前言：

陸地網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展階段，但水下卻依然是一片“處女地”。而未來將是海洋的時(shí)代，更是智慧海洋大數(shù)據(jù)的融合。

海洋將是全球新的增量空間

根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心4月28日發(fā)布的第45次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，中國(guó)網(wǎng)民規(guī)模突破9億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)64．5％。

截止2018年，深圳市海洋生產(chǎn)總值2327億元，同比增長(zhǎng)4．63％；海洋經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值占全深圳市GDP的9．6％。

其中深圳電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值更是占全國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)總值近六分之一，深圳有涉海企業(yè)7300多家，約占全省24％，成為深圳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。

中美經(jīng)濟(jì)貿(mào)易戰(zhàn)的根源點(diǎn)其實(shí)在于有限的存量空間里面的激烈競(jìng)爭(zhēng)，而海洋將是一個(gè)無限的增量空間，大力發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，助力海洋強(qiáng)國(guó)的建設(shè)，這不僅是對(duì)深圳，更是對(duì)中國(guó)乃至世界的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

粵港澳大灣區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略其核心在“灣”，加強(qiáng)粵港澳合作，拓展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)空間，共同建設(shè)現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)基地。

2019年10月開始，深圳積極建設(shè)全球海洋中心城市，凝聚“雙區(qū)驅(qū)動(dòng)”動(dòng)力，建成社會(huì)主義的先行示范區(qū)、粵港澳大灣區(qū)。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2017年深圳海洋生產(chǎn)總值預(yù)計(jì)達(dá)1630億元，同比增長(zhǎng)約10％。到2020年，深圳將產(chǎn)值目標(biāo)設(shè)定為3000億元，幾近翻倍。

水聲通信技術(shù)是關(guān)鍵

“通信＋計(jì)算”技術(shù)是核心、是基礎(chǔ)、是靈魂，為構(gòu)建海洋網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)設(shè)施提供了充分的技術(shù)和理論研究基礎(chǔ)，從而適應(yīng)我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展的需要。

智慧海洋大數(shù)據(jù)是智慧海洋的神經(jīng)中樞，要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種資源的集約利用、各種海洋數(shù)據(jù)資料的交互融合和智慧挖掘。

而水聲通信作為目前水下最合適的無線通信方式，在整合海洋大數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著不可忽視的的作用。

打造水下移動(dòng)平臺(tái)自組織網(wǎng)絡(luò)，還可集成海洋感知、智能控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)融合與可視化等技術(shù)，與水上通信構(gòu)成“空天地?！币惑w化通信網(wǎng)絡(luò)。

水下無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智慧海洋大數(shù)據(jù)的先行者，也是海洋電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。其廣泛應(yīng)用將推動(dòng)深圳市乃至我國(guó)在海洋國(guó)防、海工裝備、海洋科學(xué)觀測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)與預(yù)警等領(lǐng)域的發(fā)展，也將帶動(dòng)水下機(jī)器人、潛水消費(fèi)、海洋漁業(yè)等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

此外，發(fā)展水聲通信定位技術(shù)應(yīng)借鑒網(wǎng)絡(luò)思維，要有數(shù)據(jù)和服務(wù)，而海洋大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是最后的處理和決策，而非數(shù)據(jù)本身。

“云－洋計(jì)算”打造互動(dòng)支撐

智慧海洋是以完善海洋信息采集與傳輸體系為基礎(chǔ)，將海洋權(quán)益、管控、開發(fā)三大領(lǐng)域的裝備和活動(dòng)進(jìn)行體系性整合，以實(shí)現(xiàn)海洋資源共享和海洋活動(dòng)協(xié)同。

不論是智慧海洋還是水下創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，都需要更好地了解水下信號(hào)傳播機(jī)理，這是目前整個(gè)智慧海洋研究中最核心、最關(guān)鍵的問題之一。

在水下無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，來自深圳市智慧海洋科技有限公司，以其世界領(lǐng)先的水聲通信和水下組網(wǎng)技術(shù)。

國(guó)家特聘專家、智慧海洋科技創(chuàng)始人崔軍紅提出的“智慧海洋與云－洋計(jì)算”的全新概念，把智能放在前端，提高算法復(fù)雜度和通信的性能，做到“云－洋融合”。

從而逐步解決水聲通信與網(wǎng)絡(luò)這一世界難題，為打造智慧海洋的信息互通做了有力支撐。

與云計(jì)算不同的是，云—洋計(jì)算將智能算法放在更靠前的位置，任何一個(gè)海洋技術(shù)系統(tǒng)都分水上和水下部分，數(shù)據(jù)流和控制流一定通過水聲通信鏈接。

解決問題的方法在于多計(jì)算、少傳輸——即用智能程度更高的算法提升水下通信的性能。

作為智慧海洋的基礎(chǔ)性問題，5G、WIFI、新一代衛(wèi)星及傳統(tǒng)無線電通信，都使下一步智慧海洋走向更深層次。

通訊和傳感器領(lǐng)域都將向著高精度、微型化、微功耗發(fā)展，同時(shí)把通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)放在重要發(fā)展方向上。

水下無線激光通信仍存困難

我們國(guó)家正積極建設(shè)“智慧海洋”，其中一個(gè)方向就包括海洋通信。目前在水下通信最常用的就是水聲通信，由于聲音在水中的傳播速度非?？欤?000多米每秒），所以聲音成為水下探測(cè)和通信較為適合的手段。

但水聲通信存在很大的問題，水聲通信的帶寬非常小，最快也只有Kb量級(jí)，并且容易受噪聲影響，雖然研究者們通信各種手段盡力去擴(kuò)大它的帶寬，但聲音的物理本質(zhì)決定了它總有一個(gè)極限。

水聲通信特點(diǎn)有點(diǎn)類似于我們現(xiàn)在使用的3G4G網(wǎng)絡(luò)，傳播距離遠(yuǎn)但通信速率低；而水下激光通信就類似于即將廣泛推廣使用的5G，要知道5G采用的毫米波頻段，覆蓋距離最大也只有幾百米，但通信速率要高得多。

如何更好地解決運(yùn)動(dòng)中的通信問題，由于激光通信屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，方向性很強(qiáng)，當(dāng)潛航器在水下運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端需要實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)。

未來一個(gè)海域內(nèi)肯定會(huì)分布多個(gè)水下潛航器，這個(gè)時(shí)候就要解決一個(gè)基站如何與多個(gè)平臺(tái)之間如何建立快速高效的通信，而激光多點(diǎn)通信是個(gè)相當(dāng)難的問題。

現(xiàn)者海水環(huán)境是不斷變化的，懸浮生物和海水雜質(zhì)都會(huì)對(duì)光產(chǎn)生很大的衰減。海底生物很多都有趁光性，藍(lán)綠光又是可見光，很容易擋住光線導(dǎo)致傳輸中斷。

無論是實(shí)驗(yàn)還是成品，目前通信距離仍然只有有限的幾十米，下一步還要加強(qiáng)研究，繼續(xù)增加通信距離。

結(jié)尾：海洋經(jīng)濟(jì)邁向價(jià)值鏈高端

當(dāng)前，中國(guó)沿海省份以14％的國(guó)土面積，承載了40％的全國(guó)人口，創(chuàng)造了60％的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，涉海企業(yè)為社會(huì)提供了3600多萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。

在2017年底于深圳舉辦的首屆中歐藍(lán)色產(chǎn)業(yè)合作論壇上，國(guó)家海洋局局長(zhǎng)王宏表示，中國(guó)經(jīng)濟(jì)已是高度依賴海洋的開放型經(jīng)濟(jì)。

2017年，中國(guó)海洋生產(chǎn)總值達(dá)到7．8萬(wàn)億元。今年年初召開的全國(guó)海洋工作會(huì)議提出，預(yù)期2020年我國(guó)海洋生產(chǎn)總值達(dá)到10萬(wàn)億元。

到2035年，在海洋裝備、海洋生物、濱海旅游、海水利用、海洋新能源、海洋交通運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

其將形成若干個(gè)世界級(jí)海洋產(chǎn)業(yè)集群，推動(dòng)一批涉海企業(yè)全球布局，牢牢占據(jù)全球海洋產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)總量占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重達(dá)到15％左右。

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