VDES（VHFデータ交換システム）は、世界中で30万隻以上の船舶が船舶追跡やその他の航行・安全関連目的で使用している、人気のAIS技術の第2世代です。図に示すように、AISは船舶が自船の位置（ID、針路、速度を含む）を送信できるようにします。この情報は、他の船舶、沿岸VHF無線ネットワーク、そして今日では衛星によっても受信されます。
• 自動化とデジタル化
• コスト削減と簡素化
• より優れた安全性と保護ソリューション
• e-Navigationサービスの有効化
• より優れた状況認識
• ITU勧告（ITU-R M.2092）
• IMOの要件となる（SOLAS IV+V）
• 手頃な価格の船舶設備
• 衛星による世界規模のカバー範囲
• 非常にシンプルで堅牢
過去10年間、海運業界と関係当局はさらなるデジタル化の必要性を認識してきました。これはIMOのe-Navigation戦略に反映されています。
VDESは、e-Navigation戦略を実現するための新しい通信ソリューションです。VDESはAISの拡張版であり、VHFを介した双方向データチャネルを追加します。専用の衛星チャネル（上りと下り）を使用することで、VHFアンテナを備えたすべての船舶は世界規模で通信が可能になります。この図は、「氷海図」、「エンジン監視」、「スマートブイを使用した環境監視」など、VDESが提供するサービスの一部を示しています。
VDESシステムは、連携して動作する以下の2つのサブシステムで構成されています。
Sternulaは、2024年中に、新しいAIS 2.0テクノロジーの活用に関心を持つパートナーと協力し、世界規模のデモプロジェクトを実施します。
世界規模のAIS 2.0デモパートナーとしてご登録いただけます。ただし、具体的な範囲と費用は現段階では確定していないため、ご登録はあくまでも参考的な契約となります。
AIS 2.0は、IMO SOLAS（海上人命安全条約）で搭載が義務付けられている現行のAISと、新しいVDES（VHFデータ交換システム）規格を組み合わせたものです。AISは現在、20万隻以上の船舶に導入されています。VDESは、新しい安全なデータチャネル、大幅に増加した容量、そして衛星を介したグローバルな双方向接続を提供します。
Sternulaが提供する衛星通信機能は、VDE-SATと呼ばれています。AIS 2.0は、既存のVHFアンテナと新しいAIS端末を介して動作します（船上に追加の衛星アンテナは不要です）。AIS 2.0は設計上、IP接続を許可していません。
つまり、ECDIS海図システム、エンジン、電力システムなど、サイバー犯罪、スパイ活動、テロの標的となる可能性のある重要な船上システムを、AIS 2.0を介して陸上サービスに安全に接続できるということです。
アクラで開催された公開ワークショップにおいて、ガーナ海事局およびオンライン参加した他の7つの海洋国と共に、Sternulaの創設者兼CEOであるLars Moltsen氏が、エンドユーザーとの通信におけるVDESの推奨名称として「AIS 2.0」についてプレゼンテーションを行いました（モバイル業界が3G、4G、5Gといった標準規格の技術名称ではなく、3G、4G、5Gといった名称を使用するのと同様です）。
Lars Moltsen氏はまた、短期および中期的にAIS 2.0で提供可能なユースケースをいくつか紹介し、標準化に向けたさらなる協力と関与への道筋を示しました。
AISは1990年代に開発され、海運業界のデジタル化の幕開けとなりました。図1は、AISによって船舶がID、現在位置、針路、速度を含むメッセージを他の船舶や沿岸局と共有できる仕組みを示しています。近年では、2010年頃からAIS衛星が配備され、世界中でAISを受信できるようになりました。
AISにより、船員は船上のECDIS（電子海図情報表示システム）で付近の船舶を自動的にプロットし、追跡することができます。これは非常に効果的な衝突防止ツールであり、航行の可視性を高め、船舶間の無線通信をより効率的にします。例えば、次のような音声通信を考えてみましょう。「オランダのトロール船、エヴァ・マリア号、衝突防止のため右転することを確認」。このメッセージでは、AISのおかげで標的船舶の船名と国籍が判明しています。以前は、船員はより間接的な表現を使う必要がありました。「ハンストホルムの北12マイルを東航行中のトロール船、衝突防止のため右転することを確認」。
陸上では、AISデータを利用することで、船会社は自社船隊の各船舶の正確な位置を監視できるようになり、また、誰でも地元の海域で船舶を確認できる公共情報システムも登場しています。
国際海事機関（IMO）は、海上航行および安全規制に関する国連機関です。IMOは、GMDSS（世界海上遭難安全システム）に基づき、業界および当局に必要な通信インフラを規定するSOLAS（海上人命安全）条約を整備しています。図は、GMDSSの主な通信システムとそのカバーエリア（A1～A4）を示しています。
AISはGMDSSの不可欠な要素です。AISトランシーバーには、送信出力と情報レベルの異なるクラスAとクラスBの2種類があります。クラスAは、SOLASに基づき、旅客船および総トン数300トンを超えるすべての船舶に義務付けられています。
図の上部には、AISベースのSART（捜索救助トランスポンダー）システムがあります。これは、効率的な救助活動のために、近くの船舶のECDISに落水者を直接表示するために使用されます。
AISには、例えば次のような内容の小さなテキストメッセージを送信するためのASM（アプリケーション別メッセージング）も含まれています。運河の水位や地方自治体による気象情報など、様々な情報源から得られる情報です。ASMは2001年にAISに追加され、2010年には「IMO航行安全回覧289」によってASMの使用が標準化されました。ASMは非常に普及しており、多くの地域でAISシステムの深刻な混雑を引き起こしています。
AISをはじめとするGMDSS（世界船舶安全システム）に基づくシステムによって航行効率と海上安全は向上しているものの、依然として海上での死亡事故は多発しています。さらに、北極圏航行の増加や自律航行の実現には、新たなシステムとデジタルサービスが求められています。海事当局と海事業界は、IMOの「e-Navigation戦略」において、こうした要求を包括的に捉えています。
e-Navigationは現在のGMDSSシステムでは実現できないため、新たなVDES規格が策定されました。VDESは「強化版AIS」とも言えるもので、船橋において大容量かつ真のグローバル双方向データ接続を実現します。堅牢な衛星アップリンクおよびダウンリンクチャネルを含む、高度な変調方式を用いた新しいデータチャネルが定義されています。陸上VDES（船舶間および船舶対陸上）はVDE-TER、衛星ベースのVDES（船舶対衛星）はVDE-SATとして定義されています。
VDES により、以下の図に示すように、幅広い新しい e-Navigation サービスが可能になります。
これらは、アップリンクとダウンリンク、監視／追跡、リモート制御といった、ほんの一例に過ぎません。VDESによって、現在ほとんど存在しない、さらに多くのソリューションやサービスが実現可能になります。
多くのe-Navigationサービスが、ほぼリアルタイム、あるいは少なくとも定期的な（例えば1時間ごと）接続を世界規模で要求することを考えると、VDE-SATオプションは非常に重要です。これは、マレーシア海域におけるGMDSSシステムの現在の利用可能状況を示す下図からも明らかです。VDESはVHFベースであるため、VDE-TERによるカバー範囲はA1エリアのみとなります。そのため、A2エリアとA3エリア（および北極圏のA4エリア）をカバーするには、VDE-SATが必要になります。
VDES は、e-Navigation サービスの今後の主要な接続オプションとなり、今後 10 年以内に VDES が AIS に取って代わり、必須の GMDSS システムになると予測されます。
船上でAISからVDESへのアップグレードは、トランシーバーボックスの交換のみで済み、アンテナ、電源、ECDISへの接続は最新のものから変更する必要はありません。これにより、例えばグローバル衛星ネットワークをベースとした代替ソリューションと比較して、コストを大幅に削減し、幅広い適用性を実現します。これらのソリューションは、専用で高価なパラボラアンテナに依存しており、約5万隻のハイエンドセグメントの船舶におけるブロードバンドインターネット接続には最適です。しかし、世界各地の漁船団やローエンドのレジャーセグメントにとって、このようなシステムのコストは選択肢になりません。また、新しいスマートブイソリューションの拡張性を確保するには、低コストの機器と接続性が求められます。
もう一つの非常に重要な特徴は、VDESがECDISなどの船橋機器に直接接続できることです。VDESは船員と当局によってサービスが承認される、閉鎖的で安全なシステムです。オープンなインターネットベースの接続を船橋機器に直接接続することはできません。衛星ブロードバンドシステムを使用する場合、ハッカーやマルウェアによる侵入のリスクが高まるため、サイバーセキュリティをさらに強化する必要があります。
現在、20万隻以上の船舶が「クラスA」または「クラスB」のAISトランシーバーを使用して自船の位置を報告しています。VDESによって実現される新しいe-Navigationサービス、ソリューション、システムにより、今後10年間で50万隻以上の船舶とブイがVDESを介して接続されると予測されています。この成長は、発展途上国におけるAISとVDESの継続的な普及によっても促進されるでしょう。
VDESは沿岸行政と産業界の要求を満たし、海事分野におけるデジタルディスラプションを促進することが期待されます。この技術により、世界中の近隣の船舶、当局、ブイ、サービスプロバイダー間で、地域に密着した、承認済みの、安全なリアルタイムデータ交換が可能になります。
VDESは、海事安全/航行のための特別なIoT規格と捉えることができます。VDESの成長率は、LoRa、Sigfox、NB-IoTなどの陸上IoTシステムの成長率と、そのニッチ市場において匹敵すると予想されます。したがって、海事当局、海運会社、ソリューション/サービス プロバイダーは、VDES の機会に向けて今から準備を始めることが重要です。
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