Evolving automatic identification system (AIS) in maritime : Future developments of AIS data

Abstract

Automatic identification system was initially developed to improve safety and situational awareness at sea and coastal areas. However, with the advancements in technology and the growth of the maritime industry, the potential uses of AIS data have expanded beyond navigation and safety. This thesis researches the potential future uses of AIS data and technical limitations of AIS through a case study. Previous studies include technical studies of AIS system and data quality. However, there is clear research gap observing the outcoming trends and how they affect AIS development. The research identifies and studies the limitations and challenges relating to for example data accuracy, data quality and data access in using AIS data for business purposes. The study also highlights the future opportunities and benefits of using AIS for different stakeholders, such as port authorities, shipping companies, and environmental organizations. The research was conducted as qualitative research. First, the literature review studies the findings of previous research. The data collection method for this thesis was semi structured interviews. The interviewees were representatives of maritime field focused companies that use AIS data at their businesses. The results of this research revealed that new AIS data usages are driven by safety, financial and legislative requirements. Also, the future new usages of AIS data align with the megatrends in maritime presented in the literature review. The results also highlight that while VDES technology shows promise in addressing technical limitations of AIS, it cannot overcome human-related limitations. The complete implementation is VDES is expected to take several more years, posing challenges for the maritime sector. Overall results emphasize the driving forces behind AIS data usages and the impact of VDES implementation on addressing technical limitations. The study concludes that AIS data has the potential to provide valuable insights and support decision-making processes beyond navigation and safety. However, to unlock the full potential of AIS data, there is a need for collaboration between different stakeholders by ensuring open sourcing mindset to gain better data quality and accuracy.

Automaattinen tunnistusjärjestelmä (AIS) kehitettiin alun perin parantamaan turvallisuutta ja tilannetietoisuutta merellä ja rannikkoalueilla. Tekniikan kehityksen ja merenkulkualan kasvun myötä AIS-tietojen käyttömahdollisuudet ovat kuitenkin laajentuneet navigoinnin ja turvallisuuden ulkopuolelle. Tämä tutkielma tutkii tapaustutkimuksen avulla AIS-tietojen mahdollisia tulevia käyttötarkoituksia ja AIS:n teknisiä rajoituksia tapaustutkimuksen avulla. Aikaisemmat tutkimukset sisältävät suurimmaksi osaksi teknistä tutkimusta AIS-järjestelmästä ja sen tuottaman tiedon laadusta. Alalla on kuitenkin selvä tutkimusaukko tarkastella tulevia trendejä ja niiden vaikutusta AIS:n kehittymiseen. Tutkimuksessa tarkastellaan AIS-tietojen käyttöä yritysten liiketoiminnallisiin tarkoituksiin. Tutkimuksessa lisäksi tunnistetaan liiketoiminnallisiin tarkoituksiin vaikuttavia rajoituksia ja haasteita esimerkiksi tiedon laadun ja saatavuuden kannalta. Tutkimuksessa keskitytään myös miten eri sidosryhmät kuten satamaviranomaiset, merenkulun yritykset ja ympäristöjärjestöt voivat hyötyä tulevaisuuden mahdollisuuksista mitä AIS tarjoaa. Tutkimus suoritettiin laadullisena tutkimuksena. Tutkimuksen kirjallisuuskatsauksessa esitellään aikaisempien tutkimusten löydöksiä aiheesta ja pohjustetaan täten laadullista tutkimusta. Laadullisessa tutkimuksessa datan keruumenetelmäksi valikoitui puolistrukturoidut haastattelut. Haastateltavat henkilöt edustivat merenkulun alaan keskittyneitä yrityksiä, joilla oli käytössä AIS-tietoja liiketoiminnassaan. Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että uudet mahdolliset AIS-tietojen liiketoiminnalliset mahdollisuudet ovat suurimmaksi osaksi yhteydessä turvallisuuteen, talouteen ja lainsäädännöllisiin muutoksiin ja tekijöihin perustuen. Täten tutkimus lisäksi osoittaa, että uudet mahdolliset käyttötarkoitukset ovat linjassa kirjallisuuskatsauksessa esitettyjen megatrendien kanssa. Tuloksista voidaan myös todeta, että vaikka VDES teknologia näyttääkin lupaavalta ratkaisulta AIS:n teknisiin rajoituksiin, se ei voi voittaa AIS-tietojen inhimillisiä rajoituksia. Lisäksi VDES teknologian täydellinen käyttöönotto odotetaan vievän useita vuosia, mikä osaltaan asettaa haasteita merenkulkualalle. Kokonaisuudessaan tutkimuksen tulokset korostavat tulevaisuuden AIS-tietojen liiketoiminnallisten käyttötarkoituksien taustalla piileviä tekijöitä ja VDES:n käyttöönoton positiivisia vaikutuksia aikaisempiin teknisiin rajoituksiin. Tutkimuksessa tullaan lopputulokseen, että AIS-tiedoilla on potentiaalia tarjota arvokasta päätöksenteon tukea navigointiin, turvallisuuteen ja moniin muihin aihealueisiin liittyen. Kuitenkin AIS-tietojen täyden potentiaalin hyödyntäminen tulevaisuudessa vaatii yhteistyötä eri sidosryhmiltä varmistamalla muun muassa avoimen tiedonjaon paremman tiedon laadun ja tarkkuuden varmistamiseksi.