海洋物联网关键技术研究与应用

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2021149

电信科学 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (7): 25-33.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2021149

海洋物联网关键技术研究与应用

瞿逢重¹, 来杭亮¹, 刘建章¹, 涂星滨¹, 姜园²

¹ 浙江大学海洋学院，浙江舟山 316021
² 中山大学电子与信息工程学院，广东广州 510275

修回日期:2021-07-10 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-07-01
作者简介:瞿逢重（1980- ），男，博士，浙江大学海洋学院教授，主要研究方向为水声通信与网络、水声信号处理、跨介质通信
来杭亮（1996- ），男，浙江大学海洋学院硕士生，主要研究方向为物联网、海洋观测网
刘建章（1997- ），男，浙江大学海洋学院硕士生，主要研究方向为海洋物联网
涂星滨（1989- ），男，博士，浙江大学海洋学院在站博士后，主要研究方向为水声通信
姜园（1970- ），男，博士，中山大学电子与信息工程学院教授，主要研究方向为无线通信、卫星导航与定位、通信对抗
基金资助:
国家重点研发计划项目(2018YFB1802303);国家重点研发计划项目(2018YFB1802300);国家自然科学基金-浙江两化融合联合基金重点资助项目(U1809211);三亚崖州湾科技城管理局2020年度科技计划项目(SKJC-2020-01-014Sl)

Research and application on key techniques of marine IoT

Fengzhong QU¹, Hangliang LAI¹, Jianzhang LIU¹, Xingbin TU¹, Yuan JIANG²

¹ Ocean Collegeof Zhejiang University, Zhoushan 316021, China
² School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China

Revised:2021-07-10 Online:2021-07-20 Published:2021-07-01
Supported by:
The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1802303);The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1802300);Joint Fund of National Natural Science Foundation of China and Zhejiang Province(U1809211);2020 Research Program of Sanya Yazhou Bay Science and Technology City(SKJC-2020-01-014Sl)

摘要/Abstract

摘要：

传统的海洋观测网孤立、碎片化的传感数据已经难以满足我国海洋观测领域的需求，低成本投入、低功耗运作、互联互通的海洋物联网是海洋信息领域的主流研究方向。介绍了海洋观测网的发展历程及研究现状，并在浙江大学摘箬山岛海底观测网络的研究基础上，提出一种新型的海洋物联系统架构以及一系列海洋物联网关键设备与平台，包括小型化海洋中控机、水声通信机、窄带物联网浮球、坐底式试验平台、便携式声学释放平台。未来，海洋物联网将向着轻量级、通信方式多样化与智能化的方向发展，并接入陆地互联网，实现“空天地海”万物互联。

关键词: 海洋观测网, 海洋物联网, 轻量级, 智能化

Abstract:

Ocean observation networks with isolated and fragmented sensor data are not able to meet the demands of current ocean monitoring.Marine internet of things (IoT), which has the advantage of low investment cost, low power consumption, and interconnection is the primary research direction in the area of ocean information.An overview of the development and status of ocean observation networks was presented.A new type of marine IoT system architecture was proposed based on the Zhejiang University - Zhairuoshan Experimental Research Observatory (Z₂ERO).It features key marine IoT devices and test platforms, including scientific instrument interface module, hydroacoustic communicators, narrow-band IoT floating balls, seafloor test platforms, and portable acoustic retrievers.Future marine IoT is expected to develop toward miniaturization, intelligence, and diversity of communication methods.With the support of the terrestrial internet, the internet of everything will be achieved through an integrated space-air-ground-sea network.

Key words: ocean observation network, marine internet of things, lightweight, intelligence

中图分类号:

TP393

瞿逢重, 来杭亮, 刘建章, 涂星滨, 姜园. 海洋物联网关键技术研究与应用[J]. 电信科学, 2021, 37(7): 25-33.

Fengzhong QU, Hangliang LAI, Jianzhang LIU, Xingbin TU, Yuan JIANG. Research and application on key techniques of marine IoT[J]. Telecommunications Science, 2021, 37(7): 25-33.

图/表 9

表1

图1

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图8

参考文献 22

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海底观测网	所属国家	建设时间	总缆长/km	节点数
LEO-15	美国	1997年	9.6	2
H2O	美国	1998年	1 750	2
VENUS	美国、加拿大	2006年	44	3
NEPTUNE	美国、加拿大	2009年	800	5
OOI	美国	2016年	880	7
DONET	日本	2010年	750	12
东海海底小衢山试验站	中国	2009年	1.1	3
南海海底观测网	中国	2013年	2	3

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