前言：

陸地網(wǎng)絡已經(jīng)進入成熟發(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)中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心4月28日發(fā)布的第45次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，中國網(wǎng)民規(guī)模突破9億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達64．5％。

截止2018年，深圳市海洋生產(chǎn)總值2327億元，同比增長4．63％；海洋經(jīng)濟生產(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)濟發(fā)展的重要支撐。

中美經(jīng)濟貿(mào)易戰(zhàn)的根源點其實在于有限的存量空間里面的激烈競爭，而海洋將是一個無限的增量空間，大力發(fā)展藍色經(jīng)濟，助力海洋強國的建設，這不僅是對深圳，更是對中國乃至世界的一個新的增長點。

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

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

據(jù)初步統(tǒng)計，2017年深圳海洋生產(chǎn)總值預計達1630億元，同比增長約10％。到2020年，深圳將產(chǎn)值目標設定為3000億元，幾近翻倍。

水聲通信技術是關鍵

“通信＋計算”技術是核心、是基礎、是靈魂，為構建海洋網(wǎng)絡空間基礎設施提供了充分的技術和理論研究基礎，從而適應我國海洋事業(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，要實現(xiàn)對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。

打造水下移動平臺自組織網(wǎng)絡，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，與水上通信構成“空天地海”一體化通信網(wǎng)絡。

水下無線通信網(wǎng)絡技術是智慧海洋大數(shù)據(jù)的先行者，也是海洋電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎。其廣泛應用將推動深圳市乃至我國在海洋國防、海工裝備、海洋科學觀測、海洋監(jiān)測與預警等領域的發(fā)展，也將帶動水下機器人、潛水消費、海洋漁業(yè)等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。

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

“云－洋計算”打造互動支撐

智慧海洋是以完善海洋信息采集與傳輸體系為基礎，將海洋權益、管控、開發(fā)三大領域的裝備和活動進行體系性整合，以實現(xiàn)海洋資源共享和海洋活動協(xié)同。

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

在水下無線通信網(wǎng)絡技術領域，來自深圳市智慧海洋科技有限公司，以其世界領先的水聲通信和水下組網(wǎng)技術。

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

與云計算不同的是，云—洋計算將智能算法放在更靠前的位置，任何一個海洋技術系統(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。

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

水下無線激光通信仍存困難

我們國家正積極建設“智慧海洋”，其中一個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，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大它的帶寬，但聲音的物理本質決定了它總有一個極限。

水聲通信特點有點類似于我們現(xiàn)在使用的3G4G網(wǎng)絡，傳播距離遠但通信速率低；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。

如何更好地解決運動中的通信問題，由于激光通信屬于點對點通信，方向性很強，當潛航器在水下運動時，兩端需要實時對準。

未來一個海域內(nèi)肯定會分布多個水下潛航器，這個時候就要解決一個基站如何與多個平臺之間如何建立快速高效的通信，而激光多點通信是個相當難的問題。

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

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

結尾：海洋經(jīng)濟邁向價值鏈高端

當前，中國沿海省份以14％的國土面積，承載了40％的全國人口，創(chuàng)造了60％的國內(nèi)生產(chǎn)總值，涉海企業(yè)為社會提供了3600多萬個就業(yè)崗位。

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

2017年，中國海洋生產(chǎn)總值達到7．8萬億元。今年年初召開的全國海洋工作會議提出，預期2020年我國海洋生產(chǎn)總值達到10萬億元。

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、海洋交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)領域。

其將形成若干個世界級海洋產(chǎn)業(yè)集群，推動一批涉海企業(yè)全球布局，牢牢占據(jù)全球海洋產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端，力爭實現(xiàn)我國海洋經(jīng)濟總量占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重達到15％左右。

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