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文档简介
T/CAMC0001-2025
船岸云一体化系统第2部分:船云交互指南
1范围
本文件规定了船岸云一体化系统中船端与云端之间的交互,主要包括船端与云端的数据交换
架构、数据格式与编码、传输协议、交换接口、质量与完整性、错误处理与恢复、性能及安全要
求等方面。
本文件适用于船岸云一体化系统船端与云端技术提供方或建设需求方,包括但不限于船舶、
港口、物流公司和相关政府部门。面向技术提供方能够促进供应方为用户提供船岸云一体化系统
船端与云端之间的交互指南,引导智能船舶领域健康发展。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用
文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
T/CSAE295.2车路云一体化系统第2部分:车云数据交互规范
T/CIN016船岸协同智能航行系统构建指南
CCS船舶与海上设施数字系统验证指南
CCS船舶网络系统要求及安全评估指南
CCS船舶系统网络要求及安全评估
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
船岸云一体化系统Ship-shore-cloudintegratedsystem
通过新一代信息与通信技术将船舶(船端)、岸基(岸端)、云计算平台(云端)相关物理
信息、空间信息充分融合为一体,实现船舶的智能化航行、远程监控、决策支持和运营管理等功
能的信息物理系统。
3.2
船云交互Ship-CloudInteraction
船舶端与云端之间进行信息传输、数据交换、指令传达等一系列信息交互行为的总称。
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4数据交换架构
4.1总体架构
4.1.1船舶端系统
a)智能网关要求为支持Modbus-TCP、OPC-UA协议转换,支持内置数据湖(临时存储≥24小
时原始数据)。
b)边缘计算节点要求为支持运行轻量化AI模型(如TinyML)进行异常检测。
4.1.2岸基系统
协议适配层要求为支持MQTT/AMQP/Kafka协议互转,还可支持5G切片网络与卫星通信(
Inmarsat-FBB)动态切换。
4.1.3云计算平台
数据湖仓需具备流批一体存储能力,支持通过流批融合存储技术实现流数据与批数据的统一
存储管理;同时需拥有分层存储管理能力,可将访问频率高的热数据存储于高性能列式数据库,
满足高频查询需求,并能将访问频率低的冷数据归档至低成本长期存储服务,实现数据存储的高
效与经济平衡。
4.2数据流
数据的采集、传输、处理和存储,包括但不限于《船岸云一体化系统第1部分:系统组成
及基础平台架构》中的内容,还可包括以下内容:
阶段技术要求
数据采集采样频率可配置(1Hz-1kHz),支持时间同步(NTP/PTP协议)
数据传输关键数据(如AIS轨迹)采用冗余传输(前向纠错FEC)
数据处理实时流处理延迟≤200ms(ApacheFlink引擎)
数据存储时序数据库(InfluxDB)与对象存储(S3)分级存储
5数据格式与编码
5.1数据格式
5.1.1结构化数据要求
机构化数据要求为可支持数据压缩,如采用Snappy算法(压缩率≥50%)。
5.1.2非结构化数据数据要求
a)支持视频流,H.265编码,分辨率1080P/30fps,码率≤5Mbps;
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b)支持雷达图像,GeoTIFF格式,附带坐标系元数据(WGS84)。
5.2数据编码
a)支持字符编码,如UTF-8(强制),ASCII(兼容模式);
b)支持二进制编码,TLV(Type-Length-Value)结构,头部占4字节。
6数据传输协议
6.1通信协议
本指标定义为规范船云数据传输的通信协议,主要是指ACN芯片方式的通信协议。
a)ACN芯片可支持可信泛在接入,包括蜂窝、Wi-Fi、卫星、短距(D2D/侧行)等多种接
入方式;
b)ACN芯片内置DID(DecentralizedIdentifier)和可验证凭证VC,支持身份地址AID、
位置地址LOC和服务地址SID等;
c)ACN涉及多种协议,如ANP协议基于W3C去中心化身份(DID)和语义网技术构建,A2A
协议以HTTP/HTTPS为基础传输协议,基于JSON-RPC2.0实现消息交互等,这些协议需要芯
片层面的支持。
6.2安全协议
本指标定义为规范船云数据传输的安全协议,应满足但不限于一下要求:
a)支持传输加密,如TLS1.3(禁用弱密码套件,如RC4/3DES),国密SM2/SM4(满足国内船
舶监管要求);
b)支持数据加密。静态数据:AES-256-GCM(密钥轮换周期≤90天),动态数据:RSA-3072
(用于密钥协商)。
7数据交换接口
7.1API接口
7.1.1RESTfulAPI
a)支持实时数据传送,如/v1/data/stream;
b)支持历史数据查询,如=/v1/data/historical;
c)支持限流策略,如限制每分钟最大请求数、令牌桶算法控制突发流量。
7.1.2gRPC
该指标定义为:
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serviceDataExchange{
rpcStreamData(streamDataRequest)returns(streamDataResponse);
rpcGetData(DataQuery)returns(DataResult);
}
a)支持二进制传输;
b)支持双向流式通信。
7.2数据推送与拉取
a)支持推送机制,如MQTT主题订阅(如ship/+/sensor/#),Webhook回调(HTTPSPOST,超
时时间≤30s);
b)拉取机制,如分页查询(limit=1000&offset=0),增量同步(基于时间戳或版本号)。
8数据质量与完整性
8.1数据校验
a)支持完整性校验,如每个数据包附加CRC32校验码,每日数据一致性检查(SHA-256哈希
比对);
b)支持时效性校验,如设置超时阈值:关键数据≤10秒,普通数据≤60秒。
8.2数据补全
a)支持重传策略,如自动重试3次(间隔5s/10s/30s),失败数据存入死信队列(DLQ)人
工处理;
b)支持数据插值,如线性插值(适用于传感器短暂中断),机器学习补全(LSTM模型预测
缺失值)。
9错误处理与恢复
9.1错误类型
错误分类典型场景处理优先级
网络错误卫星链路中断、5G信号丢失P0(紧急)
数据错误校验失败、格式不兼容P1(高)
服务错误API响应超时、数据库连接失败P2(中)
9.2错误处理机制
a)支持熔断机制,如Hystrix熔断器(错误率>50%时触发),降级策略(返回最近有效数据
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缓存);
b)支持日志追踪,如全链路追踪(Zipkin),6个月日志保留周期。
9.3数据恢复
a)支持备份策略,三副本存储(本地+异地+冷备),RPO≤5分钟,RTO≤30分钟;
b)支持断点续传,断点标记(基于字节偏移量),大文件分片传输(每片≤100MB)。
10性能要求
本指标定义为船云交互中性能要求,包括但不限于标准《船岸云一体化系统第1部分:系统
组成及基础平台架构》中6.1性能要求章节的内容,还可包括以下内容:
指标要求值测试条件测试方法
单节点吞≥50万条/秒(JSON格式)在数据字段数10-20个、单条数JMeter压力测试
吐量据大小1-2KB的标准负载下。
端到端延关键数据≤5秒,普通数据在模拟卫星链路(延迟≤600ms、网络模拟器(NS-3
迟≤30秒丢包率≤1%)环境下。)
横向扩展支持动态扩容至1000节点在单节点负载80%、数据分片均匀Kubernetes集群伸
能力分布场景下。缩测试
11安全要求
本指标定义为船云交互中安全要求,包括但不限于标准《船岸云一体化系统第1部分:系统
组成及基础平台架构》中6.2章节安全要求内容,还可以包括以下内容:
11.1数据加密
a)支持传输加密,如TLS1.3+国密SM4双轨制;
b)支持存储加密,如数据库字段级加密(AES-256-CBC),密钥管理系统(KMS)集中管控;
c)支持“双链路”加密,如北斗短报文与传统星链路的协同配合,并依托物理隔离机制。
11.2访问控制
a)支持RBAC模型,如划分角色:管理员、操作员、访客,最小权限原则(如仅允许查看本
船数据);
b)支持动态令牌,如OAuth2.0+JWT(有效期≤1小时)。
11.3日志管理
a)支持审计日志,如记录数据操作(增删改查),设置保留周期(如180天);
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T/CAMC0001-2025
b)支持异常检测,如基于规则引擎(Drools)的异常行为识别。
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T/CAMC0001-2025
参考文献
[1]GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》
[2]ISO19062-1:2017船舶数据交换通用框架
[3]IEC62305-4:2020船舶通信系统可靠性
[4]CCS《船岸一体化系统检验指南》
[5]DNVGL《CyberSecurityforMaritimeSysems》
[6]中国船级社《智能船舶数据交换规范》
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《船岸云一体化系统第2部分船云
交互指南》编制说明
一、标准制定的目的、意义
1)行业发展需求:随着全球航运业发展与数字化转型加速,船舶与岸基
信息交流日益频繁复杂。传统船岸通信依赖无线电报文、卫星通信等
手段,存在效率低、实时性差、成本高的问题;云计算技术普及为航
运业带来新契机,船岸云一体化系统可实现船、岸、云高效稳定安全
的数据交互,提升运营效率与服务质量。但当前不同厂商设备与系统
数据格式、接口协议不统一,缺乏通用标准,阻碍跨平台数据交互共
享,需通过标准化船云交互规范解决此问题。
2)国际标准现状:国际上针对船岸云一体化系统的标准尚属空白,本项
目制定过程中,将充分参考国际海事组织(IMO)、国际标准化组织
(ISO)、国际电联组织(ITU)相关国际标准,结合我国航运业实际
情况,制定符合业界现状与未来趋势的船云数据交互规范标准。
3)国内标准协调:本项目标准将与国内现行法律法规、国家标准及行业
标准相协调,充分考虑《中华人民共和国海上交通安全法》《中华人
民共和国船舶登记条例》等法律法规要求,以及《船舶通信导航设备
安装、使用及维护要求》等标准规定,同时为相关法规与标准的修订
完善提供参考依据。
二、标准编制原则及依据
1)按照GB/T1.1-2020《标准化工作导第1部分:标准化文件的结构
和起草规则》要求进行编写。
2)参照相关法律、法规和规定,在编制过程中着重考虑了科学性、适用
性和可操作性。
三、项目背景及工作情况
(一)任务来源
2
根据《中国计算机自动测量与控制技术协会团体标准管理办法》的有关规定,
经中国计算机自动测量与控制技术协会及相关专家技术审核,对《船岸云一体化
系统第2部分船云交互指南》团体标准进行立项。
(二)标准起草单位
本标准的主要起草单位为中国信息通信研究院、嘉兴市科讯电子有限公司、
浙江启明海洋电力工程有限公司、招商局工业智能科技(江苏)有限公司、上海
船舶工艺研究所等单位参与起草。
(三)标准研制过程及相关工作计划
2024年12月,中国信息通信研究院成立标准起草小组,召开研讨会及多次电话
会议等,启动《船岸云一体化系统第2部分船云交互指南》团体标准预研工
作。
2025年1月-5月,起草组首先对国内外船舶系统的技术要求、运行规范等进行
了调研和分析。最大程度基于当前国际标准、国家标准、国家军用标准、行业
标准、地方标准以及团体标准等,对智能船舶系统、软件测试、系统测试等方
面进行了调研,了解船岸云一体化系统在试验验证方面的情况。起草工作组经
过多次研究和讨论,完成标准草案大纲。
2025年9月,起草组召开标准工作启动研讨会,会后形成标准草案和编制说明。
2025年10月,根据标准启动工作会议收集意见对标准进行完善修改,形成标准
征集意见稿。并于月底开始公开征集意见。
2025年11月,标准公开征集意见。
2025年12月初,召开标准评审工作会议。
2025年12月底,根据评审专家意见,最后修改完善,形成报批稿,并开始提交
报批。
2026年1月初,标准批准发布。并在全国团体标准信息网公示。
四、标准制定的基本原则
在编制标准过程中,遵循了以下三项原则。
一是遵循国家法律、法规等相关规定,制定过程严格按照程序执行。本标准
的编制过程经历了标准编制筹备阶段、标准草案编制阶段(草案讨论、编制、内
部征求意见、修改、再征求意见等环节),制定过程严格按照国家标准制定程序
要求。目前是到审定稿的意见征求。本标准的编制严格遵循GB/T1.1-2020《标准
化工作导则—标准的结构和编写》的要求,并使用中国标准编辑器进行文本的编
辑。
二是充分借鉴和吸收国外相关文献和经验。本标准编制过程中,吸收借鉴了
一些国外的技术文献和经验,这些内容虽然没有正式成为国际标准,但已经成为
了业内广泛使用的方法、规范。
3
三是结合我国国情和实际情况。本标准本着立足于当前船岸云一体化系统的
试验验证需求,基于最新的技术方案,着眼于未来的发展,使标准发挥最大的作
用。在标准的技术内容编写上充分考虑了我国服务机构市场的特点和可操作性,
以便于标准能够在实际的应用中得到贯彻实施。
五、标准主要内容
本标准规定了船岸云一体化系统中船端与云端之间的交互,主要包括船端与
云端的数据交换架构、数据格式与编码、传输协议、交换接口、质量与完整性、
错误处理与恢复、性能及安全要求等方面。
本规范适用于船岸云一体化系统船端与云端技术提供方或建设需求方,包括
但不限于船舶、港口、物流公司和相关政府部门。面向技术提供方能够促进供应
方为用户提供船岸云一体化系统船端与云端之间的交互指南,引导智能船舶领域
健康发展。面向建设需求方能够指引企业构建适配自身的船岸云一体化系统产品
船端与云端交互指南,实现自身数字化转型和高质量发展。
本标准核心架构包含分层架构、安全架构、数据管理架构及服务质量(QoS)
保障体系,具体内容如下:
1)分层架构:以应用层、服务层、传输层、网络层、感知层为主要技术
内容制定草案。
2)安全架构:以认证与授权、加密机制、防火墙与入侵检测、隐私保护
为主要技术内容制定草案。
3)数据管理架构:以数据建模、数据交换格式、数据库管理系统为主要
技术内容制定草案。
4)服务质量(QoS)保障体系:以服务质量相关技术要求为主要内容编写
草案。
六、与有关法律法规和强制性标准的关系
遵守和符合相关法律法规和强制性标准要求。规范性引用文件主要包括:
CCS《船岸一体化系统检验指南》等。
七、重大意见分歧的处理依据和结果
无。
4
八、后续贯彻措施
采取线上与线下相结合的方式,开展标准宣贯的工作。将本标准的相关内容
纳入培训计划和内容,定期组织宣贯培训活动,使船岸云一体化系统试验验证的
理念、技术、知识得到推广普及。不定期对本导则实施情况进行调查,掌握动态,
并对实施效果进行跟踪评估,及时解决实施中的问题,不断修改完善,提升规范
水平,提高标准的科学性、合理性、协调性和可操作性。
标准编制小组
2025年6月
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T/CAMC0002-2025
ICS01.020
CCSA00
T
团体标准
T/CAMC0002—2025
船岸云一体化系统第2部分:
船云交互指南
Ship-shore-cloudintegratedsystemPart2:Ship-cloud
interactionguide
征求意见稿
2025-xx-xx发布2025-xx-xx实施
中国计算机自动测量与控制技术协会发布
XX出版社出版
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船岸云一体化系统第2部分:船云交互指南
1范围
本文件规定了船岸云一体化系统中船端与云端之间的交互,主要包括船端与云端的数据交换
架构、数据格式与编码、传输协议、交换接口、质量与完整性、错误处理与恢复、性能及安全要
求等方面。
本文件适用于船岸云一体化系统船端与云端技术提供方或建设需求方,包括但不限于船舶、
港口、物流公司和相关政府部门。面向技术提供方能够促进供应方为用户提供船岸云一体化系统
船端与云端之间的交互指南,引导智能船舶领域健康发展。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用
文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
T/CSAE295.2车路云一体化系统第2部分:车云数据交互规范
T/CIN016船岸协同智能航行系统构建指南
CCS船舶与海上设施数字系统验证指南
CCS船舶网络系统要求及安全评估指南
CCS船舶系统网络要求及安全评估
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
船岸云一体化系统Ship-shore-cloudintegratedsystem
通过新一代信息与通信技术将船舶(船端)、岸基(岸端)、云计算平台(云端)相关物理
信息、空间信息充分融合为一体,实现船舶的智能化航行、远程监控、决策支持和运营管理等功
能的信息物理系统。
3.2
船云交互Ship-CloudInteraction
船舶端与云端之间进行信息传输、数据交换、指令传达等一系列信息交互行为的总称。
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4数据交换架构
4.1总体架构
4.1.1船舶端系统
a)智能网关要求为支持Modbus-TCP、OPC-UA协议转换,支持内置数据湖(临时存储≥24小
时原始数据)。
b)边缘计算节点要求为支持运行轻量化AI模型(如TinyML)进行异常检测。
4.1.2岸基系统
协议适配层要求为支持MQTT/AMQP/Kafka协议互转,还可支持5G切片网络与卫星通信(
Inmarsat-FBB)动态切换。
4.1.3云计算平台
数据湖仓需具备流批一体存储能力,支持通过流批融合存储技术实现流数据与批数据的统一
存储管理;同时需拥有分层存储管理能力,可将访问频率高的热数据存储于高性能列式数据库,
满足高频查询需求,并能将访问频率低的冷数据归档至低成本长期存储服务,实现数据存储的高
效与经济平衡。
4.2数据流
数据的采集、传输、处理和存储,包括但不限于《船岸云一体化系统第1部分:系统组成
及基础平台架构》中的内容,还可包括以下内容:
阶段技术要求
数据采集采样频率可配置(1Hz-1kHz),支持时间同步(NTP/PTP协议)
数据传输关键数据(如AIS轨迹)采用冗余传输(前向纠错FEC)
数据处理实时流处理延迟≤200ms(ApacheFlink引擎)
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