一种基于边缘计算的智能航标系统

摘要

本发明公开了一种基于边缘计算的智能航标系统，属于嵌入式领域，包括N个智能航标装置和边缘服务器；N个智能航标装置结构相同；智能航标装置包括对本航标周围的海上水文信息和天气信息进行采集的水文及天气信息采集模块、北斗卫星定位模块；对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况的边缘计算模块、北斗卫星通信模块、Lora/Wbee通信模块、电源模块；边缘服务器进行水文、天气信息和位置信息进行处理形成相关水域的航道流场态势感知图并预测航道存在的风险，该系统完成对整个航行水域水文、天气的实时分析，从而为船只航行提供航行辅助决策。

权利要求

1.一种基于边缘计算的智能航标系统，其特征在于：包括N个智能航标装置和边缘服务器；

N个智能航标装置结构相同；

所述智能航标装置包括对本航标周围的海上水文信息和天气信息进行采集的水文及天气信息采集模块；

对本航标位置信息进行采集的北斗卫星定位模块；

接收所述水文及天气信息采集模块传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息的边缘计算模块，所述边缘计算模块对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况；

接收所述边缘计算模块传送的实时水文信息、天气信息及预测的水文信息、天气信息变化情况并进行传输的北斗卫星通信模块；

对所述水文及天气信息采集模块传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息进行传输的Lora/Wbee通信模块，所述Lora/Wbee通信模块将本航标周围的海上水文信息、天气信息和本航标的位置信息传送给其他智能航标装置，同时接收其他智能航标装置传送的其他航标周围的海上水文信息、天气信息和其他航标的位置信息；

所述水文及天气信息采集模块包括采集海上光照信息的光照传感器、采集海上温度信息的温度传感器、采集海上空气湿度信息的湿度传感器、采集海上风向信息的风向传感器、采集海上风速信息的风速传感器、采集水深信息的水深传感器和采集海水流速信息的流速传感器；

为所述水文及天气信息采集模块、所述北斗卫星通信模块、 所述Lora/Wbee通信模块、所述边缘计算模块和所述北斗卫星定位模块提供电源的电源模块；

接收N个所述北斗卫星通信模块传送的N个航标的水文信息、天气信息、位置信息的边缘服务器，所述边缘服务器进行水文、天气信息和位置信息进行处理形成相关水域的航道流场态势感知图并预测航道存在的风险；

所述边缘计算模块接收所述光照传感器采集海上光照信息、所述温度传感器采集海上温度信息、所述湿度传感器的采集海上空气湿度信息、所述风向传感器的采集海上风向信息、所述风速传感器的采集海上风速信息、所述水深传感器的采集水深信息、所述流速传感器的采集海水流速信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息基于人工智能算法以边缘计算的方式对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况；

所述边缘计算模块包括采集海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息的数据采集子模块；

接收所述数据采集子模块传送的海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息，通过训练好的人工智能算法预测水文信息、天气信息变化、并将预测的水文信息、天气信息变化传送所述边缘服务器的数据处理子模块；

接收所述数据处理子模块传送的预测水文信息和天气信息变化及其他边智能航标装置的边缘计算模块传送的天气、水文、航标位置信息，采用存储资源管理算法和计算资源管理算法对本航道内任务的管理、分配，以及对其他智能航标装置Lora/Wbee通信模块传送过来的需要及时处理的任务进行管理、分配的计算卸载子模块；

对航标的数据采集子模块的信息采集功能，数据处理子模块的水文、天气生成功能和水文、天气预测功能，灯光模块的灯光控制功能，故障检测模块的故障检测功能，计算卸载子模块的任务管理、分配功能进行管理的服务管理子模块；

通过检测天气、水文、位置、故障数据的优先级和天气、水文、位置、故障数据量的大小来控制数据的发送的先后顺序和数据多少对Lora/Wbee的通信模块进行管理的通信资源管理模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的智能航标系统，其特征还在于：所述智能航标装置还包括对所述边缘计算模块处理的天气信息和水文信息进行存储的存储器。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的智能航标系统，其特征还在于：所述智能航标装置还包括为船只航行提供灯光的灯光模块，所述灯光模块与所述边缘计算模块相连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的智能航标系统，其特征还在于： 对所述北斗卫星通信模块、所述Lora/Wbee通信模块的功能进行检测，对所述灯光模块的工作状态进行检测、对所述电源模块的电池损耗及使用情况进行检测、对水文及天气信息采集模块的正常采集功能进行检测的故障检测模块。

说明书

一种基于边缘计算的智能航标系统

技术领域

[0001] 本发明涉及嵌入式领域，尤其涉及一种基于边缘计算的智能航标系统。

背景技术

[0002] 目前航标的研究现状主要是基于某一种通信网的海上灯光系统，该系统将主要将整个航标分成两类，一类属于节点，另一类是网关。节点和网关的主要不同是网关航标是周围节点航标的数据汇总中心，并且网关航标集成3G通信模块。整个系统的工作模式是节点收集来自传感器的一些信息，节点通过Zigbee通信模块将收集到的信息发送给网关，网关将数据发送给服务器或者云端进行处理，云端中处理完数据后，将数据结果发送给服务器，管理人员可通过查看服务器中的数据实时监控航标状态或船只的运行的状态。

[0003] 目前针对海上智能航标系统主要是将收集的数据发送给岸基服务器进行处理和分析；这种信息处理的方案有两种明显的缺陷，一是设备将所有的数据收集起来发送到云端进行处理和分析，由于海上数据丰富、庞大，这种数据处理的方式会使得云端压力过大并且在传递给距离遥远的云时会造成数据延时严重。不仅如此，在云端处理丰富的海洋资源时，可能会造成重要数据泄露，会给我国海洋航行安全带来非常大的影响，二是传统的3G/4G通信模块由于基站设置的限制并不能很好的应用于海上通航的环境，而本发明是基于边缘计算的智能航标，该智能航标通过将数据处理和计算的中心集成在数据采集端，可以解决上述现有技术存在的问题。

发明内容

[0004] 根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于边缘计算的智能航标系统，包括N个智能航标装置和边缘服务器；

[0005] N个智能航标装置结构相同；

[0006] 所述智能航标装置包括对本航标周围的海上水文信息和天气信息进行采集的水文及天气信息采集模块；

[0007] 对本航标位置信息进行采集的北斗卫星定位模块；

[0008] 接收所述水文及天气信息采集模块传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息的边缘计算模块，所述边缘计算模块对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况；

[0009] 接收所述边缘计算模块传送的实时水文信息、天气信息及预测的水文信息、天气信息变化情况并进行传输的北斗卫星通信模块；

[0010] 对所述水文及天气信息采集模块传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息进行传输的Lora/Wbee通信模块，所述Lora/Wbee通信模块将本航标周围的海上水文信息、天气信息和本航标的位置信息传送给其他智能航标装置，同时接收其他智能航标装置传送的其他航标周围的海上水文信息、天气信息和其他航标的位置信息；

[0011] 为所述水文及天气信息采集模块、所述北斗卫星通信模块、所述Lora/Wbee通信模块、所述边缘计算模块和所述北斗卫星定位模块提供电源的电源模块；

[0012] 接收N个所述北斗卫星通信模块传送的N个航标的水文信息、天气信息、位置信息的边缘服务器，所述边缘服务器进行水文、天气信息和位置信息进行处理形成相关水域的航道流场态势感知图并预测航道存在的风险。

[0013] 进一步地，所述水文及天气信息采集模块包括采集海上光照信息的光照传感器、采集海上温度信息的温度传感器、采集海上空气湿度信息的湿度传感器、采集海上风向信息的风向传感器、采集海上风速信息的风速传感器、采集水深信息的水深传感器和采集海水流速信息的流速传感器。

[0014] 进一步地，所述边缘计算模块接收所述光照传感器采集海上光照信息、所述温度传感器采集海上温度信息、所述湿度传感器的采集海上空气湿度信息、所述风向传感器的采集海上风向信息、所述风速传感器的采集海上风速信息、所述水深传感器的采集水深信息、所述流速传感器的采集海水流速信息和所述北斗卫星定位模块传送的本航标位置信息基于人工智能算法以边缘计算的方式对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况。

[0015] 进一步地，所述边缘计算模块包括采集海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息的数据采集子模块；

[0016] 接收所述数据采集子模块传送的海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息，通过训练好的人工智能算法预测水文信息、天气信息变化、并将预测的水文信息、天气信息变化传送所述边缘服务器的数据处理子模块；

[0017] 接收所述数据处理模块传送的预测水文信息和天气信息变化及其他边智能航标装置的边缘计算模块传送的天气、水文、航标位置信息，采用存储资源管理算法和计算资源管理算法对本航道内任务的管理、分配，以及对其他智能航标装置Lora/Wbee通信模块传送过来的需要及时处理的任务进行管理、分配的计算卸载子模块；

[0018] 对航标的数据采集子模块的信息采集功能，数据处理子模块的水文、天气生成功能和水文、天气预测功能，灯光模块的灯光控制功能，故障检测模块的故障检测功能，计算卸载子模块的任务管理、分配功能进行管理的服务管理子模块；

[0019] 通过检测天气、水文、位置、故障数据的优先级和天气、水文、位置、故障数据量的大小来控制数据的发送的先后顺序和数据多少对Lora/Wbee的通信模块进行管理的通信资源管理模块。

[0020] 进一步地，所述智能航标装置还包括对所述边缘计算模块处理的天气信息和水文信息进行存储的存储器。

[0021] 进一步地，所述智能航标装置还包括为船只航行提供灯光的灯光模块，所述灯光模块与所述边缘模块相连接。

[0022] 进一步地，对所述北斗卫星通信模块、所述Lora/Wbee通信模块的功能进行检测，对所述灯光模块的工作状态进行检测、对所述电源模块的电池损耗及使用情况进行检测、对水文及天气信息采集模块的正常采集功能进行检测的故障检测模块。

[0023] 由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于边缘计算的智能航标系统，主要安装在海上航标中，所以称之为智能航标设备。该智能航标设备可以根据水文、天气变化自动为过往船只提供灯光引航。并且该智能航标可以通过通信网为过往船只提供实时的天气和水文信息以及相关航行辅助决策。当智能航标出现故障时，可以通过北斗卫星导航系统获取实时位置，便于维修和管理，本发明可以在一定条件上实现海上船只引航系统的智能化、管理化、网络化；该智能航标采用北斗卫星通信模块，避免3G/4G通信网络在海上无法应用的情况；该智能航标的边缘计算模块采用边缘计算的方式，通过边缘计算将数据处理中心下移到数据的采集端，从而可以避免众多的数据处理给边缘服务器和云计算带来沉重的压力；采用边缘计算的方式，通过边缘计算将大量数据直接在数据采集端处理好，从而降低数据在发送给边缘服务器或云端时产生的时延，从而提高了整个系统的效率；边缘计算模块嵌入了人工智能算法，通过这种方式将整个数据的处理和计算下移到数据收集处，即边缘计算模块；通过这种方式过滤各种错误的海上数据，处理和分析海上的大量的数据；嵌入人工智能算法的智能航标设备可以精确的分析本水域的天气、水文的变化信息，然后与其它智能航标一起生成相关水域的航道流场态势感知图；不仅如此，海上的智能航标设备可以通过组网互享各个水域的信息，并通过嵌入的人工智能算法为各个智能航标设备分配任务，完成对整个航行水域水文、天气的实时分析，从而为船只航行提供航行辅助决策。

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0025] 图1为一种基于边缘计算的智能航标系统结构图；

[0026] 图2为一种基于边缘计算的智能航标系统海上工作的网络图；

[0027] 图3为一种基于边缘计算的智能航标系统的边缘计算架构图；

[0028] 图4为一种基于边缘计算的智能航标系统的程序流程图。

[0029] 图中：1智能航标装置，2、边缘服务器，101、太阳能板，102、电池，103、电压转换模块，104、北斗卫星定位模块，105、光照传感器，106、温度传感器，107、湿度传感器，108、风向传感器，109、风速传感器，110、水深传感器，111、流速传感器，112、MCU模块，113、Lora/Wbee通信模块，114、北斗卫星通信模块，115、故障检测模块，116、灯光模块，117、存储器，118、水文及天气信息采集模块，119、边缘计算模块,120、电源模块，1190、数据采集子模块，1191、数据处理子模块，1192、计算卸载子模块，1193、服务管理子模块，1194、通信资源管理子模块。

具体实施方式

[0030] 为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

[0031] 图1为一种基于边缘计算的智能航标系统结构图；本发明提供的一种基于边缘计算的智能航标系统，包括N个智能航标装置1和边缘服务器2；

[0032] 所述智能航标装置1包括水文及天气信息采集模块118、北斗卫星定位模块104、边缘计算模块119、北斗卫星通信模块114、Lora/Wbee通信模块113、电源模块120、灯光模块116和故障检测模块115；

[0033] 所述水文及天气信息采集模块118对本航标周围的海上水文信息和天气信息进行采集；

[0034] 所述水文及天气信息采集模块118包括采集海上光照信息的光照传感器105、采集海上温度信息的温度传感器106、采集海上空气湿度信息的湿度传感器107、采集海上风向信息的风向传感器108、采集海上风速信息的风速传感器109、采集水深信息的水深传感器110和采集海水流速信息的流速传感器111；

[0035] 该智能航标装置1安装在传统的海上航标上，

[0036] 所述北斗卫星定位模块104对本航标位置信息进行采集；

[0037] 所述边缘计算模块119接收所述水文及天气信息采集模块118传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块104传送的本航标位置信息，所述边缘计算模块119对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测其未来一段时间或一小时内的本航道的天气信息、水文信息的变化情况；同时嵌入人工智能算法可以根据自身运算能力同周围其它航标分配计算资源，以此来达到更好的整体运算能力；不仅如此，基于边缘计算的智能航标装备之间通过Lora/Wbee通信模块113的mesh组网可以实现重要的水文、天气数据之间交换并且联合分析，不仅可以降低对云计算的依赖还可以避免重要数据在上传至云端时数据泄露的问题；通过这种将数据处理能力下移的边缘计算的方式，不仅可以避免云端处理数据时给云端造成的压力，并且还可以提高数据传云时的安全性，降低数据传云过程中产生的不必要的时延，为海上航行提供了可靠的技术手段。

[0038] 具体地，所述边缘计算模块119接收所述光照传感器105采集海上光照信息、所述温度传感器106采集海上温度信息、所述湿度传感器107的采集海上空气湿度信息、所述风向传感器108的采集海上风向信息、所述风速传感器109的采集海上风速信息、所述水深传感器110的采集水深信息和所述流速传感器111的采集海水流速信息和所述北斗卫星定位模块114传送的本航标位置信息基于人工智能算法以边缘计算的方式对来自本航道上的水文信息和天气信息进行处理，得到实时的水文信息和天气信息并预测的本航道的天气信息、水文信息的变化情况；

[0039] MCU模块112和存储器117组成边缘计算模块119，在该边缘模块119中嵌入人工智能算法，嵌入的人工智能算法包括回归算法、随机森林、强化学习等人工智能方法，实现任务的智能分配，更加高效的管理数据并实时的分析数据，最终将处理完成的结果通过北斗卫星通信模104和Lora/Wbee通信模块113分别发给岸基指挥中心的边缘服务器2和过往船只，该边缘计算模块119主要为减轻服务器和云计算的计算压力，通过将计算和处理数据的中心下放到数据收集端；MCU模块112对水文、天气信息进行分析是否达到设定的某一阙值来对灯光模块116进行实时控制；比如说，当白天进入黑夜时，光照强度由强变弱，当光照强度达到某一值时灯光模块闪光速度变快；

[0040] 所述北斗卫星通信模块13对接收所述边缘计算模块12传送的实时水文信息、天气信息及预测的水文信息、天气信息变化情况并进行传输；所述北斗卫星通信模块114将处理好的实时水文信息、天气信息及预测的水文信息、天气信息变化情况以短报文的形式发送给岸基指挥中心中的边缘服务器2；岸基指挥中心的边缘服务器2通过上位机查看航道的水文、天气、位置信息；如果岸基管理中心想对其中每个智能航标进行控制，也可以通过北斗卫星通信模104块发送控制信息。

[0041] 所述Lora/Wbee通信模块113对接收所述水文及天气信息采集模块118传送的本航标周围的海上水文信息和天气信息和所述北斗卫星定位模块104传送的本航标位置信息进行传输，同时所述Lora/Wbee通信模块113将本航标周围的海上水文信息、天气信息和本航标的位置信息传送给其他智能航标装置1，同时接收其他智能航标装置1的Lora/Wbee通信模块113传送的其他航标周围的海上水文信息、天气信息和其他航标的位置信息；所述Lora/Wbee通信模块113还将航标进行组网，实时收集各传感器的数据；

[0042] 所述电源模块120为所述水文及天气信息采集模块118、所述北斗卫星通信模块114、所述Lora/Wbee通信模块113、所述边缘计算模块119和所述北斗卫星定位模块104提供电源；

[0043] 接收N个所述北斗卫星通信模块114传送的N个航标的水文信息、天气信息、位置信息的边缘服务器2，所述边缘服务器2进行水文、天气信息和位置信息进行处理形成相关水域的航道流场态势感知图并预测航道存在的风险；从而可以为海上船只航行提供航行辅助决策；

[0044] 所述电源模块120包括采集光能并将光能转化为电能的太阳能电池板101、为整个系统供电并且可以在环境恶劣时使用的电池102；为系统各个模块提供准确的电压的电压转换模块103；所述太阳能电池板101与所述电池102一端相连接，所述电池的另一端与所述电压转换模块103一端相连接，所述电压转换模块103的另一端与所述水文及天气信息采集模块118、北斗卫星定位模块104、边缘计算模块119、北斗卫星通信模块114和Lora/Wbee通信模块113相连接。

[0045] 进一步地，灯光模块116为船只航行提供灯光，所述灯光模块116与所述边缘模块119相连接；

[0046] 进一步地，所述故障检测模块1对所述北斗卫星通信模114、所述Lora/Wbee通信模块113的功能进行检测，对所述灯光模块116的工作状态进行检测、对所述电源模块120的电池102损耗及使用情况进行检测、对水文及天气信息采集模块118的正常采集功能进行。

[0047] 图2为一种基于边缘计算的智能航标系统海上工作的网络图；海上的数据采集网络和通信网络主要包括，基于边缘计算的智能航标装置1、搭载Lora/Wbee通信模块113的各种船只、设置有卫星通信终端的岸上骨干网。当智能航标装置1开机运行时，Lora/Wbee通信模块113

[0048] 完成组网，并且各个节点以及智能航标装置1采集自己位置的数据信息，之后通过安置在智能航标上的智能航标设备收集这些数据并通过人工智能算法处理形成天气和水文信息并实时的进行分析，得出准确的天气、水文信息并通过人工智能算法预测其未来一段时间内的水文、天气变化，并且多个智能航标的水文、天气信息可进一步处理形成相关水域的航道流场态势感知图，从而可以为海上船只航行提供航行辅助决策。

[0049] 图3为一种基于边缘计算的智能航标系统的边缘计算架构图；主要分为5个基本的架构，该边缘计算模块119包括数据采集子模块1190、数据处理子模块1191、计算卸载子模块1192、服务管理子模块1193和通信资源管理子模块1194；

[0050] 在数据采集子模块1190采集海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息，处理成该水域的水文、天气信息；

[0051] 所述数据处理子模块1191接收所述数据采集子模块传送的海上光照信息、温度信息、空气湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息和航标位置信息，通过训练好的人工智能算法预测水文信息、天气信息变化、并将预测的水文信息、天气信息变化传送所述边缘服务器2或者通过其它Lora/Wbee通信模块113传递给周围的过往船只；

[0052] 所述计算卸载子模块1192接收所述数据处理子模块1191传送的预测水文信息和天气信息变化及其他边智能航标装置1的边缘计算模块119传送的天气、水文、航标位置信息，采用存储资源管理算法和计算资源管理算法对本航道内任务的管理、分配，以及对其他智能航标装置1的Lora/Wbee通信模块113传送过来的需要及时处理的任务进行管理和分配。

[0053] 所述服务管理子模块1193对航标的数据采集子模块1190的信息采集功能，数据处理子模块1191的水文、天气生成功能和水文、天气预测功能，所述灯光模块116的灯光控制功能，故障检测模块115的故障检测功能和计算卸载子模块1192的任务管理、分配功能进行管理的；使整个航标内的任务有序的进行、并且在其它设备需要某项或多项任务时可以有计划的调度，从而保证整个智能航标工作的正常进行；

[0054] 通过检测天气、水文、位置、故障数据的优先级和天气、水文、位置、故障数据量的大小来控制数据的发送的先后顺序和数据多少对Lora/Wbee的通信模块113进行管理的通信资源管理模块1194；在通信资源管理模块1194中主要管理无线资源的利用，因为海上通信资源稀缺，所以当有数据传输时，应尽量保证各种通信资源合理运用，从而可以保证可以实现最大的传输速率。

[0055] 图4为一种基于边缘计算的智能航标系统的程序流程图，一种基于边缘计算的智能航标系统的工作过程如下：

[0056] S1:进行整个智能航标系统的初始化，在此部分为各个模块分配硬件资源，并初始化各个通信接口，便于之后的数据收集和数据通信的进行；

[0057] S2：光照传感器105、温度传感器106、湿度传感器107、风向传感器108、风速传感器109、水深传感器110和流速传感器111采集各自的信息，北斗卫星定位模块114采集航标位置信息，故障检测模块115进行故障采集，之后将所有这些信息汇总到边缘计算模119块当中；

[0058] S3：边缘计算模块119将来自光照传感器105、温度传感器106、湿度传感器107、风向传感器108、风速传感器109、水深传感器110、流速传感器111采集的电压或其它物理类型的信息转化为光照信息、温度信息、湿度信息、风向信息、风速信息、水深信息、流速信息等真实的天气或者水文信息并与其它智能航标生成相关水域的航道流场态势感知图，之后通过嵌入人工智能算法实时处理和分析该水域的水文和天气信息及其变化信息，并且将整个航行水域的智能航标装置整合全部数据并为每个边缘计算模块119分配任务并进行数据分析，通过人工智能算法分析整个航行水域的水文信息、天气信息的数据；除此之外，北斗卫星定位模块114准确定位航标的位置信息，最后，将所有的水文、天气、位置信息放在存储器117中进行存储；

[0059] S4：MCU112通过判断水文、天气等信息是否满足某一设定的阙值来控制灯光模块116,如：是否进入黑夜，是就打开灯光照明；是否天气不利于航行等，是就发送灯光报警；

[0060] S5：每个智能航标装置1检测自身通信范围内是否有船只经过(智能航标不断查找先加进来的MAC地址，如果有新的MAC地址，就将相关数据发送给此船只)，若智能航标周围有船只经过时，保存的各种数据信息通过船只或航标组成的自组网发送给船只，如果没有船只经过，则将数据暂时保存到存储器117中便接下来使用；

[0061] S6:智能航标装置1检测是否有来自岸基指挥中心的边缘服务器1的控制信息，如果检测到来自岸基指挥中心的灯光控制信息(灯光控制信息用来报警，比如海上有紧急情况，但是算法没有检测到危险，这时需要人为来设置灯光的变化情况来警告海上的工作人员)，则按照控制信息的内容改变灯光的状态,如果没有接收来自岸基指挥中心的控制消息，则不执行任何操作；

[0062] S7:智能航标中的故障检测模块115和各个传感器不断收集故障信息和物理信息，人工智能算法实时监控并分析这些数据的变化，通过这些数据的变化可以及时预测系统的故障信息，并将这些通过北斗卫星通信模块114及时的发送给岸基管理中心进行故障报备；

[0063] S8：将存储器117中保存的标准的光照、温度、湿度、风向、风速、水深、流速、地理位置等数据通过北斗卫星通信模块114，以短报文的形式直接发送给岸基管理中心的边缘服务器2，岸基管理中心的边缘服务器2通过上位机直接将水文、天气、地理位置位置信息在电子海图上进行显示。

[0064] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。