5G智慧海洋發(fā)展研究報告2023

中國信息通信研究院無線電研究中心華為技術有限公司2023年7月版權聲明黨的二十大報告明確提出“發(fā)展海洋經濟，保護海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設海洋強國”等要求，我國智慧海洋迎來前所未有的發(fā)展契機。隨著新一代信息通信技術不斷涌現，海洋領域各項信息基礎設施建設和信息化應用進程持續(xù)加速，智慧海洋的賦能效應逐步顯現。5G智慧海洋將以服務海洋經濟發(fā)展和海洋生態(tài)環(huán)境保護為宗旨，以5G為代表的新一代信息通信技術為支撐服務對象，涵蓋自然資源、生態(tài)環(huán)境、農業(yè)、能源、交通、旅游等涉海領域，加快推進數字海洋信息基礎設施建設，推動海洋傳統(tǒng)行業(yè)數字化、綠色化、智能化升級，催生一批海洋產業(yè)新業(yè)態(tài)、新模式與新裝備，推動海洋經濟與數字經濟的深度融合與協同發(fā)展。本報告由中國信息通信研究院、中國移動通信集團有限公司（含中移灣區(qū)（廣東）創(chuàng)新研究院有限公司）和華為技術有限公制，介紹了5G智慧海洋的發(fā)展背景，從海洋資源、生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)漁政、能源開發(fā)、海上交通運輸、海洋休閑旅游等方面，對我國5G智慧海洋應用發(fā)展需求進行了梳理與分析；結合沿海、近海和遠海等差異化需求，發(fā)揮5G廣覆蓋、高速率、低建5G海域立體覆蓋融合組網方案；從行業(yè)單位、終端設備、解決方案等方面，開展5G智慧海洋產業(yè)生態(tài)發(fā)展研究。本報告最后提出加快5G智慧海洋發(fā)展的幾點建議，鑒于5G智慧海洋領域當前處于發(fā)展起步階段，我們對該領域的研究還有待于進一步深化，報告中存在不足之處，敬請大家批評指正。 1 1 2 3 4 6 6 7 9 10 12 13 15 16 16 18 20 23 24 26 27 29 30 32 32 32 32 33（五）加快構建5G智慧海洋健康良性生態(tài)圈................................................33 6 9 10 12 13 15 16 19 20 22 23 23 25 28 28 31表15G智慧海洋分場景網絡覆蓋需求..............................................................智慧海洋是在海洋數字化的基礎上，應用智能化技術、先進裝備技術發(fā)展而成的海洋高級系統(tǒng)形態(tài)，是智慧科技產業(yè)和海洋各類活動的結合。海洋對全球政治、經濟、軍事等領域具有重要地位，是占據經濟發(fā)展和應對潛在戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略制高點，美國、加拿大、日本、歐盟等世界主要發(fā)達國家和地區(qū)高度重視智慧海洋建設，在海洋立體觀測與通信系統(tǒng)、海洋空間數據基礎設施、數字海洋應用、海工裝備等領域積極爭奪國際競爭主導地位。（一）國家高度重視海洋強國生態(tài)環(huán)境保護黨中央明確要加快建設海洋強國，推動綠色智慧生態(tài)文明建設。習近平總書記強調，“發(fā)達的海洋經濟是建設海洋強國的重要支撐”“要加快建設世界一流的海洋港口、完善的現代海洋產業(yè)體系、綠色可持續(xù)的海洋生態(tài)環(huán)境，為海洋強國建設作出貢獻”。黨的二十大報強化海洋安全保障體系建設。中央網絡安全和信息化委員會在《“十四五”國家信息化規(guī)劃》提出，要加強自然資源和國土空間的實時感國務院多個部委出臺政策，推動智慧海洋加快發(fā)展落地實施。近年，國家發(fā)展改革委、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部、農業(yè)農村部、國家海洋局等多個部委發(fā)布文件，推動海洋領域數字經濟融合發(fā)展，涉及智慧漁業(yè)、智慧港口、智能航運、智慧旅游等領域，促12態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測網絡布設方案》，將建成以1359個國控海水質量監(jiān)測點位為基礎構架，涵蓋海洋環(huán)境質量監(jiān)測、海洋生態(tài)監(jiān)測、海洋專項監(jiān)測、海洋監(jiān)督監(jiān)測四大類15個監(jiān)測項目的總體網絡布局和監(jiān)測點洋經濟發(fā)展規(guī)劃》，明確要著力提升海洋科技自主創(chuàng)新能力，暢通陸無人機、無人艇等大面監(jiān)測能力，著力提升海洋生態(tài)調查工作效率和覆蓋水平，并綜合應用遙感監(jiān)測、定點連續(xù)監(jiān)測、現場快速監(jiān)測、視頻監(jiān)視監(jiān)控等先進技術，以及互聯網+、大數據、云計算、智能化等科技手段，打造海灣生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)管平臺。近年為積極落實國家部署，福建、廣東、山東、浙江、海南等沿立體觀測網、海洋環(huán)境服務、海洋應急指揮和防災減災等領域取得顯供有力支撐。如：廣東省作為全國海洋生產總值位居首位的海洋經濟大省，在《廣東省海洋經濟發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中提出到2035年全面建成海洋強省的長期目標，要求推動服務于航行保障、海上搜救、環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)調節(jié)、資源管理的海上新型基礎設施建設。福建省先后印發(fā)《加快建設“海上福建”推進海洋經濟高質量發(fā)展三年行動方進涉海基礎設施建設”，培育海洋信息等七大新興產業(yè)，構建富有競爭力的現代海洋產業(yè)體系。山東省2021年印發(fā)的《山東省“十四五”海洋經濟發(fā)展規(guī)劃》中明確“推動海洋產業(yè)與數字經濟融合發(fā)展”，將統(tǒng)籌推進海洋立體觀測網、海洋通信網絡、海底數據中心、海底光能航運技術創(chuàng)新與綜合實驗基地，進一步完善海上5G通信實驗網絡慧海洋”工程試點建設，支持建設海洋信息感知、信息通信、海洋大數據平臺、海洋綜合管理智慧應用、運維保障體系等為一體的智慧海洋體系，為服務國家重大戰(zhàn)略保障區(qū)建設提供科技支撐。我國已建成全球規(guī)模最大的5G網絡。截至2023年4月，我國5G基站總數達273.3萬個，占移動基站總數的24.5%，每萬人5G基網累計超過1.6萬個，在港口、醫(yī)院、礦山、園區(qū)、工廠、景區(qū)等重點場景初步實現了規(guī)模部署和復制，為5G賦能行業(yè)應用規(guī)模發(fā)展夯我國5G應用邁入規(guī)模發(fā)展關鍵期。2021年7月，工業(yè)和信息化部等十部委聯合印發(fā)了《5G應用“揚帆”行動計劃》，為5G融合應用發(fā)展指明了方向。5G在工業(yè)、采礦、電力、港口、醫(yī)療等垂直行業(yè)融合應用規(guī)模復制，助力企業(yè)提質增效、降本減排，截至2022年3480余個港口、600余家三甲醫(yī)院實現5G商用落地。工業(yè)和信息化部60個，應用案例數超過5萬個，5G應用發(fā)展已經進入規(guī)?；A段。5G行業(yè)應用開始向核心環(huán)節(jié)縱深滲透。垂直行業(yè)的數字化業(yè)務類型多、差異大，對網絡定制化的需求較高，5G開始通過“專網+應用”深度融合融通，針對行業(yè)用戶需求和痛點，逐步從視頻監(jiān)控、數據采集等依托5G大帶寬能力的通用場景，向遠程控制、工業(yè)質檢等對5G低時延、高安全能力有顯著需求的核心業(yè)務環(huán)節(jié)滲透，在企業(yè)生產管理、生產流通等全生命周期發(fā)揮綠色安全、降本提質增效等功效，5G正持續(xù)深化與垂直行業(yè)核心環(huán)節(jié)的融合，推動垂直行業(yè)場景質變升級，助力行業(yè)數智化轉型和高質量發(fā)展。智慧海洋是實施海洋強國戰(zhàn)略的重要抓手，通過智能化信息技術與先進海洋裝備技術以及與人類海洋活動的結合，實現對海洋安全權益、綜合管理、資源開發(fā)、生態(tài)文明等活動的有效支撐，有效解決復洋強國發(fā)展的質量。5G具有廣覆蓋、高速率、大容量、低時延等優(yōu)勢，能夠支持高清視頻傳輸、海上無人裝備等高質量應用，實現實時快速信息反饋和遠程控制，并可根據實際需求靈活部署和配置網絡資源，能夠適應復雜的海洋環(huán)境。未來5G將進一步推動構建空、天、地、海、潛一體化的智慧海洋體系，與海事衛(wèi)星、高空平臺等通信方5式深度融合，加快推動海洋傳統(tǒng)產業(yè)數字化、綠色化、智能化升級，催生一批與新一代信息技術融合的海洋高端裝備新興產業(yè)，培育基于數字化的海洋產業(yè)新業(yè)態(tài)、新模式與新技術，推動海洋經濟與數字經濟的深度融合與協同發(fā)展。5G智慧海洋推進海洋領域新型信息基礎設施建設。由于海洋環(huán)境的復雜性和遠離陸地的特殊性，傳統(tǒng)海域通信面臨帶寬和速率低、成本高、移動性差等問題。5G可以有效解決有線技術移動性差、組網不靈活、特殊環(huán)境鋪設困難場景的網絡部署問題，通過與云計算、大數據、人工智能、增強現實/虛擬現實等新興技術的深度集成，打造云、網、邊、端一體化的泛智能基礎設施，加速海洋領域新型基礎設施服務能力升級。5G智慧海洋賦能海洋領域各行業(yè)數字化轉型發(fā)展。5G智慧海洋將深入海洋領域各垂直行業(yè)實現融合發(fā)展，如在海洋漁業(yè)、濱海旅游、涉海服務、海洋生態(tài)環(huán)保、海洋預報減災、海洋遠程執(zhí)法等領域，通過增強生產要素協同性和產業(yè)鏈條完整性，助力傳統(tǒng)海洋產業(yè)提質增效和轉型升級，保障海洋產業(yè)安全穩(wěn)定高效運行，加快推動海洋產業(yè)效益顯著的海洋領域商業(yè)模式，如引入5G技術助力漁民在海上通過直播帶貨等形式拓寬產品銷路，實現傳統(tǒng)漁業(yè)產業(yè)振興發(fā)展。5G智慧海洋催化海洋裝備數字產業(yè)化價值提升。5G智慧海洋將帶動海洋領域傳統(tǒng)裝備設備的進一步優(yōu)化升級，大大推進海洋信息技術裝備國產化進程，增強我國海洋數字產業(yè)競爭力，更好更安全地服6務智慧海洋各項應用。5G智慧海洋將催化國內一批海洋裝備高技術攻關突破與產業(yè)化進程，如海洋信息感知技術裝備、新型智能海洋傳感器、智能浮標潛標、無人航行器、智能觀測機器人、無人觀測艇、載人潛水器、深水滑翔機等，加速推動我國智慧海洋工程體系化建設及海洋電子信息技術產業(yè)的高質量發(fā)展。環(huán)境、農業(yè)、能源、交通運輸、旅游等，可將應用服務分類如下：1)海洋資源保護領域，在海域資源保護中，5G多用于海域監(jiān)測管理、海洋觀測調查以及災害應急處置；在海島資源保護中，5G主要應用于海島監(jiān)測管理和特殊用戶海島保護。72)海洋生態(tài)環(huán)境領域，通過5G+生態(tài)環(huán)境調查評價、5G+海洋生工程環(huán)保監(jiān)管等應用，實現對海洋污染的監(jiān)管執(zhí)法。作業(yè)監(jiān)管；在漁業(yè)漁政養(yǎng)殖捕撈-冷鏈運輸-海產銷售的全生命周期中，5G將賦能實現智慧養(yǎng)殖捕撈、漁船監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、精準養(yǎng)殖決策、智能化冷鏈倉儲、線上創(chuàng)新交易等應用。4)海洋能源開發(fā)領域，當前5G在油氣開發(fā)和海上風電等場景的應用較多，主要支撐智能勘探、開采監(jiān)控、遠程操控、智能管輸、自動巡檢運維、電子圍欄、機組檢測等安全保障類應用。5)海上交通運輸領域，在海事監(jiān)管中5G賦能海運監(jiān)測保障、智能預警、走私查辦等應用；在應急救援中5G當前主要應用于海上搜岸協同、船舶自主航行、機艙監(jiān)控等應用創(chuàng)新。6)海洋休閑旅游領域，5G主要賦能游客服務和體驗提升，用于樂、個人直播、云游戲、應急呼叫等信息消費應用。面對“越界捕撈、海域使用、海島保護”等方面問題，自然資源管理部門加強5G與海上寬帶、人工智能、大數據、物聯網等信息通信技術結合，提升對海洋資源保護與開發(fā)利用監(jiān)管能力，實現海域和8海島資源全自動、全天候、實時的綜合監(jiān)管防護。具體而言，5G+海洋資源保護領域可分為兩大類場景：一是海域可及時監(jiān)測識別定位越界捕撈、盜采等違法違規(guī)行為，輔助監(jiān)管人員快速處置、高效執(zhí)法，構建高水平的海洋資源綜合監(jiān)管體系；海洋觀測調查應用5G技術，能夠進一步完善國家全球海洋立體觀測網建設，工智能技術實現全局高效分析和細節(jié)精確處置；災害應急處置應用基于5G回傳的高清圖像及視頻，結合地理信息系統(tǒng)GIS能夠實現快速準確定位，及時完成自然災害或人為事故的事前預警防范、事中高效處理和事后快速取證。二是海島資源保護場景中，5G支持海島及周邊海域高清監(jiān)控畫面實時傳輸，對海島資源開發(fā)利用活動進行監(jiān)督管理；同時結合衛(wèi)星通信對領?；c、偏遠海島、無人海島開展特殊用途海島的監(jiān)控和管理，提升可靠性和實時性。應用實踐：廣東5G+海洋自然資源監(jiān)管廣東省海洋綜合執(zhí)法總隊基于5G及無線電、衛(wèi)星、專線網等多網絡互聯互通的通信基礎設施，搭建“一張網、一片海、一朵云、一天、陸、海一體化監(jiān)測體系，開展行政執(zhí)法管理、漁港漁船管理、漁業(yè)捕撈管理、資源開發(fā)保護、海域海島管理、海洋環(huán)境保護、海洋預報減災、應急救援處置等多場景應用，全面提升海域綜合感知能力，實現監(jiān)管部門高效管理、統(tǒng)籌指揮、精準決策。9面向近海環(huán)境污染嚴重、海洋生態(tài)系統(tǒng)受損等問題，海洋生態(tài)環(huán)境管理部門推動5G與遙感、人工智能、大數據、物聯網等信息通信技術深度融合，強化海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測管理和污染防治能力提升。具體而言，5G+海洋生態(tài)環(huán)境領域可分為兩大類場景：一是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測場景中，5G將與物聯網相結合，進一步增強海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡感知能力，有助于實現海洋全學科、全要素、全覆蓋、全天候的生態(tài)環(huán)境數據采集，提高海洋環(huán)境質量監(jiān)測評估效率，為海洋生閘壩、排污口、碼頭等重點區(qū)域監(jiān)測裝置數據實時回傳處理，對陸源入海排污情況和海岸工程施工關鍵指標進行自動化監(jiān)控、閉環(huán)管理。此外，通過5G網絡整合地方水利局、環(huán)保局等部門視頻監(jiān)控和物聯感知資源，精準控制重點海域排污總量，提升對海洋工程施工單位的監(jiān)管效能，為發(fā)現、報告和制止海洋非法傾廢行為提供數據支撐和技應用實踐：福建寧德三都澳5G+海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)管福建省寧德市基于海域全覆蓋5G網絡搭建智慧海洋管理平臺，支持多種終端感知設備接入，實現三都澳海域生態(tài)環(huán)境監(jiān)管全流程可控，包括高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)對島嶼、島礁、岸灣、入海排污口等全海域生態(tài)環(huán)境進行實時監(jiān)測和全景管理，AI智能預警系統(tǒng)實現海漂垃圾監(jiān)管和治理的高效聯動，進一步增強寧德市全海域生態(tài)環(huán)境可視化、為保護和合理開發(fā)利用漁業(yè)資源，在推動海洋漁業(yè)養(yǎng)殖捕撈和海產品加工流通高質量發(fā)展中，5G可通過與衛(wèi)星通信、人工智能、大數據、物聯網等信息通信技術結合，構建天、空、岸、海、底一體化的漁業(yè)管理體系，促進漁業(yè)生產全生命周期階段提質增效降本。具體而言，5G+海洋漁業(yè)漁政領域可分為兩大類場景：一是漁政像智能識別船舶類型、是否在冊等信息，實現漁船漁港動態(tài)監(jiān)控；依托5G網絡全天候監(jiān)測漁船海上作業(yè)狀況，實時掌握船舶位置和告警、臺風路徑等生產作業(yè)信息，在休漁期和臺風期間指揮調度船舶回港，殖捕撈環(huán)節(jié)，5G結合無人機、傳感器等終端設備，可實現海洋牧場少人化或無人化駐守，實時傳輸養(yǎng)殖海域的海洋水文氣象、海洋環(huán)境等數據，完成海上牧場環(huán)境的精細化感知和智能化決策。冷鏈運輸環(huán)實現智慧倉儲無人值守，以及跨國冷鏈的遠程協作。海產銷售環(huán)節(jié)，5G支持海產品捕撈實時直播和遠程交易，并結合AR/VR等新型終視頻等多種探測感知技術，支持實時視頻監(jiān)控、水質監(jiān)測、海流氣象監(jiān)測，結合自研AI算法對多維度數據統(tǒng)籌分析，系統(tǒng)性評價生產和運營狀況，實現溫度、水質的自動調節(jié)以及餌料的精準投放，提升漁業(yè)管理水平，推動深海養(yǎng)殖高質量發(fā)展。面對海洋油氣開發(fā)、海上風電等海洋能源工程中海洋環(huán)境惡劣、設備運維成本高、從業(yè)人員安全風險大等痛點，5G可結合人工智能、儲存等各生產環(huán)節(jié)的智能化水平，加強工程安全保障。具體而言，5G+海洋能源開發(fā)領域可分為兩大類場景：一是海洋作業(yè)及數據分析效率；開采環(huán)節(jié)，5G為鉆井平臺、導管架平臺等設備平臺提供數據實時穩(wěn)定傳輸，支持5G無人機或機器人智能化巡檢及部分設備遠程操控；輸送環(huán)節(jié)，通過5G對生產數據、設備狀態(tài)、環(huán)境信息實時采集與傳輸，輸送管道狀態(tài)監(jiān)測、泄漏檢測、地質災害安全效能提升，如建設環(huán)節(jié)，通過電子圍欄系統(tǒng)保障施工及附近水域船舶航行安全，解決建設期間施工安全隱患；運維環(huán)節(jié)，5G可覆蓋海上風電場及風機塔筒內部，通過5G無人機、風電場專用機器人等終端設備，進行風電葉片檢測、風機塔筒清洗、海上升壓站巡檢，實現主動預警、智能決策、自動巡檢、智能管控等可視化輔助功能，提高設備感知能力、缺陷發(fā)現能力、狀態(tài)管控能力、主動預警能力和應應用實踐：揭陽神泉5G+海上風電揭陽前詹風電公司聯合揭陽移動通過5G基站天線調優(yōu)和超遠覆撐海上風電機組運行狀態(tài)實時監(jiān)測，助力風電葉片檢測、風機塔筒清洗、海上升壓站巡檢等運維環(huán)節(jié)智能化，并結合大數據技術開發(fā)電子圍欄系統(tǒng)，保障風電場建設期間施工及附近水域船舶航行安全。海上交通運輸具備運輸量大、通過能力強、氣候條件影響顯著的特點，導致對交通運輸部門監(jiān)管能力提出全面、精細、快速反應的要求，5G與人工智能、云計算、邊緣計算、網絡切片、北斗高精度定位等信息通信技術應用在船舶上，能夠在保障海洋船舶安全航行的同時，增強海上交通運輸全面實時監(jiān)管能力。具體而言，5G+海上交通運輸領域可分為三類場景：一是海事監(jiān)管場景中，通過5G網絡能夠將部署在船舶、航標、航道沿途等處的各類終端設備、傳感設備連通，對航運業(yè)務全要素進行全面感知、自動監(jiān)測、智能預警，提升安全監(jiān)督管理以及船舶航海保障能力，協助相關執(zhí)法單位實時監(jiān)測、精準定位、快速查辦海上走私。如北海航海保障中心青島通信中心依托5G網絡探索落地智能航運、無人船通信保障、海事智慧監(jiān)管、智慧航道等應用，進一步提升監(jiān)管執(zhí)法效率。二是應急救援場景中，針對水上交通事故、海上溢油等船舶污染事故等突發(fā)事件，5G還能夠支持海上精準定位搜救以及應急指揮決策，洋船舶信息化、智能化提供大帶寬數據傳輸及高可靠遠程控制保障，實現智慧航運領域內船岸通信、船舶遠程控制及自主航行、智能化機艙監(jiān)控等創(chuàng)新應用，推動航運業(yè)數字化和智慧化轉型升級。應用實踐：山東青島海事局5G+遠程船舶檢查山東青島董家口海事局通過5G實時視頻傳輸技術有力支撐“云求取出船舶燃油樣品并封存上交，實現執(zhí)法人員登船檢查同等效果，解決了國際航行船舶登輪檢查受限問題。為加快推動海洋休閑旅游產品迭代升級，提升游客休閑享受到海洋豐富自然資源和人文景觀的科技含量，5G可催生云端直播、AR/VR全景旅游等新體驗應用，促進海洋旅游產品服務加快創(chuàng)新。具體而言，5G+海洋休閑旅游領域可分為兩大類場景：一是游客涉旅企業(yè)加強監(jiān)測管理能力，與無人機等新型終端結合實現無人化、自動化巡檢以及應急呼救等，保障游覽秩序和游客安全，并在突發(fā)情況下及時進行救援。二是體驗提升場景中，到訪海上景區(qū)的游客對通信和娛樂存在較大需求，5G可實現個人直播、視頻娛樂、云游戲等創(chuàng)新服務，還可助力海洋景區(qū)探索落地VR觀光、AR導覽等新產品、應用實踐：福建平潭5G+智慧文旅服務平潭基于5G“一張網”搭建智慧文旅綜合管控平臺，在平潭國際旅游島為游客提供5G+AR/VR、5G+高清視頻、5G+實時直播客實現遠程觀看海景；此外，通過5G+視頻監(jiān)控+AI技術，保障游客在游船上的安全，提升景區(qū)管理和應急的能力。當前，海洋領域的傳統(tǒng)通信方式主要包括衛(wèi)星通信、海底光/電纜通信以及在沿海地區(qū)已鋪設的Wi-Fi、2G/4G地面移動通信網絡等，沿海、近海和遠海等各類通信業(yè)務需求，進一步深度賦能海洋各領域各行業(yè)的智慧應用。由于海洋場景在環(huán)境特征、業(yè)務需求等方面與陸地場景存在較大洋領域各行業(yè)的5G業(yè)務場景及需求有所差異，需有針對性地開展5G建設設計方案部署。一是沿海熱點場景網絡質量要求高。以往海洋的通信網絡建設中，海岸基站僅需保障沿海區(qū)域的語音業(yè)務和中低速數據傳輸即可，通信業(yè)務類型受限。隨著近海船只規(guī)模增加、業(yè)務量變大，海洋領域大量的數字化應用向智慧化發(fā)展演進，如海洋養(yǎng)殖、船只監(jiān)管等行業(yè)應用，以及直播帶貨、視頻娛樂等個人應用加快普及，對視頻業(yè)務的需求增大，如單用戶上行速率需求達到6Mbps左右，對近海熱點區(qū)域和場景的5G網絡覆蓋服務質量提出新挑戰(zhàn)。二是離岸較遠海域的網絡建設覆蓋難。盡管部分離岸距離較遠海域上船只密度顯著低于沿海區(qū)域，但外海漁業(yè)、能源開采監(jiān)測、海上實時監(jiān)控等業(yè)務要求持續(xù)穩(wěn)定的通信網絡覆蓋。陸地沿岸基站信號傳輸受地球曲率影響，隨著離岸距離增加，網絡覆蓋和質量隨之變差，船載終端易脫網，海域通信主要依靠衛(wèi)星和海岸基站有限的移動通信覆蓋能力，尤其遠海及部分近海區(qū)域通信網絡覆蓋依托衛(wèi)星通信進行補盲，存在體驗差、資費貴等痛點。三是海洋復雜環(huán)境網絡建設挑戰(zhàn)大。由于海域基站的站址高度高、小區(qū)覆蓋面積大，海上組網小區(qū)間干擾的范圍和強度相對陸地更加嚴重，且海洋立體組網涉及終端類型較多，包括船載終端、無人機等，易造成小區(qū)間干擾導致接入穩(wěn)定性下降，對前期網絡建設規(guī)劃及抗干度和安全隱患較大，深入海面的網絡設施施工、供電和維護均面臨一為滿足海洋領域各行業(yè)各領域的差異化場景需求，當前我國運營商從離岸距離、用戶類型、業(yè)務需求等角度出發(fā)，將海域網絡劃分為海（100km以上）四類區(qū)域，以“沿海體驗優(yōu)、近海信號穩(wěn)、遠海呼得著”為建網目標，構建5G海域立體覆蓋融合組網網絡，并利用5G站點的環(huán)形覆蓋特點，有效規(guī)避基站間同頻干擾，提升海上通信保障能力，保證智慧海洋5G網絡高質量建設。離岸約20~40公里范圍島礁、海上鉆井平保障遠海區(qū)域VoNR智慧海洋5G網絡將采取5G+衛(wèi)星+Wi-Fi融合組網方案，統(tǒng)籌考慮熱點場景和偏遠地區(qū)的差異化需求，分區(qū)域覆蓋沿海、近海、遠海三大場景，以高頻段組網滿足網絡容量需求、低頻段組網滿足覆蓋廣考慮到海域各業(yè)務對網絡容量和覆蓋范圍需求不同，智慧海洋5G網絡將以低頻段和中高頻段結合部署為主，并采用高頻段擴容方式進一步保障5G網絡上下行高速體驗。此外，衛(wèi)星通信能夠在超過5G覆蓋遠限的超遠海場景下滿足船只通信需求，并在沿海、近海和遠海場景中作為5G網絡的補充。以中國移動為例，海洋5G網絡采用700MHz+2.6GHz+4.9GHz多頻組網方式，可根據具體業(yè)務需求，靈活選用頻段進行疊加；具體而言，充分利用700MHz低頻廣覆蓋優(yōu)勢進行海域覆蓋，面向沿海高業(yè)務量場景按需部署2.6GHz補充容量，針對超級熱點、大上行場景適當部署4.9GHz進一步解決容量需求。在沿海和近海區(qū)域，智慧海洋5G網絡依托低頻段保障網絡廣域覆蓋，按需疊加中高頻承載熱點場景需求。以中國移動為例，通過利絡連續(xù)覆蓋，有效滿足海上泛在業(yè)務需求。同時充分發(fā)揮2.6GHzMassiveMIMO高容量、大帶寬能力，為行業(yè)單位、游客、漁民等用無人機巡檢等應用，則通過4.9GHz頻段進一步解決容量需求，從而更好支撐部分超級熱點場景。提供多種接入方式。為解決近海區(qū)域公網覆蓋難題，支撐安全監(jiān)管、氣象監(jiān)測、電子圍欄等創(chuàng)新應用，可在無風電場/鉆井平臺/海洋牧場等海上平臺部署5G基站，通過海底光纜打通基站和陸地運營商核心網控制面和用戶面之間的鏈路，實現平臺周邊20-50公里范圍海域的5G信號覆蓋，并與Wi-Fi、船載直放站相結合，為近海開放區(qū)域用戶提供兼?zhèn)涠喾N接入方式的網絡服務。在遠海區(qū)域，智慧海洋5G網絡充分發(fā)揮低頻段覆蓋范圍優(yōu)勢，結合高通量衛(wèi)星增強網絡覆蓋。高通量衛(wèi)星具備輻射功率大、頻譜效率高、單位帶寬成本低的優(yōu)勢，能夠在5G無法覆蓋的超遠海等區(qū)域高通量衛(wèi)星相結合的部署方式，在島礁或艦船上建設衛(wèi)星系統(tǒng)和5G基站系統(tǒng)，通過衛(wèi)星系統(tǒng)實現船載基站信號轉發(fā)、鏈路自動尋星及跟蹤，通過5G小基站系統(tǒng)為移動終端提供信號，地面核心網回傳通道由基站BBU與衛(wèi)星系統(tǒng)調制解調器連接提供，實現寬帶互聯網服務，解決傳統(tǒng)衛(wèi)星帶寬資源不足的痛點。中國移動為例，基于上行SUL（SupplementaryUplink，上行增強）、行頻段解耦，提升傳輸速率，更大限度發(fā)揮5G700MHz優(yōu)勢，同時通過2.6GHzTDD與700MHzFDD協同，同步提升用戶上下行體驗。在沿海、近海區(qū)域部署回傳天線、信號增強設備、覆蓋天線，能夠實現陸地沿岸基站信號的覆蓋增強，進一步提升熱點區(qū)域網絡覆蓋質量。此外，5G智慧海洋還可為特殊應用場景提供安全專網。如在遠用5G專網+高通量衛(wèi)星組網方案，在本地部署的UPF/MEC或服務器及用戶訪問公網等場景提供互聯網接入，滿足多業(yè)務需求。實踐案例：南方海洋實驗室海上應用5G專網建設項目南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海簡稱南方海洋實驗室）建設的珠海萬山海上測試場是珠海市重點項目，目標是圍繞智能船艇、海洋無人系統(tǒng)、海洋儀器的關鍵核心技術，建設集研發(fā)測試、檢驗認證、標準制定及國際交流合作一體的世界一流的海洋綜合測試場。中國移動廣東公司珠海分公司采用2.6G+700M分層組網技術開展測試場5G專網通信建設，探索海上船載基站通信解決方案，實現近海、遠海5G分級錯層覆蓋，既保障近海的網絡容量，又滿足試驗場邊緣40公里的5G通信需求，為南方海洋實驗室海上試驗測試提供關鍵可靠的通信保障支撐，為海洋數字化創(chuàng)新及海洋無人裝備的規(guī)5G智慧海洋將5G技術擴展到海洋領域，不僅推動了行業(yè)數字施裝備和相關解決方案的提質升級。當前，5G智慧海洋產業(yè)生態(tài)圈初步形成，包括自然資源、生態(tài)環(huán)境、農業(yè)、能源、交通等海洋相關行業(yè)單位、行業(yè)終端設備廠商及解決方案提供商等。如2023年，福州市大數據發(fā)展管理委員會與交通運輸部東海航海保障中心福州通信中心、中國移動福建公司福州分公司共同簽署福州“5G+數字海洋”戰(zhàn)略合作協議，福建省物聯網行業(yè)協會同銳捷網絡股份有限公司、福信富通科技股份有限公司等18家數字企業(yè)共同簽約成立了近海5G產業(yè)生態(tài)聯盟。5G智慧海洋產業(yè)聚集效應正在逐漸形成，成為推動海洋經濟高質量發(fā)展的新引擎。（一）5G+海洋資源保護領域在行業(yè)單位方面，為推動海洋資源的高效合理開發(fā)利用與保護，自然資源部及其直屬單位（如測繪研究中心、海洋減災中心、第一/第二/第三海洋研究所等）、派出機構（如南海局、北海局、東海局）積極推進5G智慧海洋建設，國家海洋信息中心具體負責制訂海洋信息化相關發(fā)展戰(zhàn)略、政策和標準規(guī)范，組織實施國家智慧海洋等重大海洋信息化工程，承擔國家海洋信息通信網的建設與運行，負責海域海島動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)建設與運行，建設運行海洋生態(tài)預警監(jiān)測信息系統(tǒng)，承擔軍民兼用海洋環(huán)境信息保障服務。在終端裝備方面，5G推動水下攝像機、海洋監(jiān)測儀器裝備、科考船、執(zhí)法船、海巡艇、無人機等裝備迭代升級，有效支撐海洋科考調查、海上執(zhí)法、現場巡檢和應急救援等應用。如珠海云州智能科技股份有限公司研發(fā)制造的5G警務無人船可執(zhí)行海域巡邏偵查、警告、驅離、水下探測等任務，對于夜間傾廢、走私、偷渡等違法行為進行高效巡邏偵查和執(zhí)法取證，開展極端天氣、惡劣環(huán)境或落水人員的應急救援救助。再如上海未海海洋科技有限公司、青島勵圖高科信息技術有限公司開發(fā)的5G+海洋監(jiān)測儀器裝備產品可實時和長期連續(xù)觀測監(jiān)測大氣、海洋物理性質、化學性質、水層中的生物、海底巖石、流體和微生物等。海域安防、海島管控、海洋資源開發(fā)保護等一系列解決方案已開發(fā)完成。如青島海創(chuàng)智圖科技有限公司開發(fā)海域安防管理系統(tǒng)，上海望海大數據信息有限公司開發(fā)海上治安防控解決方案，有效打擊對海上資源的非法偷盜、非法偷渡、非法勘探等活動。中船（浙江）海洋科技有限公司開發(fā)無人島智能管控平臺，實現雷達、AIS、光電攝像機、5G無人機等設備一體化接入。廣東海啟星海洋科技有限公司開發(fā)海上溢油模擬分析系統(tǒng)、海洋災害態(tài)勢分析綜合展示系統(tǒng)、觀測網系統(tǒng)運行維護保障管理平臺，支撐海洋資源調查監(jiān)測、開發(fā)、保護、應急減災等服務。行業(yè)單位方面，為推動海洋生態(tài)環(huán)境保護實現高效合理的監(jiān)督管理，生態(tài)環(huán)境部及其直屬單位（如國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心）、派出機構（如北海、東海、南海等海域生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理部門）積極發(fā)展5G智慧海洋，推動海域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡建設，助力海洋生態(tài)保護與修復監(jiān)管、重點海域綜合治理監(jiān)督協調、海洋污染事故與生態(tài)災害預警應急等，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學研究中心具體負責各自海域內生態(tài)環(huán)境保護督察、執(zhí)法、糾紛調處、應急等信息化建設技術支持工作。終端裝備方面，海洋環(huán)境監(jiān)測和保護管理相關儀器裝備通過5G技術實現技術能力水平加快升級，相關產品已推出上市。如廈門計迅物聯科技有限公司推出5G工業(yè)級環(huán)保數采儀，用于污染源監(jiān)測、污水處理、廢棄監(jiān)測、生態(tài)流量下泄監(jiān)控等海洋環(huán)境監(jiān)測。青島羅博飛海洋技術有限公司研發(fā)海洋監(jiān)測浮標，配備微波、4G/5G、衛(wèi)星等無線通訊設備，通過搭載各類水文、水質傳感器、氣象傳感器、聲吶等裝置設備開展海洋環(huán)境監(jiān)測和保護相關數據采集服務。同方江新造船有限公司在生產的海上執(zhí)法船上，通過光電跟蹤、視頻指揮等專用執(zhí)法裝備配置VSAT或4G/5G模塊實現海陸信息互通。解決方案方面，一些深耕大數據、物聯網等領域的高新技術企業(yè)已開發(fā)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、治理、執(zhí)法、監(jiān)管等應用系統(tǒng)。如深圳霧智數據開發(fā)近岸海域海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現海洋環(huán)境監(jiān)測點位四創(chuàng)科技有限公司開發(fā)了海洋環(huán)境綜合監(jiān)管平臺，實現海域各類污染源從源頭、污染、影響的全過程預防預控。河北省眾聯能源環(huán)?？萍加邢薰驹诓澈Ｐ聟^(qū)建立海洋生態(tài)環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管平臺，集成水質生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、無人機影像巡查、海灣河口環(huán)保巡查、海水質量評估及污染源影響分析、主要排污企業(yè)視頻監(jiān)管等功能，形成了海域生態(tài)環(huán)境治理新模式。在福建寧德，5G智慧海洋管理平臺的引入打造了智慧海洋生態(tài)環(huán)境一站式監(jiān)管方案，實現全海域海漂垃圾可視化、動態(tài)化行業(yè)單位方面，遠洋漁業(yè)、海水養(yǎng)殖、漁政執(zhí)法、漁船漁港、休閑漁業(yè)等相關單位或機構積極推動5G智慧海洋建設，強化運用信息手段確保遠洋漁業(yè)安全生產。近日，農業(yè)農村部、工業(yè)和信息化部等八部委發(fā)布《關于加快推進深遠海養(yǎng)殖發(fā)展的意見》，隨著海洋牧場建設綜合試點工作展開，一批自動化、智能化的“5G+海洋牧場”水產養(yǎng)殖新模式逐漸形成。如山東榮成愛倫灣國家級海洋牧場通過5G水下攝像系統(tǒng)，開展5G+全景監(jiān)控實現海洋牧場“無人值守”，促進海洋牧場生產方式智慧升級。終端裝備方面，5G技術開始注入漁業(yè)漁政執(zhí)法設備、大型海洋漁業(yè)養(yǎng)殖裝備，如在漁業(yè)執(zhí)法船上部署5G+AI+算力視頻監(jiān)測識別裝備，速識別違法船舶以提升執(zhí)法效率；通過5G高清視頻或VR終端開展海產品捕撈直播、直播帶貨等電商類應用。尤其近年深水網箱、養(yǎng)殖工船等深遠海養(yǎng)殖裝備不斷創(chuàng)新，從傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式向智能化、高效化方向轉變，部分地方成立深遠海養(yǎng)殖裝備產業(yè)發(fā)展創(chuàng)新聯盟，積極推動新型養(yǎng)殖裝備研發(fā)和產業(yè)化推廣，推動遠洋漁業(yè)基地和海產品捕撈加工船等新型海洋漁業(yè)裝備高水平建設。如山東煙臺長島在國鮑1號是在長島建設的國內首座坐底式深遠海智能化海珍品養(yǎng)殖大數據監(jiān)測裝置，實現對養(yǎng)殖網箱及海洋牧場全天候監(jiān)控監(jiān)測。解決方案方面，一些針對漁政執(zhí)法、漁業(yè)養(yǎng)殖的解決方案已相對成熟。如霧實（福建）科技有限公司開發(fā)智慧漁港綜合管理平臺，提供漁船進港-漁獲物定點上岸-水產品交易三位一體綜合監(jiān)管業(yè)務應用和服務，助力漁政管理者海洋漁業(yè)監(jiān)管和治理能力提升。山東廣為海洋科技有限公司開發(fā)海洋牧場綜合管理系統(tǒng)，助力漁業(yè)從業(yè)者掌握海洋牧場生態(tài)狀況、漁業(yè)資源狀況及生產運營狀況。行業(yè)單位方面，為加快推進海洋油氣勘探開發(fā)的數字化、智能化建設，國家能源投資集團有限責任公司、中國華電集團有限公司等電力生產企業(yè)及中國海洋石油集團有限公司等油氣開采企業(yè)積極運用5G改善海上通信穩(wěn)定性和實用性，滿足海上作業(yè)通信需求。如中國華電集團有限公司在廣東省建成近海深水區(qū)海上風機5G基站，為打造“智慧風場”提供強大的通信保障。中海石油（中國）有限公司湛江分公司文昌氣田搭建海油領域首個5G+海上智能平臺試點油氣田，將5G與海上平臺生產中現有通信傳輸系統(tǒng)、生產控制系統(tǒng)及服務管理系統(tǒng)等結合，全面助力海上平臺向數字化、智能化轉型。電、石油、油氣的勘測、巡檢、開采、運輸等所需的終端設備，如多媒體融合通信終端、智能巡檢手持終端現已開始嵌入5G模塊。如深圳市億道信息股份有限公司開發(fā)的5G平板電腦具有全密封、高耐摔臺（上海）信息科技有限公司、航天智控科技有限公司等開發(fā)5G網聯無人機、AR智能眼鏡等設備，協助作業(yè)人員快速檢測設備狀態(tài)。解決方案方面，面向海上風電、海上油氣開采等建設運維開發(fā)的全生命周期管理平臺、綜合運營管理平臺、風電運營中心管控平臺等已陸續(xù)完成，全面推動海上能源領域與5G、互聯網+、大數據等信息通信技術實現更加廣泛、更深層次的融合。如中信科移動通信技術股份有限公司針對海上油氣開采領域開發(fā)5G海上智能平臺解決方案，通過5G網絡為平臺上無線傳感器接入、井口平臺遠程操控、移動作業(yè)/外操/應急救援提供安全可靠的無線傳輸服務，實現作業(yè)監(jiān)控、遠和通航環(huán)境等方面的信息化技術支撐能力，交通運輸