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中科院自研无人机物联网中继系统实现偏远地区实时数据采集

大学仕 2020-06-04 15:50

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6月3日，中国科学院青藏高原研究所发布消息说，中科院青藏高原地球科学卓越创新中心、青藏高原所三极观测与大数据团队李新研究员等利用自主研发的无人机物联网中继系统，已实现无公网覆盖偏远地区实时数据采集，可用于采集青藏高原等偏远区域环境监测设备数据。

这一无人机和物联网研发应用方面的重要研究成果论文，近日发表于国际物联网领域顶级期刊《电气与电子工程师学会·物联网》(《IEEE Internet of Things Journal》)，论文通讯作者为李新研究员，第一作者是中科院西北生态环境资源研究院张明虎博士。

青藏高原幅员辽阔，地形复杂，很多区域没有被移动蜂窝网络覆盖，生态环境监测数据要靠人工采集。针对这一问题，李新团队研发出面向生态监测物联网的无人机中继系统。该系统包括无人机机载中继设备、地面物联网终端设备。在无公网覆盖的偏远地区，无人机携带中继设备飞至地面终端附近区域时，无人机中继设备与地面终端建立远距离无线电通信链路并发送唤醒命令，唤醒地面终端上的无线通信模块。当无人机飞至地面终端上空时，无人机中继设备与地面终端建立高速数据传输链路，地面智能终端将存储的环境监测数据发送至无人机。收集数据后，无人机飞至有公网覆盖的区域转发已采集数据至公网。

据介绍，李新团队研发的无人机物联网中继系统可兼容大多数环境监测设备，优化传统人工采集数据人力成本高的劣势，其远程唤醒功能可极大降低野外部署设备功耗，保证监测设备长期稳定运行。业内专家称，对在青藏高原等无公网覆盖的偏远地区或极端区域，该系统对开展环境监测和收集监测数据具有重要意义。

物联网时代，无人机除了能感知外观图像和色彩，还可通过接收各种类型的监测数据，交叉了解观测对象的内核，精准执行作业任务。无人机将不再是简单的人工替代工具。透过“无人机+物联网”，我们也将不再局限于表面观测的粗糙判断，而是以海量数据为依据，作出科学、精准的深度研判，全面优化和管理无人机的应用。

灵活组网，打通应用的任督二脉

当前，无人机主要以与控制终端的一对一通信，满足了人对无人机单一数据监测和单项作业的基本操控。然而，实际应用中，数据监测或者作业往往不是单线进行的。单线通信在一定程度上，制约了无人机的应用性能和效益。
因而，物联网应用解决方案针对性通过LoPo-IoT、壁咚分布式认证系统等基础通信网络搭建，打通无人机应用的任督二脉，实现无人机与传感终端/节点、应用后台、控制器终端的系统性通信，并为多元化应用提供更加开放的接口。

无人机的物联网应用解决方案根据不同的行业领域、不同的应用环境以及客户的个性需求度身定制，是一套个性化的系统方案。通过通信网络的布局和设备搭建、传感终端/节点的布置、无人机物联网改造以及应用后台功能开发各个环节的科学设计，全面提升无人机在实际应用场景中的使用性能，并以数据化的精细管理帮助客户实现无人机物联网应用的最大效益。
（文章来源于贤集网）