文/陳濟(jì)中 趙興法 宋自杰 陳帆

黨的“十九大”明確提出了“人民至上、以人為本”的宗旨，把人民群眾對美好生活的向往作為奮斗目標(biāo)，提高船員在海上的福利，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋船只海上WiFi接入，滿足船員海上上網(wǎng)的需求，中國水產(chǎn)總公司航運(yùn)部進(jìn)行“遠(yuǎn)洋漁船船用無線上網(wǎng)和流量控制系統(tǒng)”測試和應(yīng)用。通過寬帶衛(wèi)星通信終端，連接船端無線上網(wǎng)和流量控制設(shè)備，達(dá)到將衛(wèi)星寬帶數(shù)據(jù)通過WiFi的方式，接通船員的手機(jī)/筆記本電腦，實(shí)現(xiàn)船員上網(wǎng)和使用微信或QQ聯(lián)系家人的功能。

一．系統(tǒng)組成

實(shí)現(xiàn)船員遠(yuǎn)洋無線上網(wǎng)，從技術(shù)和管理層面著手，打造一個“五位一體”的海上WiFi平臺，分別是：

（一）寬帶衛(wèi)星設(shè)備

利用遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船上的寬帶衛(wèi)星設(shè)備，變更原有的250M/月，申請1G/月的流量套餐，保留原有的250M對公專用，將另外的750M分配給船上25位船員使用，每人每月占有30M的流量，滿足通過微信或QQ跟家溝通時基本的文字、信息和圖片傳輸。

（二）雙模無線AP熱點(diǎn)分布

在船上的辦公區(qū)和休息區(qū)安裝兩個AP熱點(diǎn)，發(fā)出WiFi信號，船員可以很方便的使用手機(jī)等設(shè)備連接到WiFi，并使用個人賬號和密碼進(jìn)行Portal登錄網(wǎng)絡(luò)。

（三）船員上網(wǎng)流量控制和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

本系統(tǒng)可以合理分配每位船員的上網(wǎng)流量，嚴(yán)格控制每個船員賬戶每月30M的衛(wèi)星流量。同時控制好船員上網(wǎng)的時間和費(fèi)用，后臺監(jiān)測每個賬戶的在線聯(lián)網(wǎng)情況，使得船長或二副可以方便快捷的管理船員上網(wǎng)時間。當(dāng)個別船員需要自費(fèi)用到更多流量時，可以酌情擴(kuò)充其個人賬戶流量。

（四）船端防火墻安全防護(hù)

系統(tǒng)安裝船端硬件防火墻，采用七層安全協(xié)議，不僅可設(shè)置常規(guī)的網(wǎng)頁過濾和病毒防護(hù)，而且通過制定防火墻“白名單”目錄，限定船員僅登錄固定的網(wǎng)站和通信軟件，隔絕其他潛在的網(wǎng)絡(luò)病毒源或惡意攻擊，保障船端的網(wǎng)絡(luò)安全。

（五）優(yōu)質(zhì)的寬帶衛(wèi)星流量資費(fèi)套餐

通過與優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)星通信服務(wù)商合作，制定合理的船員流量資費(fèi)套餐，使船員能夠用得起，用得好。船員表示：能夠花費(fèi)較低的費(fèi)用得到滿足正常需求的通信服務(wù)，可以跟家人保持聯(lián)系，發(fā)送和接收到與家人的文字、語音和圖片，在海上枯燥的航行和作業(yè)中是一件感到幸福的事情。

二．通信原理和硬件實(shí)現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)Internet數(shù)據(jù)通過寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸，接入船端防火墻，經(jīng)過防火墻的安全數(shù)據(jù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)控制器（NAC+AC），最后由PoE供電和分配數(shù)據(jù)的AP實(shí)現(xiàn)WiFi通信。

利用RADIUS模式對每個船員賬戶的流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)，RADIUS是網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程接入設(shè)備的客戶和包含用戶認(rèn)證與配置信息的服務(wù)器之間信息交換的標(biāo)準(zhǔn)客戶/服務(wù)器模式。它包含有關(guān)用戶的專門簡檔，如：用戶名、接入口令、接入權(quán)限等。這是保持遠(yuǎn)程接入網(wǎng)絡(luò)的集中認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)和審查的得到接受的標(biāo)準(zhǔn)。RADIUS認(rèn)證系統(tǒng)包含三個方面：認(rèn)證部分、客戶協(xié)議以及計(jì)費(fèi)部分，其中：RADIUS 認(rèn)證部分安裝在旁接的計(jì)費(fèi)服務(wù)器上，即RADIUS認(rèn)證服務(wù)器；客戶協(xié)議運(yùn)行在數(shù)據(jù)接入設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制器上。這些RADIUS客戶把認(rèn)證請求發(fā)送給RADIUS認(rèn)證服務(wù)器，并按照服務(wù)器發(fā)回的響應(yīng)做出行動；RADIUS計(jì)費(fèi)部分收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并可以生成每位賬戶內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)流量報告和賬單。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D請見圖一。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

理論研究和通信原理可行性分析后，就可以選擇穩(wěn)定可靠的硬件設(shè)備進(jìn)行搭建了?？紤]到船上的寬帶衛(wèi)星設(shè)備帶寬約250K的情況下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和處理量級較小，船上AP安裝數(shù)量低于10個，船上用戶量較少（一般不會超過100位），本系統(tǒng)選擇的NAC+AC控制器為基于MTK7621處理器的Linux系統(tǒng)的本地網(wǎng)絡(luò)控制器，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)則選擇是基于Intel X86系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)服務(wù)器。船員連接WiFi后手機(jī)的用戶登錄和認(rèn)證界面基于Web形式的Portal驗(yàn)證，不需要手機(jī)安裝任何軟件即可登錄上網(wǎng)。本系統(tǒng)硬件連接圖請見圖二。

圖2 硬件連接圖

三．船上網(wǎng)絡(luò)管理

船用無線上網(wǎng)和流量控制系統(tǒng)后臺管理根據(jù)衛(wèi)星通信設(shè)備帶寬和總流量進(jìn)行設(shè)置，同時通過合理的設(shè)定每位船員的套餐，實(shí)現(xiàn)船員在可控和有效的管理下快樂上網(wǎng)。通過對船上網(wǎng)絡(luò)管理員（二副）和船員進(jìn)行簡單的培訓(xùn)后，即可按照以下原則進(jìn)行管理：

（一）控制每個船員賬戶的流量，當(dāng)月超出后，網(wǎng)絡(luò)停機(jī)，下個月重新開機(jī)。目前每個船員設(shè)置為每月30兆的流量?？偭髁坎怀^1G。

（二）后臺可顯示每位船員賬戶的上網(wǎng)在線情況，若發(fā)現(xiàn)某位船員在崗時上網(wǎng)，后臺可將其下線，避免影響工作。

（三）控制每個船員的上傳帶寬100k，下載帶寬200k。避免造成一位船員使用帶寬過高時，影響其他船員的網(wǎng)速。

（四）按照每位船員賬戶使用流量的情況，可實(shí)現(xiàn)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)，船員按月繳費(fèi)即可，收費(fèi)由船上網(wǎng)絡(luò)管理員（二副）負(fù)責(zé)。

（五）由于使用了新的寬帶衛(wèi)星通信設(shè)備，船員上網(wǎng)過程中，不占用船上對公的流量，不影響船上原有的衛(wèi)星通信設(shè)備運(yùn)行，做到獨(dú)立分開。同時保證數(shù)據(jù)安全。

船員通過手機(jī)連上WiFi信號后，手機(jī)屏幕上直接彈出Portal登錄界面，填寫二副發(fā)放的賬戶名和密碼后，就可以按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)的帶寬和流量進(jìn)行上網(wǎng)了。

四．應(yīng)用效果和管理原則

“遠(yuǎn)洋漁船船用無線上網(wǎng)和流量控制系統(tǒng)”在遠(yuǎn)洋漁業(yè)運(yùn)輸船上的應(yīng)用和運(yùn)行，是解決船員在海上與家人通信難、通信貴的問題一次嘗試。在一個多月的海上運(yùn)行中，漁業(yè)船舶上安裝了船用無線WiFi上網(wǎng)系統(tǒng)，作為一個新鮮事物，各位船員熱情參與，積極協(xié)作配合，船員家屬尤為感動。目前，WiFi系統(tǒng)技術(shù)性能優(yōu)良，使用效果良好，極大地改善了船員的個人通信需求。船員WiFi無線系統(tǒng)，根本性地提高和改善船員個人通信福利，船員表現(xiàn)出了極大地?zé)崆椋譂M意、十分感謝。

同時，把船員海上無線上網(wǎng)統(tǒng)一納入到公司統(tǒng)一管理中來，對于企業(yè)來說，是必不可少的方案。一是對船員上網(wǎng)行為可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，特殊情況下可以進(jìn)行信息追溯，做得到監(jiān)管到位，避免放任船員個人單方面直接與衛(wèi)星通信公司聯(lián)系而使得統(tǒng)一管理和信息監(jiān)管缺失，有監(jiān)管失責(zé)的不良隱患。二是能體現(xiàn)公司領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷員工生活，關(guān)心員工個人私密通信的實(shí)際需要，福利到位，提高公司對船員的號召力和凝聚力，提高捕撈作業(yè)生產(chǎn)效率。

五．船端設(shè)備安裝調(diào)試

當(dāng)海上無線上網(wǎng)設(shè)備運(yùn)達(dá)船上后，即將出海遠(yuǎn)行的船員們表現(xiàn)出極大的熱情，紛紛表示：以前只聽說外籍的商船上有海上WiFi可以上網(wǎng)，但是因?yàn)樵O(shè)備和通信費(fèi)太貴，一直沒有在國內(nèi)漁業(yè)船舶上實(shí)現(xiàn)，以后出航，終于能在茫茫大海上與家人通信了，可以用微信和家人聯(lián)系，聽到親人的聲音，看到愛人發(fā)的自拍，是最幸福不過的事情了。

安裝過程中，船員踴躍參與和幫忙，機(jī)頭忙著焊天線支架，電工忙著開電纜槽走線，二副則投入緊張的設(shè)備操作和管理學(xué)習(xí)中去。安裝和調(diào)試過程簡單介紹如下：

海上無線WiFi系統(tǒng)使用培訓(xùn)

船員手機(jī)登錄賬戶

（一）廠家工作人員將AP無線熱點(diǎn)和流量統(tǒng)計(jì)計(jì)費(fèi)設(shè)備安裝到船上，使用RJ45網(wǎng)線，打通了駕駛臺和甲板二層食堂休息區(qū)的兩個Wifi熱點(diǎn)，船員使用手機(jī)能夠搜到Wifi信號。同時安裝好船端防火墻。

（二）安裝寬帶衛(wèi)星通信設(shè)備，接通防火墻和AP無線熱點(diǎn)及流量統(tǒng)計(jì)計(jì)費(fèi)設(shè)備。并開通1G上網(wǎng)數(shù)據(jù)流量。接下來關(guān)鍵一步為設(shè)置防火墻，為保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全，在防火墻中設(shè)置白名單，除了允許船上必須的軟件應(yīng)用數(shù)據(jù)通過外，只允許騰訊公司的QQ和微信數(shù)據(jù)通過，滿足船員基本的網(wǎng)頁瀏覽和家人通信功能。同時，防火墻中的防病毒和防惡意攻擊功能一并啟用。

（三）開始測試，所有設(shè)備啟動，數(shù)據(jù)連通后，手機(jī)開始連接WiFi。最終一次性順利實(shí)現(xiàn)手機(jī)連接海上無線WiFi，并使用手機(jī)通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，發(fā)出第一條微信文字和圖片。

（四）二副將船上25位船員賬號和密碼設(shè)置到計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，二副、三副、二管的三部手機(jī)連通網(wǎng)絡(luò)并開始上網(wǎng)，標(biāo)志著系統(tǒng)運(yùn)行成功。

（五）兩天時間，在船員的熱情期盼和設(shè)備廠家的極力配合下，整套設(shè)備順利投入運(yùn)行，二副給每位船員一一開通賬號，分配了流量。

（六）起航日，我司遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船將新的衛(wèi)通設(shè)備和海上無線WiFi設(shè)備帶出港口，駛?cè)胛邓{(lán)的大海。目前設(shè)備和服務(wù)按照預(yù)期成功運(yùn)行。

茫茫大海上的思鄉(xiāng)之情，遠(yuǎn)離家園的兒女情長，是每一位遠(yuǎn)洋漁業(yè)人揮之不去的思念。為公司的船舶配備海上無線WiFi系統(tǒng)，分配給船員一定的流量用來和家人通信，是我公司貫徹“十九大”精神的一項(xiàng)重要舉措，是滿足公司員工海上生活需求的必要工作。

六、結(jié)語

社會處于不斷的發(fā)展中，人與人之間的溝通手段也在不斷的進(jìn)步著，WiFi技術(shù)已替代了電話技術(shù)占據(jù)人類通信的最大比重。WiFi通過寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，已經(jīng)跨越大海的阻隔，連通到了遠(yuǎn)洋船舶上。隨著年輕一代船員登船，海上WiFi將成為海員出海的根本需求之一。通過技術(shù)手段對WiFi上網(wǎng)做到充分的管理和有效的控制，是船員能夠充分享受互聯(lián)網(wǎng)便利的前提條件。安全可控、統(tǒng)一管理的海上WiFi系統(tǒng)，是未來船用無線上網(wǎng)的發(fā)展方向。