一种通用型海洋物联网架构及潮流流速预测方法技术

本发明专利技术提供一种通用型海洋物联网架构及潮流流速预测方法，包括一个或多个独立的边缘云终端、远距离通信网络、云服务器以及远程用户终端；所述边缘云终端包括载体平台、海洋可再生能源供电单元、海洋网络通信单元、数据采集单元、数据存储与处理单元；所述海洋可再生能源供电单元包括潮流能发电装置、波浪能发电装置、太阳能板、多能互补电能变换器和蓄电池；所述数据采集单元包括多个传感器；所述数据存储与处理单元包括大算力边缘计算处理器以及大容量存储硬盘。本发明专利技术为针对海上物联网发展遇到的能源供应、远程通信带宽、信息处理能力等问题的一种新型自供能的通用性架构。等问题的一种新型自供能的通用性架构。等问题的一种新型自供能的通用性架构。

【技术实现步骤摘要】
一种通用型海洋物联网架构及潮流流速预测方法


[0001]本专利技术属于物联网、通信、信息技术、人工智能领域，具体涉及一种通用型海洋物联网架构及潮流流速预测方法。

技术介绍

[0002]海洋物联网是保障人类社会认识海洋、开发海洋、经略海洋的重要基础设施。海洋物联网包含海洋信息探测与采集、海洋信息传播与组网、海洋信息处理与融合、海洋信息应用服务等方向。进入21世纪，随着人类对海洋开发需求的不断增长以及5G、云计算、边缘计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术的快速发展，海洋物联网的建设对海洋经济的发展具有重要作用。
[0003]随着科学技术的大力发展，人们生活的陆地已经成功跨过了“电气化”、“信息化”、“网络化”的发展阶段，现在正大步朝着“智能化”发展。而占地球表面积71％的海洋信息化建设基本为零，而需要大量数据的智能化建设更是无从发展。这主要是因为，目前的海洋物联网发展架构中，网络终端电源供应无法保障，传感器供电、处理器供电都是靠电池，而海洋物联网信息采集终端都是远离大陆，无法及时人为更换电池，所以电池寿命决定了信息采集终端的寿命，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：包括一个或多个独立的边缘云终端、远距离通信网络、云端服务器以及远程用户终端；所述边缘云终端包括载体平台、海洋可再生能源供电单元、海洋网络传输单元、数据采集单元、数据存储及处理单元；所述海洋可再生能源供电单元包括潮流能发电装置、波浪能发电装置、太阳能板、多能互补电能变换器和蓄电池；所述潮流能发电装置、波浪能发电装置以及太阳能板所组成的多能互补发电装置经过多能互补电能变换器，将海洋可再生能源转换成可电池存储的电能，电池输出端与边缘云终端的电源输入端连接，直接为其提供稳定电能；所述海洋网络传输单元由天线、5G、北斗终端、海事卫星终端混合构成，满足海上不同场景需求的通信需求；所述数据采集单元包括多个传感器；所述数据存储及处理单元包括大算力边缘计算处理器以及大容量存储硬盘，其算力大小根据实际需求进行布置；所述边缘云终端将处理后的数据通过远距离通信网络传回云端服务器，云端根据收到的数据进行二次运算，将运算结果或者指令回传边缘云终端，指导边缘云终端执行下一步操作。2.根据权利要求1所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：所述载体平台为漂浮式浮子、浮球或者锚泊式浮子或者船、艇、无人船艇。3.根据权利要求1所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：所述潮流能发电装置包括叶片以及发电机；所述波浪能发电装置包括俘能动子以及直线电机。4.根据权利要求1所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：所述传感器包括声传感器、物理化学传感器、气象传感器和电信号传感器。5.根据权利要求1所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：所述大算力边缘计算处理器实时进行复杂计算，所述复杂计算包括数据清理、滤波，数据对齐、数据融合、数据压缩、特征提取。6.根据权利要求1所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：多个边缘云终端将采集处理后的分布式数据回传到中继节点，中继节点经过数据融合以及二次计算将结果回传云端服务器，云端服务器对数据进行挖掘处理，将结果或者指令直接回传每一个边缘云终端或者中继节点。7.根据权利要求6所述的一种通用型海洋物联网架构，其特征在于：每个中继节点包括海洋可再生能源供电单元、海洋网络传输单元和数据存储及处理单元。8.基于权利要求1
‑
7之一所述的通用型海洋物联网架构的潮流流速预测方法，其特征在于：应用LSTM单元，进行实时在线潮流流速预测：在LSTM单元中，a
t
为短期状态，c
t
为长期状态；i
t
表示输入门，g
t
表示一个候选值，o
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵威，王郁泽，刘腾，王海峰，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：