水下通信是海洋電(diàn)子信息發展的基石級需求。在深海實現穩定、高速率的通信傳輸，是世界共同難題。沒有通信，萬米深海既“聾”又“盲”。

深圳創新(xīn)構建水下WiFi網絡，研發水下衛星導航通信網絡，解決了水下無線(xiàn)通信的世界性難題，海洋因此“聰慧”起來。

目前，深圳正利用(yòng)世界領先的水聲通信和水下無線(xiàn)組網技(jì )術，在海洋能(néng)源勘探開采、國(guó)防安(ān)全、海洋風力發電(diàn)、海洋應急處理(lǐ)、海底管網檢測維護等方面發揮作(zuò)用(yòng)，為(wèi)我國(guó)海洋經濟、海洋事業發展貢獻力量，并加快在海洋科(kē)研、海洋應急環保、海洋環境監測、潛水旅遊等領域的應用(yòng)與服務(wù)，與海工裝(zhuāng)備、海上風電(diàn)、天然氣水合物(wù)、深海礦産等海洋經濟龍頭企業開展合作(zuò)探索，助推智慧海洋發展。

水下WiFi信号暢達萬米深海

深圳高新(xīn)區(qū)。深圳市智慧海洋科(kē)技(jì )有限公司的實驗室裏，一個碩大的白色水箱裝(zhuāng)滿了海水。水箱底部，安(ān)放着一圈锃亮的不鏽鋼圓筒。一旁的研發人員盯着3台儀器屏幕上跳動的信号傳輸數據，仔細觀察這些水聲通信基站在模拟海底的表現。

這種水聲通信基站，正是實現“水下WiFi網絡”的關鍵設備。它能(néng)讓信息在藍色國(guó)土的水面之下流動起來，為(wèi)海洋及海洋經濟插上“智慧的翅膀”。

海洋電(diàn)子信息産業是海洋工程、海洋交通、海洋生物(wù)醫(yī)藥、海洋新(xīn)能(néng)源、海洋漁業養殖、海洋環保等海洋經濟産業數字化和智能(néng)化的重要支撐。深圳智慧海洋科(kē)技(jì )公司科(kē)研團隊創新(xīn)研發水聲通信、定位及組網技(jì )術，打通了智慧海洋發展的“腸梗阻”。

無線(xiàn)通信有三種方式：電(diàn)磁波通信、光通信、聲通信。常規民(mín)用(yòng)的電(diàn)磁波水下傳播距離最遠(yuǎn)數十米；激光水下傳播距離最遠(yuǎn)數百米；聲波水下傳播距離最遠(yuǎn)可(kě)達數千公裏。

2016 年，智慧海洋科(kē)技(jì )公司的創始者看中深圳産業配套、創新(xīn)氛圍、營商環境等優勢，落戶深圳灣畔。他(tā)們聚焦水聲通信、定位、組網等關鍵技(jì )術及算法，瞄準海洋電(diàn)子信息“卡脖子”技(jì )術難題，建立智慧海洋技(jì )術體(tǐ)系，開創了 “雲－洋計算”方法論，廣泛應用(yòng)于水下無線(xiàn)通信基礎設施建設，打造水下移動平台自組織（Ad-Hoc) 網絡。2018年一年内，該公司就獲批3個國(guó)家級重大科(kē)研項目，目前承接多(duō)個國(guó)家、省市各級重大項目。

“水聲通信是目前水下中遠(yuǎn)距離雙向無線(xiàn)通信的唯一手段，我們已經把技(jì )術難題基本解決了。”智慧海洋科(kē)技(jì )公司副總裁、聯合創始人俞知遠(yuǎn)透露，目前已可(kě)實現從100米到1萬米深海的水下信号覆蓋。

深圳大鵬灣，智慧海洋科(kē)技(jì )承接相關部委項目的水聲通信組網系統海上外場試驗，在碧波下晝夜進行。20個移動設備在海底深處不停變換位置，設備之間通信、設備與後台之間通信始終流暢穩定，成為(wèi)國(guó)内首個實現移動節點組網的水聲網絡。

“我們的研發團隊研究水聲通信已經快20年了，技(jì )術叠代已到第四代。” 俞知遠(yuǎn)說，第三代技(jì )術的核心産品是“通導一體(tǐ)”，通信融合定位導航功能(néng)，好比水下GPS；第四代技(jì )術則是“通探導測一體(tǐ)”，可(kě)以探察和測繪，應用(yòng)場景更多(duō)、範圍更廣。

目前，美國(guó)、德(dé)國(guó)、澳大利亞的水聲通信實測速率在0.3Kbps—2Kbps之間。智慧海洋科(kē)技(jì )實現的速率超過國(guó)外同類産品3倍-5倍。該公司在水下網絡技(jì )術基礎上，集成海洋感知、智能(néng)控制、數據分(fēn)析、數據融合與可(kě)視化等技(jì )術，與水上通信構成了“空天地海”一體(tǐ)化通信網絡。

憑借領跑全球的水聲通信技(jì )術，智慧海洋科(kē)技(jì )與海工裝(zhuāng)備、海洋開發應用(yòng)等産業上下遊緊密結合，實現了對海洋的全面立體(tǐ)感知、廣泛互聯互通、海量數據共享、信息分(fēn)析決策。目前，已承接“多(duō)節點無人無纜潛水器組網作(zuò)業技(jì )術研究與應用(yòng)示範”“基于雲－洋計算的深海海底觀測網無線(xiàn)拓展觀測系統研發”“海底沉積物(wù)力學(xué)特性的位置測試裝(zhuāng)置”“海洋工程技(jì )術與設施海上試驗平台”“基于水聲通信的水下WiFi網絡系統研發與應用(yòng)示範”等一批國(guó)家和省級重點研發項目，提升我國(guó)海洋開發、海洋安(ān)全保障等能(néng)力。

能(néng)下海能(néng)登陸用(yòng)武之地無限廣

碧波萬頃的深圳海域。水下跟拍無人機不斷接收海底水聲通信基站發來的定位信息，并靈巧避開礁石，拍攝的影像資料通過基站，傳給海面的通信浮标，再通過4G或5G網絡傳回陸地控制中心。

從事海底設備和線(xiàn)路巡檢的水下機器人，則通過水聲通信網絡導航，及時發現移動障礙物(wù)并成功避開，順利抵達海底的充電(diàn)塢，充電(diàn)後繼續開展巡檢工作(zuò)。

岸邊和船上的科(kē)研人員看着儀器屏幕，海底情況實時掌握。根據各種無人設備的工作(zuò)情況，科(kē)研人員不斷發出試驗指令，指揮水下無人設備完成“規定動作(zuò)”，遠(yuǎn)程采集實驗數據。

“海裏的試驗場實戰性很(hěn)強，水下有了穩定高效的通信，海洋應用(yòng)才能(néng)真正智能(néng)起來。”俞知遠(yuǎn)說，智慧海洋科(kē)技(jì )已推出水聲通信定位網絡、水下傳感器網絡、水下機器人網絡、智慧海洋技(jì )術、海洋智能(néng)裝(zhuāng)備、海洋大數據等一系列技(jì )術産品及解決方案，水聲通信、定位、組網等核心産品正在批量生産，導航、探測類産品逐步成熟，快速應用(yòng)到海洋經濟多(duō)個領域。

海洋油氣的探測、開采、運輸都需要用(yòng)到水下通信。智慧海洋科(kē)技(jì )已與中海油、中石油開展水下智慧油氣田建設。同時，海上應急環保、環境觀測等領域也存在千億級市場，水下通信大有可(kě)為(wèi)。

在海洋旅遊和運動領域，水下通信也有用(yòng)武之地。智慧海洋科(kē)技(jì )研發水下伴侶機器人等潛水安(ān)全監測産品，讓潛水者與海面、地面保持通信暢通，遇險一鍵呼叫。據悉，該公司正與多(duō)家企業開展水下伴侶機器人的商業合作(zuò)，同時還有搭載水聲通信模塊的潛水手表等衍生産品。

在繁華都市，水下通信一樣能(néng)派上用(yòng)場。城市地下污水管網、橋梁、大壩、涵洞等需要日常檢查監測。“光成像技(jì )術經常看不清水下情況，現在用(yòng)水聲通信技(jì )術，不僅看得更清楚，畫面還可(kě)以實時傳回，遇有隐患可(kě)馬上遠(yuǎn)程排除。”俞知遠(yuǎn)說，水聲通信解決方案兼具水下通信、水底探測、影像傳輸、遠(yuǎn)程控制等多(duō)種功能(néng)，可(kě)用(yòng)于城市管網日常巡檢和安(ān)全保障，前景廣闊。

“兩院一場”創新(xīn)體(tǐ)系浮出水面

水深1500米的海底，連續12個月的海底工程地質(zhì)原位長(cháng)期觀測，是對水下通信設備的一次大考。

深圳智慧海洋科(kē)技(jì )公司對此交出高分(fēn)“答(dá)卷”，其深水版點對點水聲通信機成功實現1500米海底觀測平台與海面之間的實時水聲通信，并進入國(guó)家深海基地部署在“蛟龍”号平台協助測試。

在我國(guó)某領域首屆水下機器人挑戰賽中，智慧海洋科(kē)技(jì )負責提供水下平台定位與信息傳輸系統，比賽期間實現零故障完成水下定位測量、裁判決策輔助等工作(zuò)。

智慧海洋科(kē)技(jì )的源頭創新(xīn)能(néng)力和應用(yòng)開發能(néng)力離不開創新(xīn)體(tǐ)系的支撐。2022年6月，智慧海洋科(kē)技(jì )攜手電(diàn)子科(kē)技(jì )大學(xué)（深圳）高等研究院，成立海洋電(diàn)子信息創新(xīn)研究院。此前，該公司已在各級政府支持下成立深圳海洋電(diàn)子信息産業研究院。一個緻力于科(kē)研攻關，一個聚焦海洋電(diàn)子信息技(jì )術孵化及成果轉化。加上近20平方公裏的海洋電(diàn)子信息試驗場，智慧海洋科(kē)技(jì )構建起“兩院一場”的創新(xīn)支撐體(tǐ)系，既立足于細分(fēn)行業專精(jīng)特新(xīn)“小(xiǎo)巨人”的做大做強需求，也着眼于全産業鏈的創新(xīn)發展支撐。

在“兩院一場”創新(xīn)體(tǐ)系中，深圳海洋電(diàn)子信息産業研究院院長(cháng)、智慧海洋科(kē)技(jì )公司董事長(cháng)崔軍紅是領軍者。作(zuò)為(wèi)全球知名的智慧海洋技(jì )術專家，崔軍紅已發表專業論文(wén)200餘篇，其中水下傳感網絡、水下機器人網絡領域論文(wén)累計引用(yòng)逾萬次。截至目前，該公司已獲得各類專利和知識産權近百項。近段時間，依托于“兩院一場”的研發團隊不斷壯大，國(guó)内外多(duō)所知名高校院所的技(jì )術專家紛紛慕名而來。

“企業這幾年的發展，趕上了深圳全力加快建設全球海洋中心城市的曆史性機遇，我們很(hěn)慶幸當初落戶深圳的決策是正确的。在我們看來，深圳完全有能(néng)力構建一流的深圳海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)聯盟，對接成為(wèi)國(guó)家海洋戰略科(kē)技(jì )力量體(tǐ)系的一部分(fēn)。海洋文(wén)化精(jīng)神就是敢于嘗試、敢于冒險，我們對深圳、對企業的未來充滿了信心。”崔軍紅說。

（深圳市智慧海洋科(kē)技(jì )有限公司供圖）

（原标題《水下無線(xiàn)通信讓萬米深海“耳聰目明” 深圳突破海洋電(diàn)子信息技(jì )術難題，助推智慧海洋發展》）

編輯 張玉潔 審讀 韓紹俊 二審 張雪(xuě)松 三審 周斐斐

（作(zuò)者：深圳特區(qū)報記者 吳凡)