海洋传感器网络数据与信息架构研究

传统的无线传感器网络在海洋环境监控、船舶状态控制等领域发挥着重要的作用,然而这些传感器网络的设计、部署等过程往往针对某一特定的使用需求,难以做到功能和信息的集成和共享,使用成本较高且维护难度较大。为解决这一问题,本文提出一种海洋传感器网络数据与信息架构,该架构结合当前流行的软件定义概念,将海洋传感器网络分为数据层、控制层和应用层,将传感器网络的功能实现与物理实现相分离,使得同一传感器网络能够支持不同的上层应用,且不同的传感器网络也能够支持同一个业务,为海洋传感器网络的进一步推广使用和数据信息的集成、分析、共享等提供了重要基础。     

基于耦合通信链的海洋监测传感器网络技术

为实现实时可靠的海洋环境监测,需要采用高效可靠的传感器网络技术,然而当前的传感器网络主要采用单一通信手段组成通信链,使得传感器网络的稳定性和可靠性难以适应海洋环境的严苛要求。为解决以上问题,本文提出一种基于耦合通信链的海洋监测传感器网络,与传统海洋传感器网络不同,其将有线链路和无线链路有机耦合,为传感器数据的传递和处理提供冗余链路和多种选择,提高了传感器网络在海上环境中使用时的可靠性。     

基于海洋环境数据的物联网动态监测系统设计

海洋环境的持续以及多样化开发导致了海洋生物、栖息地和海洋景观的变化,使得海洋环境监测的重要日益明显。本文针对实现海洋环境监测的自动化,提出一种基于海洋环境数据的物联网动态监测系统。该系统综合运用传感器网络技术、3G无线通信技术、Zig Bee通信协议和GIS空间信息处理技术等,实现智能监测海洋环境、实时处理数据等功能。     

面向服务的海上实时观测数据系统框架设计

海洋实时观测系统能够提供有关沿海系统如何应对变化的海洋信息,近年来关于如何构建和实施海洋观测系统逐渐成为研究的热点。随着计算机技术及元器件技术的不断发展,借助于自动传感器网络等手段,海上实时观测系统也取得了较大的进步。然而,随着人类海洋活动的不断发展,对于海洋数据的需求也迅速膨胀,而传统的海洋实时观测系统已经难以应付当前所需的数据量和数据种类。为此,本文提出一种面向服务的基于云架构的海上实时观测系统框架,采用云计算的方法对数据进行存储、处理、分析、集成等操作,并依据该框架对系统进行实现,在实地使用中检验系统的能力,证明本文提出的系统框架具有较好的可行性和有效性。     

海洋环境信息平台中的云保密加密及存储技术研究

海洋环境信息平台能够提高人类对海洋资源的监测、开发和综合管理能力,随着监测能力和技术的发展,平台在处理和存储海量数据的能力方面明显不足。云存储是云计算技术的一种应用方式,以大规模、低成本、可靠性及可扩展性的特点来满足用户对海量数据存储的需求。本文提出基于动态属性的加密算法,该算法在提高访问灵活性的同时也保证了存储信息的安全性,能够有效提高加密算法的性能,降低网络的系统开销,保证海洋环境信息平台中存储数据的安全性。     

PLC在船舶油水分离器动态监测系统中的应用

当前海洋船舶运输在全球经济中扮演着重要角色,船舶含油污水的排放对海洋环境造成越来越大的影响。对船舶油水分离进行动态监测可以有效减少含油污水的排放。本文提出一种基于三菱Q系列PLC的船舶油水分离器动态监测系统,使用油份传感器和流量传感器对船舶污水进行监测,并通过以太网络将采集的数据发送到监控中心。本文对传感器数据采集过程以及PLC和监控中心的网络通信进行详细设计,设计的系统经过测试具有良好的可靠性和稳定性,能够应用于各类型船舶。     

船舶传感网络入侵异常行为特征提取系统

传感网络是船舶采集自身航行状态信息和海洋环境信息的重要装置,也是集成网络技术、传感器技术和通信技术的一种新兴技术。船舶传感网络中含有大量有价值的数据,传感网络的入侵等异常行为时有发生,因此,加强无线传感网络的安全防护非常必要。本文首先介绍一种传感器网络的分簇算法,在该算法的基础上,针对船舶传感网络的入侵行为设计几种不同的检测方案,并建立网络入侵行为的特征提取方案,取得了良好的效果。     

船舶无线传感器网络中物联网技术的应用

无线传感器网络是一种自组织式的传感器网络,传感器节点之间通过无线通信技术进行数据传输,可以显著提高信息采集、分析和处理的效率,在多种工业领域具有广泛的应用。物联网技术是将互联网技术和计算机技术相结合的一种新兴技术,具有重要的实际应用价值。本文的研究对象是海上综合信息管理平台,该平台主要负责海域内船舶、海洋环境、气象环境等信息的采集,同时对该海域内船舶进行导航。本文研发了一种基于无线传感器网络的海上综合信息管理平台,并详细介绍了该平台中的传感器节点设计过程。     

舰队传感器的物联网互联技术研究

传感器网络作为一种低成本高效能的数据采集与监控网络,已经被应用于多种应用场景,并发挥着越来越重要的作用。而采用传感器网络对船舶状态进行监测,对船员状况进行检查等,已成为当代船舶的基础功能之一。随着越来越多的舰载设备被纳入到这个传感器网络中,通过不同船舶间网络的交互,舰队物联网逐渐形成。为进一步提高舰队物联网的使用效能,本文对物联网的互联技术进行研究,提出一种将IPv6个域网与船舶传感器网络相融合的舰队物联网方案,通过仿真结果可看出,本文提出的方案具有较好的使用效果,能够在当前的船舶和舰队中获得使用。     

EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中的应用

随着海上无线传感器网络技术的广泛应用,无线传感器网络在海洋环境监测、海洋环境保护等领域发挥着越来越重要的作用,由于无线传感器网络中节点的能量有限,如何降低网络数据传输能量消耗,延长无线网络寿命,是该领域的研究重点。本文利用博弈论解决无线传感器网络中节点路由选择和冲突平衡的问题,对EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中应用的可行性进行研究,提出由簇头选举模型和簇间路由选择模型组成的路由算法。