全球海上渔业市场规模高达1900亿美元,其中超过50%来自发展中国家,这些渔船大都属于个人或中小渔业公司,在广阔的海域上分散着数百万计的小渔船,这为渔民人身安全和海鱼资源保护带来了很大挑战。怎样才能兼顾日益增长的全球海鲜市场需求,同时保护海洋鱼类的生态健康,并随时为渔民提供即时的救援帮助?

低功率广域(LPWA)连接实现安全可靠的海域监管

大型捕鱼公司使用卫星通信,但是成本高昂。

另一种选择是自动识别系统(AIS),一种可以防止碰撞的数字高频无线电应答器系统。作为一种被强制使用的海上无线电系统,AIS存在种种问题。首先是AIS的安全性问题,任何人都可以对AIS信息解码,假称自己是捕鱼船只。此外,船只的全球执照号码,海运移动业务标识,也可以被伪造,让不法船只在公海上窃取其它船只的身份。

一种更可靠、价格更低的解决方案是无线机器对机器通信,可为船只提供安全通信和跟踪技术。这种低功率广域(LPWA)技术适于距离岸边约20公里的渔船,因为它可以在每赫兹频率的带宽上传送大量数据。

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(图片来源:Fortune)

LPWA与AIS收发器拥有相同的收发范围,却解决了AIS面临的许多安全问题,因为简单的双向消息被加密,可以防止外来的欺骗。功耗也大大降低,小太阳能电池板足以为灯塔供电。广播消息可以处理重要的天气预报和固件更新。

相关政府官员可以使用LPWA网络对有可能被过度捕捞的区域进行有效监管,查看并警告非法进入这些地区的船只。也可以通过一个更可靠的全国跟踪捕鱼舰队来遏制非法捕鱼活动,因为任何时候都可安全可靠地看到全国水域的每艘船只。

LPWA解决方案必须具有很高的带宽,以保证有效跟踪每艘船只,并安全传递信息。系统的无线管理也要只够简单,以确保每个消息顺利通过,包括简单的位置确认消息和寻求帮助消息。

LPWA连接以RPMA技术为基础

低功率广域(LPWA)连接由基于随机相位多址接入(RPMA)的机器网络提供。

由美国Ingenu研发的RPMA技术具有比较明显的商业化前景。海上捕鱼船一般都在离海岸线30英里的海域范围捕鱼,这么宽阔的海域要架设无线基站和信号塔以满足渔船的信号传输带宽要求,其成本相当高,这对大部分发展中国家来说不太现实。而采用这种RPMA技术的无线基站则可以大大降低每个渔船所需要的网络带宽,从而降低整体铺设成本。

太阳能捕鱼灯塔满足海上捕鱼要求

Orolia公司基于RPMA技术开发的McMurdo Omnicom太阳能捕鱼信标,针对无线机器到机器通信进行了优化,具有非常高的频谱效率,每赫兹带宽可移动大量数据。

这种机器对机器通信的无线终端设备可以安装到渔船上,其双向通信的信息传输量很大,足以满足海上捕鱼面临的各种要求。其原理示意图如下。

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图1:RPMA捕鱼信标终端通信原理示意图 (图片来源:Network World)

这种RPMA太阳能捕鱼信标终端通过RPMA服务网络或铱星联网,为渔船提供安全的网络连接,并可作为海上搜救的应急通信设备。它由太阳能供电,功耗比较低,定期将渔船的GPS信息传输给陆上RPMA网络基站,这些信息可以即时显示在捕鱼监控部门的显示屏上。

RPMA技术保护了渔业的生态健康和渔民的安全,有关这种技术更多更广泛的应用令人期待。

(文章部分内容来自EETimes和Network World,由Jenny Liao编译。)

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