海洋观测网络化智能接口标准的研究.pdf

第21卷第9期
电子设计工程
2013年5月
Vol 21
No 9
Electronic Design Engineering
May.2013
海洋观洳鬥絡化智能接口栎確的研究
张帅,张锁平,齐占辉
(国家海洋技术中心天津300112)
摘要:网络化智能接口标准对于海洋观测系统的集成、海洋信息的实时获取和共享等具有非常重要的作用。介绍
IEE1451、 OGC SWE和PUCK协议等三种国际海洋组织正在推广的接口标准,概括了它们的体系结构、重要内容及
其发展状况,并对这三种标准协议进行分析和比较,最后提出了它们应用在海洋观浏系统中的各自优势和側重点,以
及这三种标准存在的问题。
关键词;海洋赒測系统;互操作性;IEEE1451; OGC SWE;PUCK协议
中图分类号:TP391,P71
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2013)09-0183-05
Research on the networked and smart interface standards for ocean observation
ZHANG Shuai, ZHANG Suo-ping, QI Zhan-hui
( National Ocean echnology Center, tianjin 300112, China)
Abstract: The networked and smart interface standards have very important role for ocean observing system integration
marine information real-time acquisition and sharing. This paper introduces three interface standards: EEE 1451, GC SWE
and PUCK protocol, which are being promoted by the international ocean organiza ions, summarized their architecture, main
contents and development situation, and then analyses and compares the three standard protocols, finally puts forward their
respective strengths and focus for the application in ocean observing system, as well as the problems existing in the three
standards
Key words: ocean observing system; interoperability; IEEE 1451; OGC SWE; PUCK protocol
海洋观测技术作为认识海洋、开发海洋的高技术手段,
国际上的一些研究机构在上个世纪九十年代就开始研
是建设海洋强国捍卫国家安全和实现可持续发展的伟大目究解决这些问题個。这些机构致力于发展能够应用于海洋观
标所必不可少的。在海洋观测领域,为了满足目前海洋研究、测系统中的底层仪器接口和网络应用层接口的技术标准,通
开发和利用对于空间性和实时性的强烈需求,构建能够综过实现海洋仪器的互操作性,以最小的人力和高可靠性进行
合、协调、实时、持续地获取各种海洋物理参数的海洋观测系系统的构建和维护。
统是必然的发展趋势归。
为了实现海洋环境信息的大规模、实时地获取与控制,
IEEE 1451
海洋观测系统需要对底层仪器(包括传感器或执行器)组网
美国国家标准技术研究所(NIST)和IE仪器与测量协
进行各种参数的获取。
会传感技术委员会联合从1997年开始推出IEEE1451系列
网络化的观测方式,更注重系统性和整体性,通过性能智能变送器接口标准( Standard for a Smart Transducer
可靠和实时连接的所有观測平台、探测设备、传感器协同观 Interface for Sensors and Actuators),很好地解决了不同厂商
测,实现海洋环境信息共享与交互。但是目前仪器的软件协之间传感器的互换性和互操作性问题,便于系统的构建与维
议和数据格式大多是非标准的而且并不统一,这就给系统护,因此成为当前信总化、网络化、智能化海洋观测领域研究
构建、扩展、更新和维护等带来很多不便。一方面,对于海洋热点之一。
观测系统的组建来说,各种协议的不兼容直接导致现场布线
制定IEEE1451标准的目的是开发一种软硬件的连接
复杂,容易导致混乱并出错,大大増加了工程任务量;另ー方方案,将智能变送器连接到网络或者用以支持现有的各种网
面,对于系统的维护来说,更换系统中的海洋仪器吋,几乎都络技术,包括各种现场总线及 Internet/Intranet。此标准通过定
需要技术人员进行手动安装和配置,而海上工作环境比较恶义一整套通用的通信接口,使变送器在现场采用有线或无线
劣,这就增加了人为出错的可能性。
的方式实现网络连接,大大简化由变送器构成的各种网络控
收稿日期:2012-12-11
稿件编号:201212076
制系统,解决不同网络之间的兼容性问题,做到变送器的“即
基金项目:国家海洋局青年海洋科学基金项目(2011420);天津市应用基础及前沿技术研究计划(青年基金项目)(12 JCQNJC02400)
作者简介:张帅(1986-),男,河北唐山人,硕士研究生。研究方向:海洋观测技术。
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