前言

海事行業(yè)正經(jīng)歷著深刻的技術(shù)變革。船舶不再是獨(dú)立航行于海洋的孤立機(jī)械系統(tǒng)，而是日益成為互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)驅(qū)動的環(huán)境，導(dǎo)航、推進(jìn)、安全和運(yùn)營系統(tǒng)在其中持續(xù)交互。這場數(shù)字化轉(zhuǎn)型，正重新定義船舶的設(shè)計(jì)、運(yùn)營與維護(hù)方式。

從駕控臺系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)監(jiān)測，到船隊(duì)管理平臺與遠(yuǎn)程診斷，現(xiàn)代船舶依賴日益龐大的數(shù)字技術(shù)生態(tài)。這場轉(zhuǎn)型的核心，是一項(xiàng)關(guān)鍵要求：能夠在嚴(yán)苛海洋環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行的可靠邊緣系統(tǒng)。

一、海事運(yùn)營的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

由于嚴(yán)格的安全要求和較長的設(shè)備使用壽命，海事行業(yè)歷來對采用新技術(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度。然而，對運(yùn)營效率、環(huán)境合規(guī)性和安全性的日益增長的需求正在加速整個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

國際海事組織（IMO）曾多次強(qiáng)調(diào)數(shù)字化在實(shí)現(xiàn)更安全、更高效的海事運(yùn)營方面的重要作用。正如國際海事組織（IMO）在海事數(shù)字化倡議中所強(qiáng)調(diào)的，互聯(lián)技術(shù)對于提升態(tài)勢感知、船舶監(jiān)控和運(yùn)營決策至關(guān)重要。

如今，船舶會從導(dǎo)航系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、環(huán)境傳感器和能源管理設(shè)備中生成海量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。如果能夠有效地對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和分析，便可支持預(yù)測性維護(hù)、優(yōu)化航線規(guī)劃和改進(jìn)船隊(duì)管理。

然而，在船上收集數(shù)據(jù)僅僅是第一步。真正的挑戰(zhàn)在于如何在復(fù)雜的船載環(huán)境中可靠地管理和解讀這些信息。

二、邊緣系統(tǒng)在現(xiàn)代船舶中的作用

與許多陸地工業(yè)環(huán)境不同，船舶的運(yùn)行環(huán)境高度受限且要求苛刻。系統(tǒng)必須在振動、濕度、鹽霧和溫度變化等因素的影響下保持運(yùn)行。

與岸基系統(tǒng)的連接也可能時(shí)斷時(shí)續(xù)或帶寬受限，因此本地處理和可視化至關(guān)重要。

正因如此，邊緣系統(tǒng)在海事自動化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

安裝在船舶上的工業(yè)人機(jī)界面（HMI）、嵌入式計(jì)算機(jī)和邊緣設(shè)備構(gòu)成了關(guān)鍵功能運(yùn)行的運(yùn)行層。這些系統(tǒng)使操作人員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控導(dǎo)航數(shù)據(jù)、控制機(jī)械、可視化警報(bào)并與船載自動化系統(tǒng)進(jìn)行交互。即使與岸上基礎(chǔ)設(shè)施的通信受限，它們也能確保運(yùn)行數(shù)據(jù)在本地可用。

專為海洋和近海行業(yè)開發(fā)的解決方案，例如宏集EXOR的船用認(rèn)證人機(jī)界面 (HMI) 面板和堅(jiān)固耐用的工業(yè)設(shè)備，正是為此而設(shè)計(jì)的。這些設(shè)備能夠承受惡劣的海洋環(huán)境和較長的使用壽命，從而實(shí)現(xiàn)對駕駛臺系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)監(jiān)控和船載自動化系統(tǒng)的可靠可視化和控制。

換句話說，盡管云平臺和船隊(duì)管理系統(tǒng)的重要性日益凸顯，但邊緣計(jì)算仍然是船舶自動化運(yùn)行的基石。

三、海洋環(huán)境下的可靠性與認(rèn)證要求

可靠性在海事應(yīng)用中至關(guān)重要。安裝在船舶上的設(shè)備必須符合嚴(yán)格的認(rèn)證要求，并在惡劣的運(yùn)行條件下展現(xiàn)出長期穩(wěn)定性。

DNV等船級社為船舶使用的設(shè)備制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以確保電子系統(tǒng)滿足嚴(yán)苛的安全和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

這些認(rèn)證驗(yàn)證了系統(tǒng)能夠承受振動、濕度、電磁干擾以及其他典型的海洋環(huán)境壓力。因此，對于工業(yè)硬件制造商而言，獲得DNV認(rèn)證等海事認(rèn)證是支持造船商、系統(tǒng)集成商和船舶運(yùn)營商的關(guān)鍵一步。

宏集EXOR產(chǎn)品組合中的多個(gè)工業(yè)人機(jī)界面 (HMI) 和邊緣計(jì)算平臺均在開發(fā)時(shí)充分考慮了這些要求，為從駕駛臺可視化系統(tǒng)到分布式船載自動化等各種應(yīng)用提供經(jīng)認(rèn)證的可靠性。

四、駕駛臺中的人機(jī)交互（HMI）

盡管船舶的數(shù)字化程度日益提高，但操作人員仍然是海上安全和運(yùn)營的核心。

駕駛臺系統(tǒng)必須提供清晰、可靠且直觀的關(guān)鍵信息訪問方式。設(shè)計(jì)不佳的界面會增加操作人員的工作量并降低其態(tài)勢感知能力，從而可能影響航行或緊急情況下的安全。因此，現(xiàn)代船舶人機(jī)界面不僅注重耐用性，也注重易用性。

高分辨率顯示屏、靈敏觸控界面與清晰的可視化框架，讓操作人員快速、準(zhǔn)確解讀導(dǎo)航數(shù)據(jù)、告警與系統(tǒng)狀態(tài)。在需要快速決策的環(huán)境中，清晰的人機(jī)交互至關(guān)重要。

這種對易用性的重視，與行業(yè)內(nèi)以人為主的數(shù)字化船舶系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)向一致：技術(shù)應(yīng)輔助操作人員，而非讓決策過程更復(fù)雜。

五、網(wǎng)絡(luò)安全與生命周期管理

隨著船舶互聯(lián)程度提升，網(wǎng)絡(luò)安全正成為船舶自動化的一大焦點(diǎn)。

船舶系統(tǒng)如今與岸基設(shè)施、船隊(duì)管理平臺、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)交互。這種連通性帶來運(yùn)營優(yōu)化，但也擴(kuò)大了船載系統(tǒng)的潛在攻擊面。

國際海事組織（IMO）已正式承認(rèn)這一挑戰(zhàn)。航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)已納入船舶安全管理體系，體現(xiàn)安全數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在航運(yùn)運(yùn)營中的重要性與日俱增。

在全生命周期內(nèi)維護(hù)船舶系統(tǒng)安全，需要結(jié)合：

受控遠(yuǎn)程訪問

安全系統(tǒng)更新

可靠設(shè)備管理

健壯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

因此，邊緣系統(tǒng)與船載自動化設(shè)備必須以網(wǎng)絡(luò)安全為設(shè)計(jì)前提，確?？煽啃耘c安全性在船舶全運(yùn)營周期同步演進(jìn)。

結(jié)語：為船舶自動化構(gòu)建可靠數(shù)字底座

隨著航運(yùn)運(yùn)營持續(xù)演進(jìn)，船舶將愈發(fā)依賴集成數(shù)字生態(tài)，連接船載系統(tǒng)、船隊(duì)管理平臺與遠(yuǎn)程服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。在這一架構(gòu)中，邊緣設(shè)備依然是基礎(chǔ)。它們保障自動化系統(tǒng)在海上穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)賦能提升安全、效率與船隊(duì)表現(xiàn)的新型數(shù)字能力。

作為全球領(lǐng)先的自動化解決方案提供商，宏集EXOR深度參與了這場海事數(shù)字化變革。針對極端的航海環(huán)境，我們推出了專門經(jīng)過DNV等權(quán)威海事認(rèn)證的船舶海事系列 HMI。

該系列產(chǎn)品不僅具備卓越的物理防御性能（抗鹽霧、防腐蝕、寬溫運(yùn)行），更集成了先進(jìn)的邊緣計(jì)算能力：

卓越的可視化體驗(yàn)：高分辨率、高對比度屏幕，確保駕駛臺在各種光照條件下均清晰可見。

無縫集成能力：支持多種海事通信協(xié)議，輕松接入導(dǎo)航、推進(jìn)及能量管理系統(tǒng)。

內(nèi)置安全架構(gòu)：結(jié)合Corvina云平臺，為船舶提供受控且安全的遠(yuǎn)程連接與設(shè)備管理。

從駕駛臺的直觀交互到機(jī)艙的嚴(yán)苛監(jiān)控，宏集EXOR始終致力于為每一艘遠(yuǎn)洋巨輪構(gòu)建最堅(jiān)實(shí)的數(shù)字底座。

審核編輯 黃宇