T/CIN 051-2024 基于OpenHarmony的内河船载智能终端技术要求

　　团 体 标 准

　　T/CIN 051—2024

　　基于OpenHarmony 的内河船载智能终端技术要求

　　Technical requirement for intelligent terminal on inland waterway

　　ships based on OpenHarmony

　　2024-11-28 发布 2025-02-28 实施

　　中国航海学会 发布

　　T/CIN 051—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1—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》给出的规则起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国航海学会提出并归口。

　　本文件起草单位：交通运输部水运科学研究所、软通动力信息技术(集团)股份有限公司、鸿湖万联(江苏)科技发展有限公司、华为终端有限公司、中国船级社武汉分社。

　　本文件主要起草人：李林、彭强、秦张波、朱玮玮、庞敏、赵文静、安小刚、叶晓宾、齐英凯、顾群、董南、吴万里、张明瑜、张钊、王军、赵立业、周琦、袁杰。

　　基于OpenHarmony 的内河船载智能终端技术要求

　　1 范围

　　本文件规定了基于 OpenHarmony 的内河船载智能终端的终端组成、功能要求、操作系统及软件要求、硬件配置要求和其它要求。

　　本文件适用于搭载 OpenHarmony 操作系统的内河船载智能终端的研发、设计和生产。

　　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。

　　GB/T 20068—2017 船载自动识别系统(AIS)技术要求

　　GB/T 28281—2022 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

　　GB/T 36092—2018 信息技术 备份存储 备份技术应用要求

　　JT/T 680.1—2016 船用通信导航设备的安装、使用、维护、修理技术 第 1 部分：总则JT/T 766.1—2019 北斗卫星导航系统船载终端 第 1 部分：技术要求

　　JT/T 1360—2020 船舶大气污染物排放监测通用要求

　　JT/T 1361—2020 船舶水污染物排放监测技术要求

　　JTS 195-3—2019 内河电子航道图技术规范

　　3 术语和定义、缩略语

　　3.1 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1.1 3.1.1

　　船载智能终端 shipborne smart terminal

　　能够接入船用通信网和数字蜂窝移动通信网，提供应用软件开发接口，并能够安装和运行船舶过闸申报、船员远程核验、船舶机务管理等智能应用软件的船载终端。

　　3.1.2 3.1.2

　　OpenHarmony

　　采用组件化设计，可根据设备的资源能力和业务特征进行灵活裁剪，满足不同形态终端设备的开源操作系统。

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　AIS：船舶自动识别系统(Automatic Identification System)

　　AP：接入点(Access Point)

　　API：应用程序接口 (Application Programming Interface )

　　CPU：中央处理器(Central Processing Unit)

　　GLONASS：俄罗斯全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System )

　　GNSS：欧洲伽利略系统(Global Navigation Satellite System )

　　GPIO：通用型之输入输出外设(General Purpose Programming Input/Ouput peripheral)

　　GPU：图形处理器(Graphics Processing Unit)

　　HDF：驱动框架(Hardware Driver Framework)

　　HDMI：高清多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface)

　　MIPI：移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface)

　　RTK：实时动态(Real-Time kinematic)

　　SPI：串行外设接口(Serial Peripheral Interface)

　　STA：站点(Station)

　　UART：通用异步收发器/串口(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)

　　USB：通用串行总线(Universal Serial Bus)

　　UVC：视频控制接口(Video Control Interface)

　　VHF：甚高频(Very high frequency)

　　4 终端组成

　　基于开源鸿蒙的内河船载智能终端(以下简称“船载终端”)由功能要求、操作系统、硬件配置组成，组成如图1所示。

　　图1 船载终端组成框图

　　5 功能要求

　　5.1 基础功能

　　5.1.1 定位导航功能

　　定位导航功能应满足以下要求：

　　a) 提供实时的时间、经度、纬度、高程、航速、航向信息;

　　b) 支持RTK实时动态技术;

　　c) 支持北斗三号系统;

　　d) 支持北斗独立启动、工作;

　　e) 支持北斗双频定位;

　　f) 支持定位数据输出并显示在电子航道图上;

　　g) 支持外部电源断开后的位置保存功能，当外部电源上电后，自动打印输出存储信息。

　　5.1.2 通信功能

　　船载终端应具有以太网、无线网络、移动通信网络接入功能。

　　5.1.3 AIS 功能

　　AIS 应符合 GB/T 20068 的规定。

　　5.1.4 自检功能

　　终端应具有开机及重启自检功能，如遇故障应通过人机交互输出提示，在通信正常情况下将检测异常结果上报系统中心。

　　自检内容应包括：

　　a) 设备故障，包括但不限于主控、定位、通信、电源、显示、音频设备故障;

　　b) 版本信息，包括但不限于硬件版本、操作系统版本、驱动程序版本、应用软件版本。

　　5.1.5 报警功能

　　终端应具备自动报警功能，并可通过自动和手动方式向系统中心发送报警信息。

　　5.1.6 电子航道图

　　电子航道图功能应满足以下要求：

　　a) 具有电子航道图显示、比例尺、拖拽、放缩、要素分层、背景控制、本船定位跟踪等功能;

　　b) 采用在线方式更新电子航道图;

　　c) 电子航道图的制作、更新维护符合 JTS 195-3 的规定。

　　5.1.7 其它基础功能宜符合 JTS 766.1 功能要求。

　　5.2 业务管理功能

　　5.2.1 船舶过闸管理

　　船舶过闸管理包括但不限于以下功能：

　　a) 船舶远程申报应具备资料的增加、修改、撤销和结果查询功能;

　　b) 船舶配员船员管理应具备船员信息的增加、修改、删除和查询功能;

　　c) 通航信息可接收系统中心的信息，并通过人机交互方式向船员提供信息;

　　d) 收费结算应具备过闸服务费用的查询、结算和统计功能。

　　5.2.2 船员远程核验

　　船员远程核验包括但不限于以下功能：

　　a) 生物特征识别功能应含人脸识别或指纹识别，宜采用双目识别方式进行人脸识别;

　　b) 身份证识别功能应与生物特征识别相结合实现船员人证核验。

　　5.2.3 船舶机务管理

　　船舶机务管理包括但不限于以下功能：

　　a) 船舶管理应具备船舶管理相关的静态信息的增、删、改、查功能;

　　b) 机务管理应具备船舶机务相关的静态信息的增、删、改、查和设备运行状态监测功能。

　　5.2.4 船舶防污染管理

　　船舶防污染管理包括但不限于以下功能：

　　a) 船舶水污染物监测，具备经舱底水分离器或生活污水处理装置处理后的污水中污染物监测功能，应符合 JT/T 1361 的规定;

　　b) 船舶大气污染物监测，具备船舶大气污染物监测功能，船载终端连续监测要求应符合 JT/T 1360 的规定。

　　5.2.5 船舶视频监控

　　应提供船舶视频监控系统视频接入和展示功能。

　　5.2.6 其它业务应用

　　航运公司、行业主管部门的其他应用软件可以在船载终端上进行动态扩展。

　　6 操作系统及软件要求

　　6.1 内核版本

　　应支持 Openharmony 长期演进的 Linux 内核版本。

　　6.2 HDF 框架

　　应支持 HDF 硬件驱动框架，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。

　　6.3 API 兼容性

　　6.3.1 Openharmony 已公开 API

　　应支持 OpenHarmony 已公开发布的 API 的完整实现。

　　6.3.2 终端运行状态信息接口

　　终端运行状态信息接口要求如下：

　　a) 应提供获取终端运行状态信息的接口，满足 JT/T 766.1—2019 中 5.2 的规定;

　　b) 不应向外提供修改终端状态信息的接口。

　　6.3.3 查询和控制终端设备接口

　　应提供外接设备状态查询和控制接口，包括但不限于设备信息、设备状态、打开关闭设备等功能接口。

　　6.3.4 组件接口

　　组件接口要求如下：

　　a) 应提供安装、更新、删除、启动、停止组件的接口;

　　b) 应提供查询组件信息的接口。

　　6.3.5 服务接口

　　服务接口要求如下：

　　a) 应提供安装、更新、删除、启动、停止服务的接口;

　　b) 应提供查询服务信息的接口。

　　6.4 分布式能力

　　6.4.1 分布式软总线

　　应提供统一的通信接口，以屏蔽各种通信方式之间的差异。

　　6.4.2 分布式数据管理

　　应提供数据分布式存储和流转的能力。

　　6.4.3 分布式硬件管理

　　应提供分布式硬件管理的能力，提供统一的硬件接入、查询和使能等能力。

　　6.4.4 分布式数据任务调度

　　应支持统一的分布式服务管理(发现、同步、注册、调用)机制，支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作。

　　6.5 增强组件

　　6.5.1 流媒体数据与传输

　　媒体数据与传输要求如下：

　　a) 应提供视频编解码、视频播放能力的算法库;

　　b) 应提供支持 onvif、GB/T 28181 协议的音视频传输协议库。

　　6.5.2 文件数据与传输

　　文件数据与传输要求如下：

　　a) 应提供 zip、rar 文件的压缩解压算法库;

　　b) 应提供 http 文件传输协议组件。

　　6.5.3 数据库

　　应提供第三方数据库管理系统支持，包括但不限于事务、索引、视图、触发器、外键、参数化查询和预编译 SQL 语句。

　　6.6 资源监控管理

　　资源监控管理应满足但不限于如下要求：

　　a) 提供系统资源监控管理，对系统的内存信息、进程状态、服务状态、CPU活动等进行监控;

　　b) 提供外接设备的使用情况和传感器采集的信息监控状况。

　　6.7 系统升级

　　系统升级要求如下：

　　a) 应具备系统在线升级功能，支持在线下载升级包和断点续传;

　　b) 应支持移动存储卡升级功能;

　　c) 应支持终端系统全量升级和差分升级;

　　d) 终端升级前应对升级包进行基于公私钥对的签名校验;

　　e) 签名校验方式建议使用 SHA-256 进行哈希计算，通过 RSA 3072 位或以上密钥长度的签名证书进行验证;

　　f) 升级过程应支持不擦除用户数据;

　　g) 终端升级过程中应支持掉电保护功能;

　　h) 宜支持系统分区进行 A/B 备份或者只对关键分区进行 A/B 备份。

　　6.8 终端管理系统

　　应支持系统中心平台对终端管理能力，包括但不限于设备管控、报警管理、船员核验、船务管理、电子航道图管理、版本包管理、应用管理、系统升级等。

　　6.9 日志管理

　　日志管理要求如下：

　　a) 应提供系统异常处理时，日志记录/dump 功能，在发生卡死故障的时候，进行日志采集;

　　b) 应为系统和应用提供记录用户操作、系统运行状态等信息记录功能及日志打印;

　　c) 日志信息中不应含有敏感信息;

　　d) 日志记录功能应设置打印级别及读取权限，确保非授权用户无法获取/删除日志信息;

　　e) 支持配置日志文件保存周期和最大限制的 API 接口;

　　f) 日志记录格式应满足 OpenHarmony 日志、trace 等格式输入输出要求。

　　6.10 安全管理要求

　　6.10.1 数据安全

　　数据安全要求如下：

　　a) 应支持至少 1 种密码算法，如 SM1、SM2、SM3、SM4、SHA-1、SHA-256、HMAC、HMAC-SHA1、 HMAC-SHA256、PBKDF2 等加解密算法;

　　b) 岸端数据的备份技术应用要求应符合 GB/T 36092-2018 的规定。

　　6.10.2 系统安全

　　系统安全要求如下：

　　a) 数据和进程隔离，应用和系统服务应运行在独立的沙箱中，进程空间和程序数据应是相互隔离的;

　　b) 安全升级，系统升级时应进行完整性和真实性验证，防止设备被非法升级;

　　c) 系统漏洞检查和修复，应定期检查系统版本的漏洞，对漏洞进行维护和追踪;

　　d) 调试安全，系统调试接口在发布时应被禁用或授权控制。

　　6.10.3 应用安全

　　应用安全要求如下：

　　a) 应用权限审查，应用程序访问敏感数据和功能应具备权限审查，应提供接口权限控制，保证未经授权应用无法调用该接口。

　　b) 应用权限管理，系统应提供接口或者界面，为用户提供授权和管理动态权限，必要时用户可以撤销授权。如果支持分布式场景，主体设备(分布式业务发起方)应提供接口或者界面，为用户授权。

　　c) 应用程序验签，系统提供应用程序验签功能，当应用被合法签名后才能安装，验证不通过时拒绝安装。

　　d) 密钥管理，系统提供密钥安全管理功能，不应存在明文密钥输出的接口，明文密钥或私钥不应固化在系统代码中。

　　7 硬件配置要求

　　7.1 主控模块

　　主控模块配置要求如下：

　　a) 应能对船载终端 AIS 模块、定位模块、通信模块、摄像头模块、音频模块、人机交互、航姿模块、存储模块、电源模块、外设接口进行数据采集、分析、存储、决策及控制;

　　b) 内存空间应不低于 8GB;

　　a) 可读写非易失存储空间应不低于 32GB。

　　7.2 AIS 模块

　　AIS 模块配置要求应符合 GB/T 20068 的规定。

　　7.3 定位导航模块

　　应具有独立的充电电池。在设备断电情况下， 能够实现天线状态检测、定位数据存储功能。在设备接电情况下，能够自动、连续地输出船舶位置。

　　7.4 通信模块

　　应具备船载终端之间、船载终端与岸上系统之间数据通信功能。

　　7.5 视频模块

　　应具备同时支持可见光和红外图像采集功能。

　　7.6 音频模块

　　应具备音频采集和播放功能。

　　7.7 人机交互模块

　　应通过文字、图形图像、语音方式，向船舶操作人员提供信息。船舶操作人员可通过触控、按钮等方式，向终端发送指令。

　　7.8 航姿模块

　　应内置陀螺仪，可以监测船舶实时姿态。

　　7.9 存储模块

　　应支持外置存储方式扩展船载终端存储空间。

　　7.10 电源模块

　　应为船载终端提供符合要求的电源。

　　7.11 外设接口模块

　　应提供与船载终端外部设备进行数据交换的接口。

　　8 其它要求

　　8.1 环境适应性要求

　　船载终端应在下列环境条件下正常工作：

　　a) 温度，高温 55℃±3℃;低温 - 30℃±3℃。

　　b) 湿度，环境空气温度在 40℃, 相对湿度为 95%。

　　c) 盐雾，温度 40℃±2℃, 湿度 90%～95%，浓度 95%的氯化钠溶液连续喷洒 2h。

　　8.2 电源要求

　　船载终端应在下列电源电压和频率的波动下正常工作：

　　a) 频率，额定频率的±5%，终端应具有由于过流、超压、瞬态电流以及电源操作程序错误或错接电源极性时，元件不致被损坏的保护措施。

　　b) 欠压，在 30s 内逐渐将电压降至额定电压的 40%或升至额定电压的 80%后，可以恢复并正常运行。

　　8.3 外观要求

　　船载终端的外观要求应符合 JT/T 766.1 的规定。

　　8.4 铭牌

　　船载终端的铭牌要求应符合 JT/T 766.1 的规定。

　　8.5 安装、使用、维护和修理

　　船载终端的安装、使用、维护和修理要求应符合 JT/T 680.1 的规定。

　　参考文献

　　[1] GB/T 19056—2021 汽车行驶记录仪

　　[2] GB/T 26782.1—2011 卫星导航船舶监管信息系统 第 1 部分：系统组成与功能定义

　　[3] IEC 60945：2002/COR1:2008 Martitime navigation and radiocommunication equipment and systems-general requirements-Methods of testing and required test results

　　[4] IEC 61108-5：2020 北斗导航卫星系统-接收机-性能与试验

　　[5] IEC 62287-1：2017 Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems - Class B shipborne equiment of the automatic identification system (AIS)

　　[6] 《OpenHarmony 应用开发文档》， https://docs.openharmony.cn/pages/v4.1/zh-cn/ application-dev/application-dev-guide.md/