海洋互聯(lián)網(wǎng)（marine internet）的初衷是將陸地互聯(lián)網(wǎng)盡量無縫地延伸到海洋環(huán)境中（包括水下、水面和空中），為在海洋環(huán)境中的用戶提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，其重要性和意義不言而喻。然而，在海洋這個(gè)特殊的環(huán)境中，海洋互聯(lián)網(wǎng)還有許多潛在的應(yīng)用。簡(jiǎn)要地討論一下這些主要應(yīng)用和主要研究?jī)?nèi)容，希望引起大家對(duì)海洋互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的高度重視。

1 引言

簡(jiǎn)單地說，海洋互聯(lián)網(wǎng)（marine internet）是陸地互聯(lián)網(wǎng)在海洋環(huán)境中的延伸，它由筆者在2012年一次大會(huì)的特邀報(bào)告中所提出，2013年正式發(fā)表，2018年6月，《電信科學(xué)》期刊組織了“海洋互聯(lián)網(wǎng)”專題，收集了6篇相關(guān)文章。隨著研究的不斷深入，對(duì)海洋互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、應(yīng)用以及它對(duì)陸地互聯(lián)網(wǎng)影響的認(rèn)識(shí)也不斷得到擴(kuò)充和加深。尤其是在應(yīng)用方面，海洋互聯(lián)網(wǎng)從當(dāng)初作為陸地互聯(lián)網(wǎng)的延伸，逐步發(fā)展成為現(xiàn)有海事通信系統(tǒng)、海洋環(huán)境中的信息化協(xié)作平臺(tái)、海洋保護(hù)和防御輔助通信系統(tǒng)，甚至可將海洋互聯(lián)的組網(wǎng)理念應(yīng)用到陸地互聯(lián)網(wǎng)中，構(gòu)建國家戰(zhàn)備網(wǎng)絡(luò)。

2 海洋互聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

海洋互聯(lián)網(wǎng)試圖將陸地互聯(lián)網(wǎng)盡量無縫地延伸到海洋中，覆蓋水下、水面和空中，以實(shí)現(xiàn)空天地海一體化通信系統(tǒng)。但是，海洋是如此寬廣、深?yuàn)W和復(fù)雜，造成了陸地與海洋在地理環(huán)境、氣候條件和用戶分布特征等方面存在巨大差異。所以，目前無法找到能適應(yīng)海洋環(huán)境且滿足各種通信需求的單個(gè)通信方式，也不存在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能滿足海洋中不同用戶的互聯(lián)互通的需求。海洋互聯(lián)網(wǎng)組成如圖1所示。

針對(duì)上述問題，在前期研究中提出了海洋互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)思路，即利用一切可以利用的通信網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行組網(wǎng)，但又不依賴于任何一種特定的網(wǎng)絡(luò)資源而運(yùn)作，并在運(yùn)行過程中，根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整組網(wǎng)方式，以最大限度地滿足應(yīng)用的要求。目前可利用的成熟通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括陸地移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、海事無線電通信系統(tǒng)等，它們可用來構(gòu)建岸基網(wǎng)絡(luò)，為近岸水域的用戶提供無縫的海洋互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；同時(shí)綜合利用各種動(dòng)態(tài)拓?fù)錈o線網(wǎng)絡(luò)（如由船舶、浮標(biāo)組成的水面自組織網(wǎng)絡(luò)）來擴(kuò)展岸基網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍；再利用各種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)（如由直升機(jī)、民航飛機(jī)等組成的網(wǎng)絡(luò)）來提供機(jī)會(huì)性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；采用高空通信平臺(tái)來滿足特定場(chǎng)合的臨時(shí)性要求；在衛(wèi)星服務(wù)性價(jià)比不高且有其他網(wǎng)絡(luò)的情況下，衛(wèi)星可作為最后選項(xiàng)，但當(dāng)陸地服務(wù)無法無縫地延伸到遠(yuǎn)海水域時(shí)，衛(wèi)星通信是為該水域提供服務(wù)的唯一方式；水下采用無線（水聲）自組織網(wǎng)絡(luò)，再通過水面上的各種網(wǎng)絡(luò)以及海底觀測(cè)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

3 主要應(yīng)用前景

本節(jié)將從海洋環(huán)境中需要依賴于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡湫蛻?yīng)用來簡(jiǎn)要討論海洋互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景。各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男詢r(jià)比及傳輸系統(tǒng)的頑健性和抗毀能力等方面的要求是不同的；按照這些要求，粗略地將海洋互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景分成四大部分，即陸地互聯(lián)網(wǎng)的延伸、海事通信系統(tǒng)的提升、海洋信息化應(yīng)用的平臺(tái)和國防應(yīng)用。

圖1 海洋互聯(lián)網(wǎng)組成

3.1 陸地互聯(lián)網(wǎng)的延伸

即將現(xiàn)有陸地互聯(lián)服務(wù)無縫地?cái)U(kuò)展到近海環(huán)境中，為該水域的海洋互聯(lián)網(wǎng)用戶，如海員、漁民、離岸作業(yè)平臺(tái)用戶、海洋研究和探測(cè)的科學(xué)家，甚至守島軍民，提供性價(jià)比高的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。這里之所以突出性價(jià)比，是因?yàn)槟壳坝尚l(wèi)星所提供的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的性價(jià)比不是普通互聯(lián)網(wǎng)用戶能承受的。我國正在發(fā)展的“天通一號(hào)”正努力改變這一局面，提出了堪稱“白菜價(jià)”的服務(wù)；但是該服務(wù)所用的新智能機(jī)的零售最低價(jià)格是1萬元，通信費(fèi)用每分鐘1元錢起步，相當(dāng)于目前國際移動(dòng)衛(wèi)星公司的1/10。

3.2 海事通信系統(tǒng)的提升

海事通信系統(tǒng)發(fā)展歷史悠久，是海上交通運(yùn)輸和救援的重要通信平臺(tái)，對(duì)保障海上運(yùn)輸作業(yè)的安全和效益起到關(guān)鍵性的作用?，F(xiàn)有海事通信系統(tǒng)主要由岸基海事無線電系統(tǒng)和海事衛(wèi)星系統(tǒng)組成。由于同樣的原因，海事衛(wèi)星服務(wù)價(jià)格目前仍然很高，提高了海上運(yùn)輸?shù)某杀尽６痘Ｊ聼o線電雖然已很成熟，但是由于受到帶寬的限制（VHF 6.025 MHz，UHF 20 MHz），它已無法滿足目前海上運(yùn)輸日益增長(zhǎng)的通信需求，如AIS系統(tǒng)的普及和應(yīng)用的推廣，更無法支持以無人化為標(biāo)志的智慧航運(yùn)新的發(fā)展需要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有超過70%物流是由航運(yùn)來完成的，所以智慧航運(yùn)的發(fā)展將大大提高海上運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?，降低海上物流成本，將進(jìn)一步對(duì)整個(gè)物流成本的降低起到積極作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要研發(fā)性能更好、性價(jià)比更高的海事通信系統(tǒng)。由于海洋互聯(lián)網(wǎng)能盡最大努力綜合利用各種通信網(wǎng)絡(luò)資源，可以用來提升甚至改變現(xiàn)有海事通信系統(tǒng)的格局。例如，參考文獻(xiàn)[9]提出可以將海洋互聯(lián)的岸基系統(tǒng)與海事無線電的岸基系統(tǒng)進(jìn)行融合，不僅在基礎(chǔ)設(shè)施方面進(jìn)行共享，還可以讓海事無線電系統(tǒng)分享移動(dòng)通信系統(tǒng)豐富的通信帶寬來解決其發(fā)展瓶頸。這不僅能提升現(xiàn)行海事通信系統(tǒng)性能和性價(jià)比，而且能催生新的海事通信系統(tǒng)，形成新型海事通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)。這對(duì)我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)尤其重要，因?yàn)楝F(xiàn)行海事通信系統(tǒng)設(shè)備大多數(shù)靠進(jìn)口。

3.3 海洋信息化應(yīng)用的平臺(tái)

如同陸地互聯(lián)網(wǎng)，海洋互聯(lián)網(wǎng)可為不同的信息化應(yīng)用提供一個(gè)統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)，使這些應(yīng)用的用戶實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。這些應(yīng)用主要包括以下方面：海洋物聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)、海洋通信網(wǎng)絡(luò)資源分配優(yōu)化、海洋作業(yè)的協(xié)作平臺(tái)和智慧海洋的發(fā)展之路。

（1）海洋物聯(lián)網(wǎng)的橋梁

陸地物聯(lián)網(wǎng)由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和陸地互聯(lián)網(wǎng)組成。前者是實(shí)現(xiàn)物體與網(wǎng)絡(luò)空間相連的手段，后者是把分布在不同區(qū)域的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行跨時(shí)空連接的平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)萬物的互聯(lián)互通。同樣，海洋物聯(lián)網(wǎng)也需要海洋互聯(lián)網(wǎng)將分布在不同區(qū)域的水面和水下的傳感器網(wǎng)絡(luò)連接起來。

如圖2所示，海洋物聯(lián)網(wǎng)大致分為海面和水下物聯(lián)網(wǎng)兩部分。海面物聯(lián)網(wǎng)主要是由安裝在水面船舶、浮標(biāo)以及各類平臺(tái)上的傳感器所組成的，例如溫度、濕度、風(fēng)速/風(fēng)向、雨量、定位等傳感器。無人駕駛船舶還需要配備其他傳感器以收集船內(nèi)外影響航行的數(shù)據(jù)。雖然船舶之間可形成船舶自組網(wǎng)絡(luò)，但無法滿足大范圍數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)男枨蟆?/p>

水下物聯(lián)網(wǎng)由各種水下傳感器網(wǎng)絡(luò)組成，應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、水下探測(cè)、災(zāi)難預(yù)測(cè)、港口安全和國防等方面。典型的傳感器有水溫、鹽度、流速、聲吶以及各類生物和化學(xué)傳感器等。但是由于物理特性的限制，目前水下傳感器主要由水聲網(wǎng)絡(luò)相連。而水聲通信的一些特點(diǎn)，如無法長(zhǎng)距離高速傳輸、傳播速度慢以及信道質(zhì)量不穩(wěn)定等，使得單個(gè)水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)無法高速地覆蓋較大的水下區(qū)域，所以，需要用海洋互聯(lián)網(wǎng)將分布在不同海洋區(qū)域的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成大范圍的有效覆蓋。

（2）海洋通信網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化分配

目前海洋環(huán)境中用戶所遇到的數(shù)據(jù)傳輸問題可分成兩個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸問題，即用戶自身網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，目前這個(gè)問題一般由用戶自己解決，形成了各種組網(wǎng)方法；網(wǎng)絡(luò)外部數(shù)據(jù)傳輸問題，即用戶需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠抗?jié)點(diǎn)，如陸上服務(wù)器。目前絕大多數(shù)用戶只能購買第三方服務(wù)，例如靠近海岸的用移動(dòng)通信服務(wù)，而遠(yuǎn)離海岸的用衛(wèi)星服務(wù)。

圖2 海洋物聯(lián)網(wǎng)的組成

目前用戶一般獨(dú)自購買上述服務(wù)，且所購買的服務(wù)無法共享來分擔(dān)成本。如前文所述，相對(duì)于移動(dòng)通信服務(wù)，目前衛(wèi)星服務(wù)的性價(jià)比還很低；所以，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶靠近海岸時(shí)，最好使用移動(dòng)通信服務(wù)，在不得已時(shí)再使用衛(wèi)星服務(wù)。衛(wèi)星服務(wù)套餐一般提供預(yù)付費(fèi)和后付費(fèi)兩種服務(wù)，前者是一次購買一定的數(shù)據(jù)流量，后者按照實(shí)際消費(fèi)支付。前者往往會(huì)相對(duì)便宜點(diǎn)，但是一旦用不完，就只能浪費(fèi)了。

海洋互聯(lián)網(wǎng)可以提供一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)資源的共享平臺(tái)，根據(jù)用戶的位置和應(yīng)用要求實(shí)時(shí)地調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)資源的分配，以降低用戶的通信成本。主要運(yùn)作要點(diǎn)如下：由A統(tǒng)一購買一定數(shù)量的移動(dòng)通信服務(wù)和衛(wèi)星服務(wù)，并盡量利用一些其他的網(wǎng)絡(luò)資源，例如船舶自組網(wǎng)等；用戶向A購買服務(wù)，而不是直接向通信服務(wù)提供商購買服務(wù)；A根據(jù)用戶的應(yīng)用要求及其位置變化，實(shí)時(shí)地為A選擇性價(jià)比更好的服務(wù)，以降低用戶的通信成本。

（3）海洋作業(yè)的協(xié)作平臺(tái)

海洋中一直有大量的人類活動(dòng)存在，除了熟知的捕魚、海運(yùn)、旅游和油氣生產(chǎn)等活動(dòng)外，還有各種海洋環(huán)境考察、探測(cè)、災(zāi)難預(yù)警和科研等活動(dòng)，例如海洋氣候、潮汐和赤潮的觀察及水文數(shù)據(jù)的收集，地震、海嘯等自然災(zāi)害的預(yù)警，海洋資源的勘探、開采和運(yùn)輸，海洋大氣、生物、物理、化學(xué)和地理等方面的科學(xué)研究等。但是目前這些活動(dòng)幾乎都是獨(dú)自進(jìn)行的，彼此之間缺乏溝通，更無法協(xié)作，呈現(xiàn)“九龍治水”的局面。

海洋中的活動(dòng)成本巨大，相關(guān)單位也希望通過相互協(xié)作來降低成本。但是，目前缺乏統(tǒng)一、便捷和性價(jià)比高的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來共享信息和協(xié)調(diào)活動(dòng)，也無法將部署在海洋中的設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)有效的遠(yuǎn)程控制和共享，主要原因是缺乏高性價(jià)比的海洋物聯(lián)網(wǎng)。前文已經(jīng)討論過海洋互聯(lián)網(wǎng)對(duì)海洋物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)以及在支持信息共享方面的作用，所以，它也能對(duì)海洋作業(yè)的協(xié)作平臺(tái)的建設(shè)發(fā)揮積極的作用。

（4）智慧海洋的發(fā)展之路

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。目前，智慧海洋不僅是相關(guān)行業(yè)所關(guān)注的熱門話題，更成為國家發(fā)展海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的組成部分。雖然目前尚需對(duì)智慧海洋的具體內(nèi)涵進(jìn)行完善，但實(shí)現(xiàn)智慧海洋的幾個(gè)要素是明確的。首先，有大量原始的、多維度、多粒度和跨時(shí)空的數(shù)據(jù)需要收集，同時(shí)，需要對(duì)這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理、融合及分享。這些操作都離不開海洋互聯(lián)網(wǎng)。同樣，分布在海洋中的各種儀器設(shè)備需要遠(yuǎn)程控制，不同涉海單位需要有效協(xié)作，這些實(shí)踐活動(dòng)都離不開數(shù)據(jù)的有效傳輸，需要海洋互聯(lián)網(wǎng)的支持。

3.4 國防方面的應(yīng)用

海洋互聯(lián)網(wǎng)具有較強(qiáng)的抗毀能力，這一特點(diǎn)可以用來增強(qiáng)國防通信系統(tǒng)的生存能力，例如近海防御網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和國家戰(zhàn)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（1）近海防御網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輔助成分

近海防御是國防安全的重要組成部分。我國是一個(gè)海洋大國，領(lǐng)海面積約300萬平方千米，有6 500多個(gè)島嶼和1.8萬千米的海岸線，所以防御工程相當(dāng)巨大。任何防御系統(tǒng)都離不開情報(bào)收集和目標(biāo)偵測(cè)、通信和反制等系統(tǒng)。部署在岸基、水面、水下和空中的各種傳感器設(shè)備構(gòu)成情報(bào)和偵測(cè)系統(tǒng)，并通過特定的通信網(wǎng)絡(luò)與指揮中心和反制系統(tǒng)聯(lián)系起來?，F(xiàn)行通信系統(tǒng)中的很多設(shè)施是固定的或者其運(yùn)動(dòng)軌跡是可預(yù)測(cè)的，所以它們?nèi)菀妆话l(fā)現(xiàn)和破壞，最終會(huì)影響整個(gè)防御系統(tǒng)的功能發(fā)揮。另外，在廣闊水域和空域中及時(shí)準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)相當(dāng)困難。而在海洋環(huán)境中，有大量的民用和商用以及科研用船舶、飛行器和水下航行器等，海洋互聯(lián)網(wǎng)能夠把它們連接起來，成為近海防御通信系統(tǒng)的輔助部分，協(xié)助情報(bào)收集和目標(biāo)識(shí)別。

上述所提民用、商用和科研用設(shè)施不僅可裝載各類傳感設(shè)備，也可成為海洋互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。由于海洋互聯(lián)網(wǎng)能盡最大努力綜合利用這些網(wǎng)絡(luò)資源，有較強(qiáng)的生存能力。所以近海防御通信系統(tǒng)可以利用海洋互聯(lián)網(wǎng)來提高其頑健性。另外，通過海洋互聯(lián)網(wǎng)可以為進(jìn)入我國領(lǐng)海的船只提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，不間斷地宣示領(lǐng)海主權(quán)。例如，可以在遠(yuǎn)海的荒島或者大型水面浮標(biāo)平臺(tái)（如中國電子科技集團(tuán)有限公司制造的綜合信息浮臺(tái)）上安裝通信設(shè)備，構(gòu)成如Wi-Fi的海洋互聯(lián)網(wǎng)的接入點(diǎn)，在提供海洋互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的同時(shí)，宣示領(lǐng)海主權(quán)。

（2）國家戰(zhàn)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生存能力的提升

構(gòu)成現(xiàn)行陸地互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的位置一般都是固定的，如路由器、基站和光纖；同樣，國防系統(tǒng)所用的通信網(wǎng)絡(luò)除了固定的有線網(wǎng)絡(luò)外，還有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)及其他無線網(wǎng)絡(luò)。這些固定的設(shè)施比較容易被發(fā)現(xiàn)；衛(wèi)星雖然是移動(dòng)的，但其運(yùn)動(dòng)軌跡是可以被探測(cè)和預(yù)測(cè)的。應(yīng)急通信系統(tǒng)往往是無線的，任何主動(dòng)發(fā)射大功率無線信號(hào)的設(shè)施均可以被鎖定。這些重要的通信設(shè)施在關(guān)鍵時(shí)刻就是首選的攻擊目標(biāo)，一旦被敵方摧毀，如何應(yīng)急和指揮是面臨的難題。

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)健地發(fā)展，現(xiàn)在我國已經(jīng)有很多民間和商用設(shè)施可以成為通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，如各類交通工具（小汽車、貨運(yùn)車、船舶、摩托/電單車等）、路燈架、電線桿甚至手機(jī)等。這些節(jié)點(diǎn)的數(shù)量龐大，其運(yùn)動(dòng)軌跡無法預(yù)測(cè)。它們均可以通過海洋互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式來構(gòu)建一個(gè)無處不在又無法被徹底摧毀的網(wǎng)絡(luò)。雖然它在性能和可靠性方面無法與基于固定設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)相媲美，但當(dāng)這些設(shè)施被摧毀后，它們就成為“救命稻草”。

所以，通過將海洋互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)理念擴(kuò)展到陸地網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)全民可參與的“人民網(wǎng)絡(luò)”，并使它成為國家應(yīng)急戰(zhàn)備通信網(wǎng)絡(luò)的一部分，以提高其生存能力。同時(shí)，也可以使“軍民融合”從技術(shù)、產(chǎn)品、資本等方面上升到應(yīng)用系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)軍民一體的國防通信體系。

4 主要研究?jī)?nèi)容

海洋互聯(lián)網(wǎng)是個(gè)超大規(guī)模、多模協(xié)作的混合網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)單元可以是單個(gè)節(jié)點(diǎn)或子網(wǎng)絡(luò)，可以是政府所屬、企業(yè)經(jīng)營(yíng)或者民間自建；它們可以被預(yù)先建好或臨時(shí)組建，可以是固定或移動(dòng)的。要想將這些網(wǎng)絡(luò)單元有機(jī)融合以形成大規(guī)模、高動(dòng)態(tài)和相互協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)，需要在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組網(wǎng)方法、管理及安全等方面進(jìn)行研究。水下無線網(wǎng)絡(luò)研究?jī)?nèi)容已在參考文獻(xiàn)[13-15]中進(jìn)行了討論，水上網(wǎng)絡(luò)的主要研究?jī)?nèi)容小結(jié)如下。

（1）海洋互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)

為了使不同類型的網(wǎng)絡(luò)單元能融入海洋互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，需要研究在動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)邊界情況下網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法及與之相適應(yīng)的系統(tǒng)架構(gòu)，這是因?yàn)椴煌趥鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，海洋互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)的邊界都是不斷變化的。

（2）海洋互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)系統(tǒng)

海洋互聯(lián)網(wǎng)用戶可能來自世界各地，臨時(shí)聚集在一起，需要研究在缺乏可靠網(wǎng)絡(luò)連接的情況下用戶身份驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)安全等問題。陸地互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是基于固定服務(wù)器的，但在海洋環(huán)境中，為了更好地服務(wù)海洋互聯(lián)網(wǎng)用戶，可能會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)服務(wù)器，所以需要研究在這種情況下域名服務(wù)及用戶漫游的方法。

（3）海洋互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系

由于海洋互聯(lián)網(wǎng)的開放性，其網(wǎng)絡(luò)單元和用戶可能來自不同國家地區(qū)，臨時(shí)聚集在同一水域；它們會(huì)使用不同的無線頻段和通信制式，擁有不同的通信容量，并涉及用戶管理等問題；如上所述，海洋互聯(lián)網(wǎng)可作為不同應(yīng)用的平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。要想有效地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，需要研究相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）網(wǎng)絡(luò)資源的快速感知和智能分配

由于海洋互聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)變化，需要研究能及時(shí)發(fā)現(xiàn)海洋環(huán)境中各種可用通信網(wǎng)絡(luò)資源并合理有效地分配它們的方法，以盡可能滿足用戶在性價(jià)比方面的要求；另外，海洋互聯(lián)網(wǎng)無法對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和分配，在這種情況下，如何支持用戶使用資源的優(yōu)先級(jí)也需要進(jìn)行研究。

（5）關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法

這涉及網(wǎng)絡(luò)路徑探測(cè)、評(píng)估和選擇以及端到端服務(wù)質(zhì)量和安全性等相關(guān)問題。當(dāng)性價(jià)比高的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)沒有普及時(shí)，海洋互聯(lián)網(wǎng)需要依賴不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)作來最大化數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)，在這過程中如何鑒別各自的身份和確保數(shù)據(jù)的安全是一大挑戰(zhàn)。在如此大型的動(dòng)態(tài)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中，如何及時(shí)地尋找到性價(jià)比合理且滿足應(yīng)用要求的端到端傳輸路徑和方法也面臨挑戰(zhàn)；不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，路徑及相應(yīng)的資源分配可在呼叫建立時(shí)確定，而且在會(huì)話過程中一般保持不變；但是在海洋互聯(lián)網(wǎng)中，這種變化會(huì)時(shí)常發(fā)生，尤其當(dāng)路徑中有一部分是機(jī)會(huì)性路徑時(shí)。

5 結(jié)束語

本文簡(jiǎn)要地討論了海洋互聯(lián)網(wǎng)的一些主要潛在應(yīng)用和研究?jī)?nèi)容，從中可以領(lǐng)悟其重要性和意義，尤其是在建設(shè)海洋強(qiáng)國方面所能發(fā)揮的積極作用。但是，目前海洋互聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)還處在起步階段，希望有更多人加入它的研發(fā)活動(dòng)中，共同努力，使我國在這一領(lǐng)域處在世界領(lǐng)先地位。