Tulevaisuuden standardit merenkulun Ethernet-verkoille

Selkeä katsaus siihen, miksi laivojen verkot muuttuvat Ethernet-pohjaisiksi, mitä standardointi tarkoittaa navigointi-, tutka- ja AIS-järjestelmien yhteentoimivuudelle ja miten suunnitella skaalautuvuutta ja turvallista toimintaa.

Merenkulkualan digitalisoituessa yhä enemmän, tarve nopeille, turvallisille ja standardoiduille verkoille aluksilla kasvaa. Ethernetistä on tullut avainkomponentti tässä muutoksessa, ja kaksi tärkeää standardia, jotka ajavat kehitystä eteenpäin, ovat IEC 61162-450 ja IEC 61162-460.

Mitä on IEC 61162-450?

IEC 61162-450 on kansainvälinen standardi, joka määrittelee, miten digitaalinen tiedonsiirto alusjärjestelmien välillä tapahtuu Ethernetin kautta. Se on osa IEC 61162 -sarjaa ja keskittyy mahdollistamaan tiedonsiirron useiden lähettäjien ja vastaanottajien välillä verkossa.

Standardin tavoitteena on:

• Tukea IEC 61162-1, -2 ja -3 -standardien mukaisia tietomuotoja (mukaan lukien NMEA 0183 ja NMEA 2000)
• Varmistaa eri Manufacturerien laitteiden yhteentoimivuus
• Mahdollistaa nopea ja luotettava tiedonsiirto

Verkko on rajoitettu OSI-kerroksiin 1 ja 2, mikä tarkoittaa, että vain fyysiset komponentit, kuten kytkimet ja kaapelit, sisältyvät – mikä yksinkertaistaa ja turvaa tiedonsiirtoa.

Käyttökohteet

IEC 61162-450:tä käytetään:

• Integroiduissa siltajärjestelmissä (IBS)
• Elektronisissa merikartoissa (ECDIS)
• Tutka- ja AIS-järjestelmissä
• Matkatietojen tallentimissa (VDR)
• Autonomisissa ja etäohjattavissa aluksissa

Sen Ethernet-pohjainen rakenne mahdollistaa skaalautuvan tiedonsiirron suurella kaistanleveydellä – ratkaisevan tärkeää nykyaikaisille digitaalisille aluksille.

Mitä ovat tag blocks?

IEC 61162-450:ssä käytetään tag blocks -lohkoja metatietona viestien todentamiseen ja tunnistamiseen. Nämä ovat erityisen tärkeitä verkoissa, joissa on useita laitteita, ja joissa selkeä merkintä parantaa sekä suorituskykyä että turvallisuutta.

Esimerkkejä tag block -elementeistä:

• s: – lähde (esim. anturin ID)
• c: – aikaleima
• a: – todennus
• *XX – tarkistussumma

NMEA 2000:ssa ei käytetä tekstipohjaisia tag blocks -lohkoja, vaan metatiedot on sisäänrakennettu binääriseen viestimuotoon PGN:ien (Parameter Group Numbers) kautta.

Mitä IEC 61162-460 tuo mukanaan?

IEC 61162-460 on lisäys 450-standardiin ja keskittyy turvallisuuteen, eristykseen ja verkon valvontaan. Se on erityisen tärkeä ympäristöissä, joissa järjestelmät ovat alttiina ulkoisille uhille tai joissa redundanssi ja eristys ovat ratkaisevan tärkeitä.

Avainominaisuudet:

• IGMP-snooping tarpeettoman liikenteen vähentämiseksi
• SFI-törmäystunnistus nopeaa vianmääritystä varten
• 460-Forwarders, jotka toimivat palomuureina turvallisten ja turvattomien vyöhykkeiden välillä

Lisääntyvien kyberuhkien vuoksi alusten verkkoja kohtaan IEC 61162-460 on tärkeä komponentti navigointi- ja ohjausjärjestelmien suojaamiseksi. Alan raporttien mukaan merenkulun kyberhyökkäysten taloudelliset seuraukset ovat kasvaneet lähes 200 % vuodesta 2022, ja keskimääräiset lunnassummat ovat yli 3 miljoonaa dollaria.

Yhteenveto

Yhdessä IEC 61162-450 ja 460 muodostavat nykyaikaisten merenkulun Ethernet-verkkojen selkärangan. 450:n avulla saamme nopean ja yhteensopivan tiedonsiirron, kun taas 460 tuo mukanaan turvallisuuskerrokset, jotka ovat välttämättömiä tulevaisuuden autonomisille ja verkottuneille aluksille.

Actisense ja tulevaisuus

Actisense-kehitystiimi työskentelee jo näiden standardien implementoimiseksi PRO-sarjan puskureihin ja multipleksereihin, ja julkaisu on suunniteltu vuoden 2026 toiselle neljännekselle.