【Ocean of Things】DARPA“海洋物联网”项目进入第二阶段

2017年，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布了一个名为“海洋物联网”（Ocean of Things，OoT）的新项目，旨在提高全球对海洋状况的态势感知。这个多年期的项目试图在大的海域部署数千个小型、低成本的漂浮设备，以帮助建立一个精确、高效且价格合理的分布式传感器网络。

三年后， DARPA开始过渡到该项目的第二阶段。DARPA于今日（2020年4月7日）举办“海洋物联网”提案者日活动，以支持即将到来的第二阶段工作。本次提案者日活动的目的是提供有关“海洋物联网”项目正在进行的数据分析研究的信息，促进对该主题的进一步讨论，并解决潜在投标人的问题。“海洋物联网”项目的第二阶段，将在南加州海岸外15万公里的区域内开展演示验证工作，可能会安装超过15000个新的浮标。为了了解这种大规模部署在未来几年将如何有利于军事和研究应用，让我们从最早的概念出发，更仔细地看一下“海洋物联网”项目。

2017年12月，“海洋物联网”项目公开宣布，其目标是克服世界海洋中现有数据收集技术的局限性。直到最近，军事和科学研究人员还依赖于过时的、离线的系统，这些系统服务于各种历史目的，从冷战期间跟踪苏联潜艇到在深海海啸登陆前将其探测。DARPA希望通过创建一个统一的传感器网络，将其数据收集和分析能力带入现代，并利用物联网技术的最新创新。

为了建立这种先进的漂浮传感器网络，DARPA计划为一支小型浮标舰队配备防水传感器，这种传感器可以收集详细的环境数据，包括海洋温度、海况和GPS定位。与其他数据收集浮标不同，DARPA的系统还可以跟踪商业船只、飞机甚至周边野生动物的活动。所有收集到的数据都将通过卫星传送给DARPA，并存储在一个安全的云网络中，以便进行实时监测和分析。

漂浮在蓝色水域的浮标海洋将代表一个由环境传感器组成的全球网络，能够进行实时监测和分析。

据《信号》杂志报道，除了公开的军事应用外，DARPA相信其海洋传感器有助于改进海洋建模，这对于准确预测天气、定位落水人员以及识别航空和海事事故碎片至关重要。但要成功推出“海洋物联网”项目，DARPA首先需要解决两个关键的技术挑战：浮标开发和数据分析。

目前，DARPA正在与三家知名技术公司的研究人员合作开发下一代浮标传感器：帕洛阿尔托研究中心（Palo Alto Research Center）、阿雷特协会（Areté Associates）和努穆鲁斯公司（Numurus LLC）。在后端，DARPA与蕾杜斯（Leidos）、德雷珀实验室（Draper Laboratory）合作，翱翔技术公司（SoarTech）和几何数据分析公司（Geometric Data Analytics）将帮助构建数据可视化、设备控制和性能预测所需的软件。一旦DARPA最终确定了他们的设备和网络规格，DARPA将开始与长期供应商签约，并加大部署力度。

第二阶段：通过竞争推动创新

据DARPA介绍，“海洋物联网”项目的第二阶段将在一系列旨在测试拟议的漂浮装置和数据分析系统的效率和长期可行性的活动中，让供应商相互竞争。不管哪家供应商赢得了合同，该机构都希望建立一个最终的系统，在100万平方公里范围内大约有5万个漂浮物，或者每20平方公里有一个传感器。目前的计划是部署密度更大的浮子，以找出设备的最佳分布，并考虑意外的复杂性。例如，DARPA需要确定其浮标在使用期间如何充电，以及在长期维护浮标时是否需要人为干预。虽然太阳能电池在理论上可能有助于传感器网络的自动化，但在实践中存在着各种技术挑战，可能会破坏“海洋物联网”。

尽管该项目仍处于研发阶段，但许多组织、大学和政府机构都对该项目表示了兴趣。DARPA已经与美国国家海洋和大气管理局以及国家气象局合作，加强天气和海洋模拟，而美国国家科学院则有兴趣利用传感器网络来研究墨西哥湾流。此外，完成的“海洋物联网”也有可能与友好国家或商业组织部署的类似系统集成。一般来说，DARPA能够在其网络中添加的传感器越多，其数据就越准确。

“这是为最终用户服务。如果你能使用这些数据，我们可以为你生成，”DARPA战略技术办公室（STO）项目经理约翰·沃特斯顿（John Waterston）在接受《信号》杂志采访时说这有点像浮标即服务或数据即服务。

除了直接的部署挑战外，获得“海洋物联网”访问权限的组织可能还需要扩展其数据存储基础设施，以容纳将由全球传感器网络生成的大量信息。幸运的是，珀尔系统公司（Perle Systems）提供了耐用、可扩展和高效的工业级连接工具，即使在支持物联网的环境中也是如此。

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