马 瑞，胡克勇，沈飞飞，王旭泽，王 娇

(1.青岛理工大学 信息与控制工程学院，山东 青岛 266520；2.国家海洋标准计量中心，天津 300112)

0 引言

随着传感器以及网络技术的发展，各种类型的监测节点被广泛应用于水文、气象、生物、化学等不同的监测领域，分布在不同区域的监测节点构成了水下传感器网络的硬件环境[1-3]。一个监测节点通常搭载多种类型的仪器，这些仪器通过携带的传感器采样不同的变量并转换成数字信号[4-5]。通过对实时以及历史采样数据进行采集、传输、集成以及分析，可以为气候变化、水下运输等领域提供信息支持以及决策依据，而这些全都依靠水下监测系统来完成。

近年来，不同的水下组织针对水下监测系统开发开展了一系列工作[6-9]，并形成了针对不同应用的软件资源和开发工具。这些应用程序大都是专用并且高度集成的，不提供应用程序编程接口，很难进行复用；而传统的开发方法需要开发人员熟悉各种编程语言、异构的传感器协议以及不同的实现算法，复杂的编程和反复的测试延长了开发周期[10-11]；另外，由于缺乏统一的水下监测数据模型，难以将不同的水下传感器网络互连，形成统一的水下监测网。针对上述问题，提出了面向水下监测系统的设计规范，以监测数据模型为基础，对系统不同层次中的公用模块进行抽取，形成组件库；通过从组件库选取合适的组件，根据需求对组件进行配置，快速地生成监测系统。

1 系统结构

系统硬件结构如图1所示，可分为观测平台、本地观测服务器、数据中转服务器以及数据中心服务器。……