Результаты апробации прототипа платформы морского интернета вещей для обеспечения взаимодействия и цифровой навигации морских роботизированных агентов

от

А.А. Кабанов, Ю.Д. Черёмухин, В.А. Крамарь, Д.В. Богданов, В.А. Карапетьян

 Севастопольский государственный университет РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

E-mail: kabanovaleksey@gmail.com

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-53-63

УДК 629.12                                                                                                                                      

Реферат: 

   Проецирование концепции «Интернета вещей» на морскую отрасль носит необратимый характер её внедрения. Платформы морского интернета вещей могут обеспечить взаимодействие и навигацию разнородных и разносредных морских роботизированных средств (подводные роботы, беспилотные летательные аппараты, морские буи, подводные гидроакустические станции, береговые посты связи и прочие), объединяя их в единую сеть. Для совместной работы этих роботизированных агентов необходимо создать единую систему коммуникации и информационно-управляющую систему, которые позволят решать комплексные задач навигации и управления движением этих агентов с целью реализации совместной миссии. Для использования единого подхода к обмену данными необходимо определить архитектуру такой платформы морского интернета вещей. В статье представлены некоторые результаты проверки работоспособности прототипа платформы морского интернета вещей, выполненной в ходе проведенных демонстрационных испытаний. В рамках выполненной в ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет» научно-исследовательской работы на тему: «Разработка концепции и архитектуры платформы Морского интернета вещей для обеспечения взаимодействия и цифровой навигации морских роботизированных агентов» (шифр «Концепция») предложена архитектура платформы «Морского интернета вещей» и вариант её технической реализации. Для подтверждения концептуальной возможности практического применения разнородных робототехнических агентов в процессе выполнения миссий по освоению Мирового океана, впервые, проведены натурные демонстрационные испытания Marine IoT. В результате испытаний была подтверждена жизнеспособность предложенной Концепции, определены ограничения существующих технических средств, предложены пути дальнейшего развития.

Ключевые слова: морской интернет вещей, подводный интернет вещей, протоколы, архитектура, роботизированный агент.

Для цитирования: Кабанов А.А., Черёмухин Ю.Д., Крамарь В.А., Богданов Д.В., Карапетьян В.А. Результаты апробации прототипа платформы морского интернета вещей для обеспечения взаимодействия и цифровой навигации морских роботизированных агентов // Системы контроля окружающей среды. 2023. Вып. 1 (51). C. 53-63. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-53-63

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Jahanbakht, M.; Xiang, W.; Hanzo, L.; Rahimi Azghadi, M. Internet of underwater things and big marine data analytics – a comprehensive survey// IEEE Commun. Surv. Tutorials. 2021. № 23(2).pp.904–956.
  2. Kong, M.; Guo, Y.; Sait, M.; Alkhazragi, O.; Kang, C. H.; Ng, T. K.; Ooi, B. S. Next-generation optical communication: components, sub-systems, and systems: textbook. San Francisco: SPIE, 2022. 22 p.
  3. Khaledi, S.; Mann, H.; Perkovich, J. and Zayed, S. Design of an underwater mine detection system // The 2014 Systems and Information Engineering Design Symposium. SIEDS, Charlottesville. pp.78–83.
  4. Salhaoui, M.; Molina-Molina, J.C.; Guerrero-González, A.; Arioua, M.; Ortiz, F.J. Autonomous underwater monitoring system for detecting life on the seabed by means of computer vision cloud services // Remote Sensing. 2020. № 12(12). pp. 1981–1985.
  5. Xia, T.; Wang, M. M.; Zhang, J. and Wang, L. Maritime internet of things: challenges and solutions // IEEE Wireless Commun. 2020. Vol.27, № 2. pp. 188–196.
  6. Hagen, J. E. Implementing e-Navigation: textbook. Boston: Artech House, 2017. 235 p.
  7. González-García, J.; Gómez-Espinosa, A.; Cuan-Urquizo, E.; García-Valdovinos, L.G.; Salgado-Jiménez, T.; Cabello, J.A.E. Autonomous underwater vehicles: localization, navigation, and communication for collaborative missions // Appl. Sci. 2020. № 10. 1256 p.
  8. Vermesan O, Bahr R, Ottella M, Serrano M, Karlsen T. Internet of robotic things intelligent connectivity and platforms // Front. Robot.2020.AI 7:104. pp. 00104–107.
  9. Кебкал К Г., Кебкал В.К., Кебкал А Г., Минаев Д.Д., Леоненков Р.В., Корытко А.С. Экспериментальная оценка характеристик цифровой подводной сети на основе гидроакустических модемов с программным каркасом evins // Гироскопия и навигация. 2019. Том 26. № 3 (102). C. 121–135.
  10. Росляков А.В., Ваняшин С.В., Гребешков А.Ю. Интернет вещей: учеб. пособие. Самара: ПГУТИ, 2015. 135 с.
  11. Федоров М. Стандарты и тенденции развития RFID-технологий // Компоненты и технологии. 2006. № 1. С. 108–110.
  12. Ерохин С.Д. Протоколы маршрутизации в беспроводных сенсорных сетях: основанные на местоположении узлов и направленные на агрегацию данных // Телекоммуникации и транспорт. 2013. № 3. С. 44–47.
  13. Ayass T, Coqueiro T, Carvalho T, Jailton J, Araújo J, Francês R. Unmanned aerial vehicle with handover management fuzzy system for 5G networks: challenges and perspectives // Intell. Robot. 2022. № 2(1), pp. 20–36.
  14. Kumar, S.; Vats, C. Underwater communication: a detailed review // In Proceedings of the Workshop on Computer Networks and Communications (WCNC 2021), Chennai, pp. 76–86.
  15. Kabanov, A.; Kramar, V. Marine internet of things platforms for interoperability of marine robotic agents: an overview of concepts and architectures // J. Mar. Sci. Eng. 2022. № 10. 1279 p.
  16. Wosowei, J.; Shastry, C. Underwater wireless sensor networks: applications and challenges in offshore operations// Int. J. Curr. Adv. Res. 2021. № 10. pp. 23729–23733.

Loading