海洋物联网关键技术研究与应用

瞿逢重; 来杭亮; 刘建章; 涂星滨; 姜园

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2021149

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

海洋物联网关键技术研究与应用

专题：海洋物联网 | 更新时间：2024-06-05

- 海洋物联网关键技术研究与应用
- Research and application on key techniques of marine IoT
- 电信科学 2021年37卷第7期页码：25-33
- 作者机构：
  
  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
- 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" ]
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目;The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1802303);国家重点研发计划项目;The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1802300);国家自然科学基金资助项目;The National Natural Science Foundation of China(U1809211);三亚崖州湾科技城管理局2020年度科技计划项目;2020 Research Program of Sanya Yazhou Bay Science and Technology City(SKJC-2020-01-014Sl)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-0801.2021149
  中图分类号： TP393
- 网络出版日期：2021-07，
  
  纸质出版日期：2021-07-20
- 稿件说明：
移动端阅览
瞿逢重, 来杭亮, 刘建章, 等. 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, et al. Research and application on key techniques of marine IoT[J]. Telecommunications science, 2021, 37(7): 25-33.
瞿逢重, 来杭亮, 刘建章, 等. 海洋物联网关键技术研究与应用[J]. 电信科学, 2021,37(7):25-33. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2021149.

Fengzhong QU, Hangliang LAI, Jianzhang LIU, et al. Research and application on key techniques of marine IoT[J]. Telecommunications science, 2021, 37(7): 25-33. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2021149.

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。

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 (Z

ERO).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.

关键词

Keywords

references

DORMAN C E , WINANT C D . Buoy observations of the atmosphere along the west Coast of the United States,1981-1990 [J ] . Journal of Geophysical Research Atmospheres , 1995 , 1001 ( C8 ): 16029 - 16044 .

LO C P . Applied remote sensing [J ] . Geocarto International , 1986 , 1 ( 4 ): 60 .

张雪薇 , 韩震 , 周玮辰 , 等 . 智慧海洋技术研究综述 [J ] . 遥感信息 , 2020 , 35 ( 4 ): 1 - 7 .

ZHANG X W , HAN Z , ZHOU W C , et al . Survey of smart ocean technology [J ] . Remote Sensing Information , 2020 , 35 ( 4 ): 1 - 7 .

QIU T , ZHAO Z , ZHANG T , et al . Underwater Internet of Things in smart ocean:system architecture and open issues [J ] . IEEE Transactions on Industrial Informatics , 2020 , 16 ( 7 ): 4297 - 4307 .

HUO Y M , DONG X D , BEATTY S . Cellular communications in ocean waves for maritime internet of things [J ] . IEEE Internet of Things Journal , 2020 , 7 ( 10 ): 9965 - 9979 .

HU C Q , PU Y W , YANG F H , et al . Secure and efficient data collection and storage of IoT in smart ocean [J ] . IEEE Internet of Things Journal , 2020 , 7 ( 10 ): 9980 - 9994 .

YANG J C , WEN J B , WANG Y H , et al . Fog-based marine environmental information monitoring toward ocean of things [J ] . IEEE Internet of Things Journal , 2020 , 7 ( 5 ): 4238 - 4247 .

李良玉 , 杨林 . 物联网技术在水环境监测中的研究进展 [J ] . 环境保护与循环经济 , 2020 , 40 ( 12 ): 59 - 64 , 74 .

LI L Y , YANG L . Research progress of internet of things in water environment monitoring [J ] . Environmental Protection and Circular Economy , 2020 , 40 ( 12 ): 59 - 64 , 74 .

姜涛 . 基于物联网的海洋生态环境动态监测系统研究与应用 [J ] . 信息通信 , 2020 , 33 ( 7 ): 128 - 129 .

JIANG T . Research and application of marine ecological environment dynamic monitoring system based on Internet of things [J ] . Information ＆ Communications , 2020 , 33 ( 7 ): 128 - 129 .

姜胜明 . 海洋互联网的战略战术与挑战 [J ] . 电信科学 , 2018 , 34 ( 6 ): 2 - 8 .

JIANG S M . Marine Internet:strategies,tactics and challenges [J ] . Telecommunications Science , 2018 , 34 ( 6 ): 2 - 8 .

VON ALT C , DE LUCA M , GLENN S , et al . LEO-15:Monitoring and managing coastal resources [J ] . Sea Technology , 1997 , 38 ( 8 ): 10 - 6 .

PETITT R A , HARRIS D W , WOODING B , et al . The Hawaii-2 observatory [J ] . IEEE Journal of Oceanic Engineering , 2002 , 27 ( 2 ): 245 - 253 .

陈绍艳 , 张多 , 麻常雷 . 加拿大VENUS海底观测网 [J ] . 海洋开发与管理 , 2015 , 32 ( 11 ): 17 - 19 .

CHEN S Y , ZHANG D , MA C L . VENUS submarine observation network of Canada [J ] . Ocean Development and Management , 2015 , 32 ( 11 ): 17 - 19 .

李建如 , 许惠平 . 加拿大“海王星”海底观测网 [J ] . 地球科学进展 , 2011 , 26 ( 6 ): 656 - 661 .

LI J R , XU H P . NEPTUNE-Canada [J ] . Advances in Earth Science , 2011 , 26 ( 6 ): 656 - 661 .

王春谊 , 李芝凤 , 吴迪 , 等 . 美国海洋观测系统分析 [J ] . 海洋技术学报 , 2012 .

WANG C Y , LI Z F , WU D , et al . Analysis of american ocean observing system [J ] . Journal of Ocean Technology , 2012 .

KAWAGUCHI K , KANEDA Y , ARAKI E . The DONET:a real-time seafloor research infrastructure for the precise earthquake and tsunami monitoring [C ] // Proceedings of Oceans 2008-MTS/IEEE Kobe Techno-Ocean . Piscataway:IEEE Press , 2008 : 1 - 4 .

PRIEDE I G , SOLAN M , MIENERT J , et al . ESONET - European sea floor observatory network [C ] // Proceedings of Oceans' 04MTS/ IEEETechno-Ocean'04 (IEEE Cat.No.04CH37600) . Piscataway:IEEE Press , 2004 : 2155 - 2163 .

陈建冬 , 张达 , 王潇 , 等 . 海底观测网发展现状及趋势研究 [J ] . 海洋技术学报 , 2019 , 38 ( 6 ): 95 - 103 .

CHEN J D , ZHANG D , WANG X , et al . Research on the state-of-the-art and trends of seafloor observatory [J ] . Journal of Ocean Technology , 2019 , 38 ( 6 ): 95 - 103 .

许惠平 , 张艳伟 , 徐昌伟 , 等 . 东海海底观测小衢山试验站 [J ] . 科学通报 , 2011 , 56 ( 22 ): 1839 - 1845 .

XU H P , ZHANG Y W , XU C W , et al . Xiaoqushan experimental station for seabed observation in the East China Sea [J ] . Chinese Science Bulletin , 2011 , 56 ( 22 ): 1839 - 1845 .

XIE J , QU F Z , WANG Z D , et al . An introduction to Zhejiang university - Zhairuoshan experimental research observatory and retrieved data analysis [C ] // Proceedings of the 10th International Conference on Underwater Networks ＆ Systems - WUWNET '15 . New York:ACM Press , 2015 : 1 - 8 .

QIU T , ZHAO Z , ZHANG T , et al . Underwater Internet of Things in smart ocean:system architecture and open issues [J ] . IEEE Transactions on Industrial Informatics , 2020 , 16 ( 7 ): 4297 - 4307 .

官权升 , 陈伟琦 , 余华 , 等 . 声电协同海洋信息传输网络 [J ] . 电信科学 , 2018 , 34 ( 6 ): 20 - 28 .

GUAN Q S , CHEN W Q , YU H , et al . Acoustic-radio cooperative marine information network [J ] . Telecommunications Science , 2018 , 34 ( 6 ): 20 - 28 .

浏览量

836

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

一种基于格的轻量级物联网群签密认证方案

基于轻量级CNN和信道特征辅助的多用户物理层认证机制

算网大脑智能化建模和决策方法研究

电信网络智能化方案研究

SDN智能管控编排系统技术方案研究