LDSW標(biāo)簽中，并由顯示終端向船方自動顯示缺陷項目，缺陷整改后再由終端通過LDSW讀寫器回傳，執(zhí)法人員可遠(yuǎn)程監(jiān)控渡船安全缺陷整改情況，督促整改，若有疑問可派員現(xiàn)場監(jiān)督檢查。
　　
　　2.4航行行為遠(yuǎn)程監(jiān)控
　　
　　近年來因客渡船搶航，不遵守禁、限航管理規(guī)定導(dǎo)致的群死群傷事故時有發(fā)生，長江局為防止類似事故發(fā)生分別制定了“客渡船航行行為規(guī)范”、“劃定渡船斑馬線”等制度措施，但這一切的實施均依賴于船位信息的準(zhǔn)確回傳，現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)因信號刷新率低、信道帶寬窄的原因?qū)е码娮友埠较到y(tǒng)所監(jiān)控的船位信息失真，RFID技術(shù)可以協(xié)同現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)，通過后臺自主詢問的方式及時傳送渡船船位信息，便于監(jiān)控室執(zhí)法人員及時規(guī)范渡船船員航行行為，嚴(yán)格遵守相關(guān)管理規(guī)定。
　　
　　2.5航次信息遠(yuǎn)程報告
　　
　　渡船船員開航前可以通過船載LDSW標(biāo)簽錄入相關(guān)航次信息，系統(tǒng)讀寫器定時讀寫相關(guān)信息并自動記錄入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行后臺處理，監(jiān)控室執(zhí)法人員可專注于處理其它信息。
　　
　　2.6考核、評先情況公示
　　
　　每一渡船船員服務(wù)簿末頁張貼無源RFID芯片，其記錄船員證書相關(guān)信息，包括渡船船員特培、記分、考核、評先信息，通過船載LDSW標(biāo)簽自動讀取并記錄船員變動、任職、考核評估情況，由監(jiān)控室LDSW讀寫器定時讀取，供監(jiān)控室執(zhí)法人員及時了解船員情況并使用系統(tǒng)實時將考核、評先情況通過各船與LDSW標(biāo)簽連接的顯示設(shè)備顯示。
　　
　　3.系統(tǒng)與電子巡航平臺的整合
　　
　　基于LDSW技術(shù)的渡船管理系統(tǒng)為開源系統(tǒng)，其為電子巡航平臺提供數(shù)據(jù)端口，平臺可讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)并由平臺自身根據(jù)需要開發(fā)相應(yīng)特定功能，zui終在監(jiān)控屏幕上顯示相關(guān)信息，方便執(zhí)法人員開展管理工作。
　　
　　二.產(chǎn)品介紹
　　
　　本系統(tǒng)方案采用了當(dāng)今世界的，新一代智能電子標(biāo)簽技術(shù)LDSW。LDSW技術(shù)是由由美籍華裔歸國博士廖應(yīng)成領(lǐng)導(dǎo)的成都西谷曙光數(shù)字技術(shù)有限公司團(tuán)隊，經(jīng)過8年多長期堅持不懈的創(chuàng)造性實踐，總結(jié)開發(fā)出的一整套世界的，以低成本，低功耗，遠(yuǎn)距離，多頻道協(xié)同工作為特征新一代無線智能通信技術(shù)LDSW(Low Duty Cycle Smart Wireless)。其zui大特點就是在無線通信設(shè)備超低占空比運行的前提下，利用“DNA檢測”和同一系統(tǒng)內(nèi)“多頻道協(xié)同工作”等技術(shù)，實現(xiàn)超遠(yuǎn)距離，快速和靈活可靠的雙向通信，低成本地來滿足物聯(lián)網(wǎng)各種信息采集傳輸?shù)男枰Ｆ鋵⒁话愫唵蔚统杀镜挠性措娮訕?biāo)簽，在不增加硬件成本的前提下，升級成為一種具有高度工作靈活性，超低功耗，超遠(yuǎn)距離，并可自主運行程序的“無線智能終端”。LDSW集成了射頻識別、無線傳感網(wǎng)、實時定位、無線遙測遙控等多種功能與一身。它解決了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的zui大難題-如何低成本和超低功耗地來實現(xiàn)公網(wǎng)以下各種“物”信息的無線采集和傳輸問題。LDSW經(jīng)過長期反復(fù)驗證、完善和沉淀，其性已得到國內(nèi)外業(yè)界的*。
　　
　　1.讀寫器
　　
　　讀寫器是有源電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)接收和傳輸設(shè)備，它通過RF2.4G信號，與檢測器相連，它接到檢測器的有效數(shù)據(jù)后，立即傳向控制中心或者云處理中心，上位機(控制中心或云處理節(jié)點)收到信息后，必須回以確認(rèn)，否則讀寫器將把數(shù)據(jù)存在本地，讀寫器與上位機之間的通訊通道標(biāo)準(zhǔn)配置為RS232/RS485,內(nèi)置通訊模塊可選擇WIFI，GPRS,3G。網(wǎng)線、光纖通道可懸在購買串口服務(wù)器的辦法，將串口轉(zhuǎn)為網(wǎng)口、光纖接口。
　　
　　1.1讀寫器功能框圖

　　
　　1.2技術(shù)指標(biāo)
　　
　　是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點，需要接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備均可通過本節(jié)點進(jìn)入物聯(lián)或者傳感網(wǎng)絡(luò)，他根據(jù)客戶的應(yīng)用環(huán)境和使用用途不同，其功能、外觀和結(jié)構(gòu)也有所不同。船載電子標(biāo)簽采用12V/24V直流供電模式，可充電鋰電池備電的供電方式，采用間歇工作方式，常規(guī)每1~40(可調(diào))秒工作一次，在正常工作時，每4秒檢測一次空間信號。
　　
　　1.1功能框圖

　　
　　1.2技術(shù)指標(biāo)
　　
　　電子標(biāo)簽是本系統(tǒng)中的重要組成部分，它安裝在每個被監(jiān)測船的高處或無遮擋處(如船桅)，
　　
　　外觀如下
　　
　　電子標(biāo)簽技術(shù)參數(shù)見下表。
　　
　　移動讀寫器是執(zhí)法人員用于移動執(zhí)法時的個人佩戴設(shè)備，使用miniUSB接口，執(zhí)法者單獨配備一操作系統(tǒng)為安卓的智能手機，將他與執(zhí)法者智能手機相連，然后安裝西谷公司提供的基于安卓系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，即可實現(xiàn)移動執(zhí)法。由于智能手機是一個上網(wǎng)功能全面的平臺，移動執(zhí)法即可隨時連接在業(yè)務(wù)平臺上。
　　
　　1.1功能框圖