系统工程与电子技术

作者：金志刚, 段晨旭, 羊秋玲, 苏毅珊

单位：1. 天津大学电气自动化与信息工程学院, 天津 300072；2. 海南大学计算机科学与网络空间安全学院, 海南 海口 570228

关键词：水声传感器网络,边缘计算架构,云边协同,珊瑚礁监测

基金：国家自然科学基金(52171337);国家自然科学基金(61862020);海南省重点研发项目(ZDYF2020199)

珊瑚礁是极具研究价值的海洋生态系统, 水声传感器网络(underwater acoustic sensor networks, UASNs)是监测与保护珊瑚礁系统的有效手段。然而, 随着水下传感设备的大规模应用, 感知数据的类型及数量大幅增加, 传统UASNs架构将原始数据直接上传至水面数据中心的集中处理方式给网络能耗和通信效率带来严峻挑战。本文构建了一种基于边缘计算的水下端边云系统架构, 并提出一种适用于该架构的两级协同珊瑚礁系统监测机制。该架构将复杂处理任务从远程云中心分散至边缘端, 减轻了云端处理负荷。该机制由两级监测环节组成, 同时包含了端侧图像处理和端边协同数据检测策略, 实现了机器学习任务的边缘侧执行和数据的原位处理。实验结果表明, 本文研究能够明显减少网络数据流量, 有效降低网络能耗及传输时延, 显著延长网络生命周期。

来源：2022年第12期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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