MarCom. - Broadband at sea - Kay Fjørtoft MARINTEK

Transkript

1 MarCom - Broadband at sea - Kay Fjørtoft 1

2 The MarCom Project 2

3 e-navigation is the harmonized creation, collection, integration, exchange and presentation of maritime information on board and ashore by electronic means to enhance berth-to-berth navigation and related services, for safety and security at sea and protection of the marine environment. [IMO s NAV subcommittee] which is judged to be unachievable without an encompassing implementation of highly developed communication means! 3

4 Possible novel (terrestrial) solutions WiMAX WiFi/WLAN GSM/EDGE/UMTS 3G/LTE Digital VHF (D-VHF, VDL ) CDMA 450 (ref. ICE) Reclaimed VHF/UHF TV-bands? VHF/UHF-WiMAX (?) Hybrid wireless solutions (with seamless handover and roaming) This requires rapid standardization, if it is going to be used in e-navigation! 4

5 The MarCom Consortium Project information: Duration: Budget: Total: 32 MNOK Financial support from the Norwegian Research Council s MAROFF program: 15 MNOK Project Administrator: Mobikom Project Manager: 28 partners 5

6 Application areas The High North Long-Range Safety, Surveillance, Aids to Navigation Environment Technical Operations, Reporting Short messaging Safety at Sea (SAR) Service Platform On-board LAN Communications vessel-land Broadband at Sea IO, Safety, SAR, Infortainment, Critical Operations SAAB Transpondertekonologi 6

7 Hovedmålsetting Å fremskaffe en fullgod kompetansebasis gjennom en tekologisk og brukermessig evaluering av moderne kommunikasjonshjelpemidler som muliggjør kosteffektive valg av maritime løsninger for å oppnå en betydelig økning av: Tjenestetilgjengelighet Transportsikkerhet (for personer, gods, transportmidler ) Miljøsikkerhet Driftseffektivitet Inter-/ko-modalitet 7

8 Fokus- og aktivitetsområder 8

9 Framdrifts-, milepæls- og leveranseplan Arbeidspakker: WP1 Prosjektadministrasjon; Ledelse, koordinering og resultatdisseminering WP2 Metodikk og teknisk koordinering WP3 Scenariestudier og behovsanalyser WP 4 Arkitektur, Utstyr og infrastruktur WP 5 System og applikasjonsutvikling WP6 Pilotutvikling og demonstrasjon WP7 Evaluering WP1 WP2 WP3 WP4 WP3 WP4 WP6 WP7 WP WP5 M1 M2 M3 M4 M5 M6 D4 v1 D4 v2 D2 D3 v1 D5 v1 D3 v2 D5 v2 D6 D7 Hovedmilepæler: M1 Oppstartsmøte M2 Arbeidssamling M3 Statusmøte, halvtid M4 Arbeidssamling M5 Konferanse, arbeidsmøte M6 - Avslutningsmøte Hovedleveranser: D1.x Statusrapporter og presentasjonsmateriell D2.x Metodikk og evalueringskriterier D3.x Senarie kravspesifikasjon D4.x Arkitekturrapport, utstyr og infrastruktur D5.x System og applikasjonsrapport D6.x Demonstrasjonsrapport D7.x - Evalueringsrapport 9

10 Scenarioer 1 Sanntidsovervåking av riksvegsferger Monitorere tilstand om bord i fartøy (gass), Passasjerinfo / Reklame (WiFi)Teknisk drift / Vedlikehold (TOCC II) Farlig gods rapportering, Passasjer underholdning 2 Losing og vedlikehold av farled, fyr og merker Monitorerer tilstand på farledsobjekter (Wirless Aids to Navigation): vannstandsmålere, klimastasjoner, værdatarederidrift, Demonstrere LosPc en. Online operasjon og oppdatering av kartdata, Støtte los med følgende oppgaver: elektronisk reiseregning, skipperbevis, operatørstøttesystem, Bedre tilgjengelighet av GIS-applikasjoner hvor blant annet 3D-modeller av havbunn til støtte for utsetting av merker og lykter kan demonstreres, Bedre og mer integrert rederidrift (land-sjø operasjoner) hvor arbeidsordrer og lagerstyring kan være aktuelle løsnigner 3 Integrerte operasjoner Overvåking av farlig gods, inkl rapportering, Bedre laste og losseoperasjoner, Kommunikasjon plattform, skip, terminalip-telefoni OptimaliseringAvvikshåndtering, GIS støtte under SAR operasjoner, Online VTS / SA /MRCC, Overvåking av havneoperasjoner (mobile enheter), Styring og kontroll CCTV / ISPS, Kommunikasjon med utstyr og personell 10

11 Scenarioer 4 Passasjerinformasjon på bane og vei Stedsbunden informasjon, Kunne utveksle informasjon om levering og status på levering, Monitorering av selve transporten, Informasjonsutveksling mellom bil og båt, og med koordinatorerreklame og underholdning til passasjerer, Generell trafikkinformasjon 5 Hurtigbåt Overgang mellom basestajoner, Bredbånd til passasjerer, Reklame og underholdning 6 Fartøy-til-fartøy (F2F) relay demonstrasjon Multi-hopp løsninger fra fartøy til fartøy, Demonstrere nye kommunikasjonsteknikker, Monitorering av utstyr 7 Mobile on-board LAN-løsninger Bruk av hånholdt enhet om bord i et fartøy, Innhenting av real-time informasjon til håndholdt enhet, Utstyre håndholdt enhet med RFID scanning for så å rapportere informasjonen til andre aktører i verdikjeden 11

12 Scenarioer 8 Nordområdene hvilke krav og muligheter stiller vi til kommunikasjonsteknologien for å ivareta våre nordlige farvann? Er der begrensninger og klimatiske forhold som gjør at våre løsninger lengre sør ikke er egnet for denne delen av vårt farvann? 9 Internasjonal shipping er de norske løsningene særnorsk eller er der tilsvarende behov utenfor vår grenser. Hva er internasjonal trend og hva bør tas med i MarCom. Områder som vil bli fokusert er enavigation, Transport, Rederidrift, Operasjon, Telemedisin og emergency management 12

13 R&D Focus Areas A. Communication vessel land B. Generic scaleable service platform Supplemented by a Smart Router [ AMCA ( Agile MarCom Adapter )] C. Optimized maritime mobile LAN designs MarCom will all together address the emerging convergence between Communications, Surveillance and Navigation (ref. e-navigation and e-maritime) 13

14 Mesh Networking Mesh: Routing by subscriber equipment Multiple connections Mesh topology A mixture of fixed and mobile nodes interconnected via wireless links to form a multihop ad-hoc network A wireless multi-hop ad hoc network amongst ships, marine beacons and buoys Static and dynamic nodes Connected to the terrestrial networks via land stations at shore A kind of VANET/MANET ( Vehicular/Mobile Ad Hoc Network ), with: mobility pattern unlike terrestrial VANET, and time-varying received signal quality and wave occlusions due to sea surface movements 14

15 The MarCom WiCAN Concept (Wireless Coastal Area Network) Internet 15

16 Wireless Broadband - Technical Challenges: Crowded radio spectrum 16

17 Released VHF/UHF TV-bands The spectral sirloin The frequencies below 1 GHz, and especially the range 200 MHz-1 GHz, is deemed the most valuable we possess St.meld. nr. 44 ( )-Om digitalt bakkenett for fjernsyn (National assembly white paper on Digital Terrestrial Television - DTT ) Memo from NPT dated to the Ministry of Transport and Communications: Future use of the frequency bands MHz and MHz Alternative to DTT for these frequency bands? A suggestion supported by some is to use these bands for radio access (Fixed Wireless Access), a technology so far being offered mostly to the professional market. Roughly speaking it is a point-tomultipoint system, where one transmitter is servicing several receivers, the actual frequency range being planned for bidirectional communications 17

18 Summing up e-navigation requires highly developed communication means Novel terrestrial technologies are well suited for coastal maritime communications, provided enhanced coverage and range is achieved Mobile Multi-hop Relay and Mesh Networking Reclaimed UHF TV-bands UHF/VHF WiMAX (?) Novel SatCom systems may be utilized to complement/supplement the terrestrial systems, e.g. to fill in coverage gaps and at deep sea Obtaining seamless and continuous handover and roaming represents a primary challenge The High North needs even more advanced and powerful solutions HEO-satellites (Molniya orbits) (?) Crowded frequency spectrum represents a crucial limitation Reclaiming UHF TV-bands within The spectral sirloin region (?) 18

19 Contacts MarCom projectmanager: Mr. Kay Endre Fjørtoft, MSc, Senior Research Engineer e-maritime, Otto Nielsens Veg TRONDHEIM Tel: Cel: