Pasaulyje vis dažniau plėtojami jūrų ištekliai ir jūrinė veikla, jūrų sauga ir aplinkos stebėjimas susiduria su precedento neturinčiais iššūkiais. Siekdamos reaguoti į staigias rizikas ir pagerinti išankstinio įspėjimo efektyvumą, vis daugiau šalių diegia išmaniąsias perspėjimo plūdurų sistemas ir naudoja belaidžio ryšio technologiją, kad pasiektų jūrinių duomenų perdavimą realiuoju laiku ir suderintą atsakymą. Tradicinius plūdurus riboja duomenų talpyklos, o naujos kartos išmanieji įspėjamieji plūdurai naudoja integruotą komunikacijos technologiją, kad taptų pagrindiniais jūrų daiktų interneto tinklo mazgais.
Išmanieji plūdurai: daugiau nei tik „plaukiojantys įspėjimai“
Tradiciniai įspėjamieji plūdurai pirmiausia naudoja spalvas, šviesas ar garsus, kad įspėtų laivus vengti pavojingų zonų, tokių kaip rifai, kanalų keitimo zonos ar statybos zonos. Tačiau esant nepalankioms jūros sąlygoms, naktį ar dideliais atstumais, šių pasyviųjų perspėjimo metodų veiksmingumas yra ribotas.
Išmaniuosiuose įspėjamuosiuose plūduruose integruoti keli jutikliai (pvz., vėjo greitis, bangų aukštis, vandens temperatūra, vandenyno srovės ir padėties nustatymo įrenginiai) su ryšio moduliais, leidžiančiais autonomiškai aptikti, apdoroti duomenis, belaidį ryšį ir savarankiškai{0}}diagnozuoti gedimus. Pavyzdžiui, aplink naftos ir dujų platformas Šiaurės jūroje įrengti išmanieji plūdurai gali ne tik aptikti neįprastus bangų pokyčius realiuoju laiku, bet ir per palydovą arba 4G/5G tinklus perduoti duomenis atgal į sausumoje esančius valdymo centrus arba tiesiogiai siųsti juos į netoliese esančius laivus.
Belaidis perdavimas: raktas norint įveikti „informacijos siloso“ efektą
Atvirose jūrose vienas didžiausių techninių iššūkių, su kuriais susiduria plūdurai, yra „informacijos salos“ problema: įrenginių surinktus duomenis sunku perduoti ir laiku dalytis. Belaidžio ryšio technologija yra raktas į šią kliūtį įveikti.
Šiuo metu tarptautiniu mastu plūdurai pirmiausia naudoja šiuos belaidžio perdavimo būdus:
• Palydovinis ryšys (pvz., Iridium, Inmarsat): tinka atviroje jūroje, platus aprėptis ir geras prisitaikymas;
• Mobilusis ryšys (pvz., 4G / 5G): tinka netoli kranto esančioms vietovėms, siūlo didelę spartą, mažą delsą ir palaiko didelės -raiškos vaizdo įrašus ir didelės-duomenų- apimties perdavimą;
• LoRa ir belaidžio perdavimo tinklai: sukurti vietinį mažos{0} galios belaidį tinklą tarp kelių plūdurų, kad būtų galima "sujungti" plūdurus ir pagerinti bendras stebėjimo galimybes;
• AIS transliacija (automatinė identifikavimo sistema): įgalina integraciją su laivo navigacijos sistemomis, kad pagerintų įspėjimo funkcijas.
Pavyzdžiui, įgyvendinant ES programos „Horizontas 2020“ remiamą projektą „MarTERA“ palei Šiaurės šalių pakrantę buvo įdiegta daugybė belaidžiu būdu sujungtų išmaniųjų plūdurų, skirtų automatiniam uosto nurodymui, perspėjimui apie taršą ir ekologinei apsaugai, ir bendrina realaus laiko duomenis su keliomis šalimis per debesų platformą.
Taikymo scenarijai tampa vis įvairesni
Remiantis tarptautine patirtimi, stebėjimas realiuoju laiku,{0}}palaikomas belaidžiu perdavimu per išmaniuosius perspėjimo plūdurus, buvo plačiai taikomas keliose svarbiose srityse:
• Arkties laivybos kelių saugumas: Kanada ir Rusija Arkties laivybos maršrutuose įdiegė plūdurų tinklus ledo būklės stebėjimui ir avariniams įspėjimams;
• Įspėjimas apie jūrų nelaimes: plūdurų sistemos Japonijoje ir Jungtinėse Valstijose gali teikti nedidelius -lygio įspėjimus apie cunamius, sukeltus žemės drebėjimų;
• Aplinkos stebėjimas: Viduržemio jūros ir Karibų jūros regionuose esantys plūdurai gali stebėti vandens kokybę, dumblių koncentraciją ir potvynių atsiradimą realiu laiku;
• Jūrų statybos sauga:{0}}tankiuose uostų regionuose, tokiuose kaip Singapūras, naudojami išmanieji plūdurai, siekiant užtikrinti didelių laivų operacijų saugumą ir sumažinti nelaimingų atsitikimų skaičių.
Šiuo metu Pasaulinė vandenynų stebėjimo sistema (GOOS), priklausanti Jungtinių Tautų švietimo, mokslo ir kultūros organizacijai (UNESCO), skatina šalių dalijimąsi vandenyno plūdurų duomenimis, kad būtų padidintas pasaulinių vandenynų klimato modelių tikslumas. Tuo tarpu sparčiai tobulėjant žemos -orbitos palydovinio ryšio technologijoms ir brandžiai pritaikant briaunų skaičiavimą plūdurų gale, būsimi plūdurai nebebus tik duomenų perdavimo priemonės, bet turės išmaniosios analizės ir avarinių sprendimų priėmimo galimybes kaip „jūriniai mikro{3}sargiai“.
Tokios šalys kaip Kinija, JAV, Norvegija ir Japonija aktyviai žengia į priekį standartizuodami išmaniuosius plūdurus ir sistemų sąveiką, siekdamos sukurti atvirą, sujungtą, saugų ir veiksmingą pasaulinį jūrų stebėjimo tinklą.
Tobulėjant daiktų interneto technologijai, išmaniųjų įspėjamųjų plūdurų belaidžio perdavimo galimybės ir toliau bus atnaujinamos, o tai padės sukurti tvirtą pagrindą visapusei, realiu laiku{0}}jūrų stebėjimo sistemai sukurti.
