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3 }% |7 L( w6 g1 Q" g 编者导读： - S8 v8 r( x. r' t" _1 X# G
丹麦、德国、意大利等多国研究者对沿海观测系统展开研究，阐述了观测中面临的一些挑战，并提出了解决方案。全球海洋观测系统面临着众多的挑战，如观测设备与观测数据之间的校准与通信，有人、无人观测手段的最佳布置方案和最新技术的使用等。作者主要介绍了观测手段之间的协调合作技术以及物联网技术在观测网之中的应用。
! J, h i" U- o' Z “协调合作”的沿海分布式观测网 ! }4 }% p4 a- S( G7 T% _/ e
分布式观测网具有成本低的优势，适用于观测能力不足的区域。目前，沿海观测系统主要使用有缆海底观测平台（cabled observatories）观测基本海洋变量，并使用其他平台进行补充观测（如图1所示）。研究者认为，固定和移动观测手段相结合的异构网络可以更好的满足愈发多样化、复杂化的观测需求，而使用“协调合作”的方式管理这些观测手段可以更灵活的观测更多要素。此外，使用更多样的异质性观测手段可以提高系统弹性，即当一部分观测设备受到影响时，不会对观测系统整体性能造成较大影响。 
& `; u; K: _0 E" t" q& S 图1 各观测手段的基本海洋变量（EOV）数量与这些观测手段的可用数量示意图
( N+ u/ o2 t+ G+ O/ F 物联网通信技术 $ C! G& ~* g% c+ w: G, h; P3 k$ p
异构系统的网络传输能力是一个关键问题。在沿海地区，作者提出选取更廉价的远程低功耗广域网（LPWAN）替代昂贵且延时高的卫星观测手段，并介绍了Sigfox，LoRaWAN，NB-IoT和LTE-M几种广域网。基于广域网通信构建的海洋物联网，能够在更大的时间尺度和空间尺度上进行采样，为数字孪生海洋等倡议提供支持。  : S/ V, Z/ J# F+ X, ?" }
图2 海洋物联网通信网络示意图 $ z$ ~5 t; ?! F& P: }1 Y1 E; K
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) s2 x9 |7 L1 v1 p, ` 编制 | 吕晓莹 校对 | 李垚鑫 , N7 _8 G5 U: I+ D( l( g
审核 | 倪晨华 排版 | 李垚鑫 ) \; M$ S+ \8 D2 d# Z& N3 |
信息来源 | Frontiers | Collaborative Automation and IoT Technologies for Coastal Ocean Observing Systems (frontiersin.org)
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