Gydag amlder cynyddol datblygu adnoddau morol byd-eang a gweithgareddau morol, mae diogelwch morol a monitro amgylcheddol yn wynebu heriau digynsail. Er mwyn ymateb i risgiau sydyn a gwella effeithlonrwydd rhybuddion cynnar, mae mwy a mwy o wledydd yn defnyddio systemau bwiau rhybuddio craff ac yn defnyddio technoleg cyfathrebu diwifr i gyflawni trosglwyddiad amser real ac ymateb cydgysylltiedig i ddata morol. Mae bwiau traddodiadol yn cael eu cyfyngu gan seilos data, tra bod y genhedlaeth newydd o fwiau rhybuddio craff yn trosoledd technoleg cyfathrebu integredig i ddod yn nodau allweddol yn y rhwydwaith IoT morol.
Bŵiau smart: mwy na dim ond "rhybuddion symudol"
Mae bwiau rhybuddio traddodiadol yn bennaf yn defnyddio lliw, goleuadau, neu synau i rybuddio llongau er mwyn osgoi ardaloedd peryglus fel riffiau, parthau newid sianel, neu ardaloedd adeiladu. Fodd bynnag, o dan amodau môr anffafriol, yn y nos, neu ar bellteroedd hir, mae effeithiolrwydd y dulliau rhybuddio goddefol hyn yn gyfyngedig.
Mae bwiau rhybuddio craff yn integreiddio synwyryddion lluosog (megis cyflymder gwynt, uchder tonnau, tymheredd y dŵr, ceryntau cefnfor, a dyfeisiau lleoli) â modiwlau cyfathrebu, sy'n galluogi synhwyro ymreolaethol, prosesu data, cyfathrebu diwifr, a-diagnosis hunan-nam. Er enghraifft, gall bwiau deallus sy'n cael eu defnyddio o amgylch llwyfannau olew a nwy ym Môr y Gogledd nid yn unig ganfod newidiadau tonnau annormal mewn amser real ond hefyd drosglwyddo data yn ôl i ganolfannau gorchymyn ar y tir trwy rwydweithiau lloeren neu 4G/5G neu ei anfon yn uniongyrchol i longau cyfagos.
Trosglwyddiad di-wifr: yr allwedd i oresgyn yr effaith "seilo gwybodaeth".
Mewn moroedd agored, un o'r heriau technegol mwyaf a wynebir gan fwiau yw'r broblem "ynys wybodaeth": mae'n anodd trosglwyddo a rhannu data a gesglir gan ddyfeisiau mewn modd amserol. Technoleg cyfathrebu di-wifr yw'r allwedd i dorri'r dagfa hon.
Ar hyn o bryd, yn rhyngwladol, mae bwiau yn defnyddio'r dulliau trosglwyddo diwifr canlynol yn bennaf:
• Cyfathrebu lloeren (fel Iridium, Inmarsat): sy'n addas ar gyfer ardaloedd alltraeth, gyda chwmpas eang ac addasrwydd cryf;
• Cyfathrebu cellog (ee, 4G/5G): Yn addas ar gyfer ardaloedd ger y lan, sy'n cynnig cyflymder uchel, hwyrni isel, a chefnogaeth ar gyfer -fideo diffiniad uchel a thrawsyrru data mawr;
• LoRa a rhwydweithiau cyfnewid diwifr: Sefydlu rhwydwaith diwifr pŵer isel lleol ymhlith bwiau lluosog i gyflawni "rhwydweithio" bwiau, gan wella galluoedd monitro cyffredinol;
• Darlledu AIS (System Adnabod Awtomatig): Yn galluogi integreiddio â systemau llywio llongau i wella swyddogaethau rhybuddio.
Er enghraifft, mae'r prosiect "MarTERA" a gefnogir gan raglen Horizon 2020 yr UE wedi defnyddio cyfres o fwiau smart rhyng-gysylltiedig ar hyd yr arfordir Nordig ar gyfer canllawiau awtomatig porthladdoedd, rhybuddion llygredd, a diogelu ecolegol, ac mae'n rhannu data amser real â nifer o wledydd trwy lwyfan cwmwl.
Mae senarios cais yn gynyddol amrywiol
O brofiad rhyngwladol, mae monitro amser real a gefnogir gan drawsyriant diwifr trwy fwiau rhybuddio craff wedi'i gymhwyso'n eang mewn meysydd critigol lluosog:
• Diogelwch lonydd llongau'r Arctig: mae Canada a Rwsia wedi defnyddio rhwydweithiau bwiau ar hyd llwybrau llongau'r Arctig ar gyfer monitro cyflwr iâ a rhybuddion brys;
• Rhybudd trychineb morol: gall systemau bwiau yn Japan a'r Unol Daleithiau ddarparu rhybuddion lefel munud ar gyfer tswnamis a achosir gan ddaeargrynfeydd;
• Monitro amgylcheddol: Gall bwiau yn ardaloedd Môr y Canoldir a'r Caribî fonitro ansawdd dŵr, crynodiad algâu, a llanw coch mewn amser real;
• Diogelwch adeiladu morol: Mae rhanbarthau trwchus porthladdoedd fel Singapôr yn defnyddio bwiau smart i sicrhau diogelwch gweithrediadau cychod mawr a lleihau cyfraddau damweiniau.
Ar hyn o bryd, mae'r System Arsylwi Cefnfor Byd-eang (GOOS) o dan Sefydliad Addysgol, Gwyddonol a Diwylliannol y Cenhedloedd Unedig (UNESCO) yn hyrwyddo rhannu data bwiau cefnfor ymhlith gwledydd i wella cywirdeb modelau hinsawdd cefnfor byd-eang. Yn y cyfamser, gyda datblygiad cyflym technoleg cyfathrebu lloeren orbit isel a chymhwysiad aeddfed cyfrifiadura ymyl y pen bwi, nid dim ond trosglwyddiadau data fydd bwiau'r dyfodol mwyach ond bydd ganddynt alluoedd dadansoddi deallus a gwneud penderfyniadau brys fel "micro-sylweddion morwrol."
Mae gwledydd fel Tsieina, yr Unol Daleithiau, Norwy a Japan wrthi'n hyrwyddo safoni bwiau deallus a rhyngweithredu system, gyda'r nod o sefydlu rhwydwaith monitro morol byd-eang agored, rhyng-gysylltiedig, diogel ac effeithlon.
Gyda datblygiad technoleg IoT, bydd galluoedd trosglwyddo diwifr bwiau rhybuddio deallus yn parhau i uwchraddio, gan osod sylfaen gadarn ar gyfer adeiladu system monitro morol amser real, gynhwysfawr.
