この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 8, 船舶および海洋技術によって作成されました。
序章
船舶の安全で効率的な運航を確保するために、船舶と陸上との間でデータを共有することはますます一般的になっています。
港、貨物、輸送ルートに関連して、船と海岸の間のデータ共有の確立に進展が見られました。これには、船と陸の間で定型化されたデータを安全かつタイムリーに共有するのに役立つ、海事シングルウィンドウと e-Navigation に関連する標準の開発と議論が含まれます。
一方で、船と陸の通信環境は陸上に比べてまだまだ狭く、接続も不安定です。そのため、船舶運航業務アプリケーションで使用される各種データや画像ファイルなど、比較的ファイルサイズの大きなあらゆる形式のファイルを、船舶と陸上との間で安定的かつ効率的に共有する方法は、いまだ標準化されていません。
例えば、船舶の運用において、船上と陸上のアプリケーション利用者は、船陸間通信の接続状況や通信品質との関係で、データ送受信のタイミングをその都度判断し、アプリケーションごとに独立してデータの再送処理を行います。
船舶の安全で効率的な運航をさらに推進するためには、船舶と陸上の通信状況に左右されることなく、非同期で船舶と陸上との間で安定的かつ効率的にファイルを送受信できることがますます重要になっています。
このドキュメントでは、非同期通信とは、データの生成と消費のタイミングが異なる可能性がwhere 非リアルタイム アプリケーションの時間に依存しないデータ送信など、通信および/またはアプリケーション処理の観点を意味します。
ISO 19847 および ISO 19848 では、船舶機器システムのデータを効率的に収集および保存するための標準化されたプロセスが提供されていますが、船上に蓄積された大量の船舶機器データを船と陸の間で非同期に送受信する方法はまだ標準化されていません。船舶の運用と搭載機器システムの保守のための陸上サポートを促進するために、船舶と陸上の間でそのような搭載フィールドデータを非同期で送受信するための安定した効率的な方法が必要です。
このドキュメントでは、機能要件を指定しますが、技術プロトコルを指定することは意図していません。
異なる関連規格間の相関関係の詳細については、付録 A を参照してください。
1 スコープ
このドキュメントでは、船上のデータ サーバーと陸上のデータ サーバーとの間の船から船へのデータ通信に関する要件について説明します。以下に関する情報を提供します。
- 非同期通信;
- エンドツーエンドの通信品質を測定する方法。
- 輸送の完全性;
- トランスポート セキュリティ (暗号化、認証、承認など)
- データ送信の管理 (例: 優先順位付け、ロギング、キャリア認識/管理);
- 通信の最適化 (例: 重複排除、圧縮、再開、多重化);
- ISO 19847 を含むがこれに限定されないデータ通信プロトコルへの準拠。
このドキュメントでは、次のことは扱いません。
- データの生産者/消費者のセキュリティ (例: ID 管理);
- 通信機器の要件;
- キャリアのパフォーマンス要件 (帯域幅や遅延など)
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO/IEC 20922, 情報技術 — メッセージ キューイング テレメトリ トランスポート (MQTT) v3.1.1
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
非同期通信
船舶データを送信するオンボード アプリケーションおよび/またはデータの生成と消費のタイミングが異なる可能性がある非リアルタイム アプリケーションのwhere の時間に依存しないデータ送信
注記1:この定義はデータプロトコルの観点からのものではない。
注記 2: ISO 19847 は車載アプリケーションの例です。
注記 3:このドキュメントにおける非同期通信の定義の範囲は、メッセージ キューイング テレメトリ トランスポートや類似のプロトコルなどのメッセージング サービスを対象としますが、データグラム プロトコルを使用したストリーミングは対象としません。
表 1 —この文書における同期/非同期に関する意図
| 通信・応用の視点 | |
|---|---|
| 同期 | 受信者は応答を送信し、送信者は次のデータを送信する前に応答を待ちます。 |
| 非同期 | 受信者は応答を送信し、送信者は応答を待たずに次のデータを送信します。 |
3.2
データ転送エージェント
船舶または海岸にインストールされ、周辺機器およびシステムと接続するソフトウェア
注記 1 データ転送エージェントは,データを収集して 非同期データ管理エージェント (3.3) に送信するか,非同期データ管理からデータを受信する。
3.3
非同期データ管理エージェント
船舶と陸上 データ転送エージェント(3.2) の間のデータの制御と転送に使用されるソフトウェア。
参考文献
| 1 | ISO 19847, 船舶および海洋技術 — 海上でフィールド データを共有するための船上データ サーバー |
| 2 | ISO 19848, 船舶および海洋技術 — 船上の機械および装置の標準データ |
| 3 | ISO 16425, 船舶および海洋技術 — 船舶機器およびシステム用の船舶通信ネットワークの設置に関するガイドライン |
| 4 | IEC 61162-1, 海上航行および無線通信機器およびシステム — デジタル インターフェイス — Part 1: シングル トーカーとマルチ リスナー |
| 5 | IEC 61162-2, 海上航行および無線通信機器およびシステム — デジタル インターフェイス — Part 2: シングル トーカーおよびマルチ リスナー、高速伝送 |
| 6 | IEC 61162-450, 海上航行および無線通信機器およびシステム - デジタル インターフェイス - Part 450: 複数のトーカーと複数のリスナー - イーサネット相互接続 |
| 7 | IEC 61162-460, 海上航行および無線通信機器およびシステム — デジタル インターフェイス — Part 460: 複数のトーカーと複数のリスナー — イーサネット相互接続 — 安全とセキュリティ |
| 8 | FAL 44/7, 海事単一窓口を介した交換を目的としたコンテンツの認証、完全性、および機密性に関するガイダンスの作成 |
| 9 | ISO/IEC 18033, 情報セキュリティ — 暗号化アルゴリズム |
| 10 | NIST SP 800, 米国国立標準技術研究所 (US) Special Publication 800 |
| 11 | IETF プロトコル用の RFC 8439, ChaCha20, および Poly1305 |
| 12 | RFC 8017, PKCS #1: RSA 暗号化仕様バージョン 2.2 – セクション 7. 暗号化スキーム、セクション 8. 署名スキームと付録 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 8, Ships and marine technology.
Introduction
Sharing data between ships and the shore to ensure the safe and efficient operation of ships is becoming increasingly common.
Progress has been made in establishing data sharing between ships and the shore, related to ports, cargo and shipping routes. This includes the development of and discussions around standards related to Maritime Single Window and e-Navigation, which help to share some stylized data safely and in a timely manner between ships and shore.
On the other hand, the ship-shore communication environment is still narrower than those on land, and its connection is unstable. Therefore, a method for stably and efficiently sharing files of any format with a relatively large file size, such as various data and image files used in ship operation business applications, between ships and shore has not yet been standardized.
For example, in ship operations, onboard and on-shore application users determine the timing of data transmission and reception in relation to the connection status and communication quality of ship-shore communication each time, and perform data retransmission processing independently for each application.
In order to further promote the safe and efficient operation of ships, it is increasingly important to be able to send and receive files between ships and shore in a stable and efficient manner asynchronously without being affected by the ship-shore communication status.
In this document, asynchronous communication means the communication and/or application processing perspective, such as time-insensitive data transmission for non-real-time applications where the timing of the data generating and consuming can be different.
Although ISO 19847 and ISO 19848 provide standardized processes for efficient collection and storage of data for ship equipment systems, the method of asynchronously transmitting and receiving a large amount of ship equipment data accumulated on board between ships and shore has not been standardized yet. In order to promote shore support for ship operation and maintenance of onboard equipment systems, there is a need for a stable and efficient method for transmitting and receiving such onboard field data asynchronously between ships and shore.
This document specifies the functional requirements but does not intend to specify technical protocols.
See Annex A for more information on the correlation between the different relevant standards.
1 Scope
This document describes the requirements involved in ship to shore data communication between the shipboard data servers and the on-shore data servers. It provides information on:
- asynchronous communication;
- a method to measure end-to-end communication quality;
- transport integrity;
- transport security (e.g. encryption, authentication and authorization);
- management of data transmission (e.g. prioritization, logging, carrier awareness/management);
- communication optimization (e.g. deduplication, compression, resume, multiplexing);
- compliance with the data communication protocols, including but not limited to ISO 19847.
This document does not cover:
- the security of the data producer/consumer (e.g. identity management);
- communication equipment requirements;
- carrier performance requirements (e.g. bandwidth and latency).
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO/IEC 20922, Information technology — Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) v3.1.1
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
asynchronous communication
time-insensitive data transmission for onboard applications that transmit ship data and/or non-real-time applications where the timing of the data generating and consuming can be different
Note 1 to entry: This definition is not from the data protocol perspective.
Note 2 to entry: ISO 19847 is an example of an onboard application.
Note 3 to entry: The scope of the definition of asynchronous communication in this document covers messaging services such as message queueing telemetry transport and similar protocols but not streaming using datagram protocol.
Table 1 — Intentions regarding synchronous/asynchronous in this document
| Communication/application perspective | |
|---|---|
| Synchronous | The receiver sends a response, and the sender waits for the response before sending the next data. |
| Asynchronous | The receiver sends a response, and the sender sends the next data without waiting for the response. |
3.2
data transport agent
software installed on a ship or shore that interfaces with peripheral devices and systems
Note 1 to entry: The data transport agent collects and sends data to the asynchronous data management agent (3.3) , or receives data from the asynchronous data management.
3.3
asynchronous data management agent
software used for the control and transport of data between ship and shore data transport agent (3.2)
Bibliography
| 1 | ISO 19847, Ships and marine technology — Shipboard data servers to share field data at sea |
| 2 | ISO 19848, Ships and marine technology — Standard data for shipboard machinery and equipment |
| 3 | ISO 16425, Ships and marine technology — Guidelines for the installation of ship communication networks for shipboard equipment and systems |
| 4 | IEC 61162-1, Maritime navigation and radio communication equipment and systems — Digital interfaces — Part 1: Single talker and multiple listeners |
| 5 | IEC 61162-2, Maritime navigation and radio communication equipment and systems — Digital interfaces — Part 2: Single talker and multiple listeners, high-speed transmission |
| 6 | IEC 61162-450, Maritime navigation and radio communication equipment and systems — Digital interfaces — Part 450: Multiple talkers and multiple listeners — Ethernet interconnection |
| 7 | IEC 61162-460, Maritime navigation and radio communication equipment and systems — Digital interfaces — Part 460: Multiple talkers and multiple listeners — Ethernet interconnection — Safety and security |
| 8 | FAL 44/7, Developing guidance for authentication, integrity and confidentiality of content for the purpose of exchange via maritime single window |
| 9 | ISO/IEC 18033, Information security — Encryption algorithms |
| 10 | NIST SP 800, National Institute of Standards and Technology (US) Special Publication 800 |
| 11 | RFC 8439, ChaCha20 and Poly1305 for IETF Protocols |
| 12 | RFC 8017, PKCS #1: RSA Cryptography Specifications Version 2.2 – Section 7. Encryption Schemes, Section 8. Signature Scheme with Appendix |