一種面向水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

馬 瑞，胡克勇，沈飛飛，王旭澤，王 嬌

(1.青島理工大學(xué) 信息與控制工程學(xué)院，山東 青島 266520；2.國家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，天津 300112)

0 引言

隨著傳感器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各種類型的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水文、氣象、生物、化學(xué)等不同的監(jiān)測領(lǐng)域，分布在不同區(qū)域的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)境[1-3]。一個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通常搭載多種類型的儀器，這些儀器通過攜帶的傳感器采樣不同的變量并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)[4-5]。通過對(duì)實(shí)時(shí)以及歷史采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、集成以及分析，可以為氣候變化、水下運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域提供信息支持以及決策依據(jù)，而這些全都依靠水下監(jiān)測系統(tǒng)來完成。

近年來，不同的水下組織針對(duì)水下監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)開展了一系列工作[6-9]，并形成了針對(duì)不同應(yīng)用的軟件資源和開發(fā)工具。這些應(yīng)用程序大都是專用并且高度集成的，不提供應(yīng)用程序編程接口，很難進(jìn)行復(fù)用；而傳統(tǒng)的開發(fā)方法需要開發(fā)人員熟悉各種編程語言、異構(gòu)的傳感器協(xié)議以及不同的實(shí)現(xiàn)算法，復(fù)雜的編程和反復(fù)的測試延長了開發(fā)周期[10-11]；另外，由于缺乏統(tǒng)一的水下監(jiān)測數(shù)據(jù)模型，難以將不同的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)互連，形成統(tǒng)一的水下監(jiān)測網(wǎng)。針對(duì)上述問題，提出了面向水下監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，以監(jiān)測數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)不同層次中的公用模塊進(jìn)行抽取，形成組件庫；通過從組件庫選取合適的組件，根據(jù)需求對(duì)組件進(jìn)行配置，快速地生成監(jiān)測系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，可分為觀測平臺(tái)、本地觀測服務(wù)器、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。

觀測平臺(tái)部署在試驗(yàn)場海區(qū)內(nèi)，可以為觀測浮標(biāo)、水下試驗(yàn)平臺(tái)、海床基及其他類型的平臺(tái)，不同類型觀測平臺(tái)部署海域及深度各不相同，浮標(biāo)一般部署在海面上，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可使用多種傳輸方式，包括無線、有線電纜等，海床基及水下試驗(yàn)平臺(tái)一般部署在海底，通過海底光纜向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)。

本地觀測服務(wù)器可以位于試驗(yàn)場海區(qū)相關(guān)海洋站內(nèi)，通過各種不同方式連接觀測設(shè)備，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)保存至本地磁盤。服務(wù)器上部署有數(shù)據(jù)上傳程序，動(dòng)態(tài)監(jiān)視磁盤上數(shù)據(jù)文件目錄，能夠?qū)崟r(shí)解析產(chǎn)生數(shù)據(jù)文件。本地測試服務(wù)器另一個(gè)作用是，當(dāng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可以通過查看本地測試服務(wù)器上的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器分為兩部分：一部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另一部分負(fù)責(zé)應(yīng)用服務(wù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為數(shù)據(jù)庫與FTP文件服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上運(yùn)行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，按照數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)對(duì)觀測數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；FTP服務(wù)器上運(yùn)行FTP服務(wù)程序，按照本地服務(wù)器上數(shù)據(jù)文件目錄進(jìn)行數(shù)據(jù)文件管理，提供數(shù)據(jù)文件上傳與下載接口。應(yīng)用服務(wù)器上部署Web應(yīng)用程序，提供基于觀測數(shù)據(jù)的各種應(yīng)用服務(wù)。

用戶終端是用戶用來訪問位于應(yīng)用服務(wù)器上的應(yīng)用程序的終端設(shè)備，可以為普通PC、個(gè)人PC，用戶在計(jì)算機(jī)上可以通過瀏覽器進(jìn)行相關(guān)程序功能的訪問，只需知道應(yīng)用程序網(wǎng)站的網(wǎng)址，即可進(jìn)行注冊、登錄、注銷、查看等操作。

2 軟件模型

按照對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式，總體軟件模型可劃分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 軟件總體開發(fā)流程

數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)文件查找、數(shù)據(jù)文件解析、數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)管理與解析數(shù)據(jù)上傳，各觀測平臺(tái)的采集數(shù)據(jù)通過各種通信方式到達(dá)本地服務(wù)器，并以數(shù)據(jù)文件形式存儲(chǔ)于本地磁盤上相應(yīng)數(shù)據(jù)文件目錄；數(shù)據(jù)上傳程序動(dòng)態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)文件目錄，當(dāng)有新文件產(chǎn)生時(shí)，數(shù)據(jù)上傳程序定位至特定文件，按照預(yù)先定義的文件格式對(duì)文件進(jìn)行解析，獲取文件內(nèi)觀測時(shí)間信息、觀測設(shè)備信息及實(shí)際觀測數(shù)據(jù)；在獲取觀測數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)上傳程序通過數(shù)據(jù)上傳接口將解析數(shù)據(jù)按照接口協(xié)議的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)到達(dá)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，將相應(yīng)數(shù)據(jù)文件通過FTP服務(wù)接口上傳至FTP服務(wù)器上。

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)觀測數(shù)據(jù)管理及觀測數(shù)據(jù)文件的管理。觀測數(shù)據(jù)管理采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式，通過建立系統(tǒng)信息表、觀測要素表、觀測平臺(tái)表、觀測儀器表、觀測站位表來存儲(chǔ)觀測相關(guān)的元數(shù)據(jù)，通過建立儀器狀態(tài)表、觀測數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)儀器狀態(tài)數(shù)據(jù)與實(shí)際觀測數(shù)據(jù)，并在相關(guān)表中建立主鍵與外鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)多表聯(lián)合查詢支持；觀測數(shù)據(jù)文件采用FTP服務(wù)器進(jìn)行管理，對(duì)FTP用戶進(jìn)行權(quán)限控制，限制數(shù)據(jù)文件的上傳與下載，對(duì)數(shù)據(jù)文件的管理采用層級(jí)目錄，數(shù)據(jù)文件包括所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件，包括格式不匹配以及數(shù)據(jù)不完整的數(shù)據(jù)文件。

數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)運(yùn)行于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器，通過運(yùn)行環(huán)境的搭建及應(yīng)用程序的部署，向用戶終端提供基于B/S方式的數(shù)據(jù)瀏覽。數(shù)據(jù)展示可以向用戶提供多樣化的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與歷史瀏覽，歷史數(shù)據(jù)可以通過地圖導(dǎo)航進(jìn)入相關(guān)平臺(tái)頁面進(jìn)行查看。數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)管理元數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)初始化時(shí)，由數(shù)據(jù)管理模塊調(diào)用數(shù)據(jù)庫接口獲取必要的初始化信息，并將信息分別傳給各模塊，其他各模塊接受初始化信息后，可通過主控程序與其他模塊交互。

2.1 軟件數(shù)據(jù)模型

在監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與處理過程中，會(huì)產(chǎn)生多種類型數(shù)據(jù)。本節(jié)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行如下分類：

2.1.1 傳感器描述數(shù)據(jù)

通過對(duì)傳感器描述信息進(jìn)行記錄，可以了解整個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的采集過程，對(duì)不同類型傳感器采集的數(shù)據(jù)采用不同的分析對(duì)比算法。如圖3所示，傳感器描述以監(jiān)測節(jié)點(diǎn)為單位，對(duì)節(jié)點(diǎn)、儀器以及傳感器進(jìn)行了層次描述。

圖3 傳感器描述

2.1.2 監(jiān)測元數(shù)據(jù)

監(jiān)測元數(shù)據(jù)從時(shí)間、空間、內(nèi)容等方面對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，主要包括時(shí)間范圍、監(jiān)測區(qū)域、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測參數(shù)信息。如圖4所示，時(shí)間范圍描述了各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，監(jiān)測區(qū)域信息包括經(jīng)度、緯度、深度范圍及對(duì)該地理區(qū)域的相關(guān)描述，監(jiān)測項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目類型、項(xiàng)目編號(hào)以及負(fù)責(zé)單位信息，監(jiān)測參數(shù)則描述了對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測的一系列水下狀態(tài)參數(shù)。

圖4 監(jiān)測元數(shù)據(jù)

2.1.3 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)

通過對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常并進(jìn)行適當(dāng)處理。狀態(tài)數(shù)據(jù)主要包括監(jiān)測節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)，主機(jī)設(shè)備狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，需要記錄由于設(shè)備故障等原因進(jìn)行維護(hù)的信息，包括部署時(shí)間、位置以及回收的時(shí)間、位置；針對(duì)軟件運(yùn)行異常，需要記錄運(yùn)行日志，用來追溯軟件運(yùn)行過程以診斷異常原因。

2.1.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)

根據(jù)不同的采樣方式，可以將水下監(jiān)測數(shù)據(jù)分為時(shí)間序列、剖面、時(shí)間剖面、軌跡、斷面數(shù)據(jù)等[12]。時(shí)間序列數(shù)據(jù)是在相同的位置區(qū)域?qū)λ聟?shù)進(jìn)行持續(xù)采樣；剖面數(shù)據(jù)是在固定的時(shí)間以及水平位置對(duì)水下參數(shù)在不同深度上進(jìn)行采樣；軌跡數(shù)據(jù)是在移動(dòng)的過程中，在移動(dòng)路徑上選取適當(dāng)?shù)牟蓸狱c(diǎn)，對(duì)水下參數(shù)進(jìn)行持續(xù)采樣；時(shí)間剖面是在固定的水平位置對(duì)水下參數(shù)在不同深度上進(jìn)行持續(xù)采樣；斷面數(shù)據(jù)是在移動(dòng)的過程中，在移動(dòng)路徑上選取適當(dāng)?shù)牟蓸狱c(diǎn)，對(duì)水下參數(shù)在不同深度上進(jìn)行采樣。

2.2 軟件開發(fā)模型

基于傳統(tǒng)的組件開發(fā)方法[13-14]，本節(jié)提出新的組件模型，利用事件通知的方式實(shí)現(xiàn)各組件之間的隱式調(diào)用，消除了不同組件之間的依賴性；通過對(duì)組件進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)水下監(jiān)測數(shù)據(jù)處理需求的自適應(yīng)。

2.2.1 組件庫

通過對(duì)水下監(jiān)測需求進(jìn)行分析，將整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)應(yīng)用子系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)一步劃分，可以抽取出具體功能的組件，形成采集組件庫、管理組件庫以及應(yīng)用組件庫。

1)采集組件庫：水下監(jiān)測中使用的傳感器通常由不同廠家生產(chǎn)，通信協(xié)議互不相同，數(shù)據(jù)采集大多是針對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測儀器進(jìn)行專有開發(fā)[15]。針對(duì)特定類型儀器，通過對(duì)按照儀器通信協(xié)議開發(fā)的代碼進(jìn)行封裝，對(duì)外提供統(tǒng)一的接口，形成獨(dú)立的組件，可以實(shí)現(xiàn)采集代碼的復(fù)用，從而使開發(fā)人員不必了解復(fù)雜的通信協(xié)議。

2)管理組件庫：在數(shù)據(jù)采集之后，通常需要將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以便為各種應(yīng)用提供原始數(shù)據(jù)；在水下監(jiān)測領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對(duì)大范圍、多區(qū)域采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以研究水下現(xiàn)象大尺度、中尺度的變化，不可避免地需要對(duì)分布式的數(shù)據(jù)源進(jìn)行集成。根據(jù)上述需求，管理組件庫中主要提供了3種類型的組件：數(shù)據(jù)組件向外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存取接口，避免在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前或數(shù)據(jù)獲取之后不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；基于SOS[16]的集成組件提供針對(duì)分布式、異構(gòu)的傳感器數(shù)據(jù)的統(tǒng)一獲取方式；基于OpenDAP[17]的集成組件實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)文件數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程透明訪問，無需了解服務(wù)器端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

3)應(yīng)用組件庫：在監(jiān)測數(shù)據(jù)與各種元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，水下監(jiān)測系統(tǒng)需要向用戶提供應(yīng)用服務(wù)，包括數(shù)據(jù)查找、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)下載等。根據(jù)用戶對(duì)各種服務(wù)的需求，應(yīng)用組件庫主要包括：地圖導(dǎo)航組件利用二維地圖方式作為數(shù)據(jù)瀏覽的導(dǎo)航界面，可以直觀顯示監(jiān)測區(qū)域，并利用不同的圖標(biāo)標(biāo)識(shí)各個(gè)節(jié)點(diǎn)；時(shí)間曲線組件處理時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，顯示水下參數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢；垂直剖面組件處理剖面數(shù)據(jù)，顯示水下參數(shù)隨深度變化的趨勢；玫瑰圖組件：對(duì)矢量數(shù)據(jù)的方向和速度在16個(gè)方向上的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；參數(shù)關(guān)聯(lián)組件顯示兩個(gè)相關(guān)參數(shù)之間的變化關(guān)系；數(shù)據(jù)列表組件以列表的方式顯示各參數(shù)的原始測量值；數(shù)據(jù)下載組件提供以NetCDF[18]、XML或CSV的格式下載監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能；數(shù)據(jù)比對(duì)組件提供同種類型變量數(shù)據(jù)的比較，包括各變量最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算。

2.2.2 組件配置機(jī)制

為應(yīng)對(duì)系統(tǒng)需求變化，對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析，提取相關(guān)參數(shù)，在運(yùn)行時(shí)通過組件的接口可以對(duì)變化的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)需求的自適應(yīng)；同時(shí)，組件的配置參數(shù)可以存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)的XML文件中并在運(yùn)行時(shí)從文件讀取。根據(jù)組件庫的內(nèi)容，可以將組件配置可以采集通信配置以及界面顯示配置。

1)采集通信配置：當(dāng)前水下監(jiān)測設(shè)備的通信接口主要包括RS-232、RS-485、Ethernet、GPIB以及USB，需要?jiǎng)討B(tài)配置這些通信接口參數(shù)并在運(yùn)行時(shí)加載。對(duì)于Ethernet、GPIB以及USB接口，主要配置設(shè)備的通信地址；對(duì)于RS-232、RS-485串口通信，需要配置的參數(shù)較多，包括串口號(hào)、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位。表1顯示了對(duì)采用RS-232進(jìn)行通信的4種儀器的參數(shù)配置。

表1 采集通信配置示例

2)界面顯示配置：通過對(duì)應(yīng)用組件顯示參數(shù)的配置，可以滿足不同系統(tǒng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)顯示的需求，本節(jié)以時(shí)間曲線組件為例闡述界面顯示配置的步驟。在時(shí)間曲線組件中，使用窗口、子窗口、坐標(biāo)系的概念對(duì)界面進(jìn)行劃分，表2顯示了時(shí)間曲線顯示的一種配置方案，在運(yùn)行時(shí)，組件根據(jù)配置參數(shù)加載子窗口與坐標(biāo)系，根據(jù)坐標(biāo)系的名稱、上限、下限與單位初始化坐標(biāo)系顯示界面。

表2 時(shí)間曲線組件配置示例

3 實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用

本文所提出的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)應(yīng)用到不同的水下監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)中，涉及近岸監(jiān)測、深水動(dòng)力環(huán)境立體監(jiān)測、水下傳感器網(wǎng)絡(luò)以及海上試驗(yàn)場等領(lǐng)域。

OceanSense[19-20]系統(tǒng)通過在海上部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測水下環(huán)境的溫度與光度，該網(wǎng)絡(luò)由20個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，其中18個(gè)被部署在近岸，節(jié)點(diǎn)位置隨海水運(yùn)動(dòng)不斷變化，兩個(gè)基站位于岸邊。節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)通過無線多跳路由的方式發(fā)送給基站，再由岸邊的服務(wù)器接收，數(shù)據(jù)解析之后經(jīng)數(shù)據(jù)組件存入本地?cái)?shù)據(jù)庫。系統(tǒng)提供了本地客戶端以及基于瀏覽器兩種數(shù)據(jù)訪問方式，兩種方式都是基于應(yīng)用組件庫進(jìn)行搭建。

OceanSense由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)采用相同的傳感器，可以復(fù)用采集組件，海上試驗(yàn)場數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別開發(fā)相應(yīng)采集組件，有效縮短了開發(fā)周期。在系統(tǒng)質(zhì)量方面，由于在組件開發(fā)時(shí)已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行多方面測試，而且大部分組件已經(jīng)應(yīng)用在不同的系統(tǒng)中，根據(jù)在不同系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)組件進(jìn)行維護(hù)，可以保證軟件可靠、高效運(yùn)行。

在海上試驗(yàn)場系統(tǒng)中，海床基和水下試驗(yàn)平臺(tái)每半年回收一次進(jìn)行維護(hù)，大部分水下變量采樣間隔為一小時(shí)。另外，監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)可以用于試驗(yàn)儀器的比對(duì)測量，對(duì)儀器的性能、精確度進(jìn)行評(píng)估，對(duì)比結(jié)果如圖5所示。采樣數(shù)據(jù)通過無線的方式到達(dá)本地服務(wù)器，采集組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后通過數(shù)據(jù)組件將數(shù)據(jù)存庫；應(yīng)用組件通過數(shù)據(jù)組件獲取數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)的分析與展示，系統(tǒng)界面如圖6所示。

圖5 監(jiān)測與試驗(yàn)儀器的海流流向比對(duì)

圖6 監(jiān)測系統(tǒng)界面

通過與直接編碼等4種方式進(jìn)行比對(duì)，表明所提方法的有效性，如圖7所示。直接編碼方式完全依靠開發(fā)人員編寫代碼實(shí)現(xiàn)，效率最低，且代碼質(zhì)量較低，造成維護(hù)成本較高；代碼修改方式能夠在以往代碼的基礎(chǔ)上開發(fā)，但了解與熟悉源代碼需要時(shí)間，而且在源代碼基礎(chǔ)上的編程沒有解決軟件質(zhì)量差的問題，維護(hù)費(fèi)用依然較高；構(gòu)件組裝方式利用可復(fù)用構(gòu)件組裝系統(tǒng)，提前開發(fā)的構(gòu)件已經(jīng)過多次測試與使用，具有較好的質(zhì)量，能夠降低后期維護(hù)費(fèi)用；本文所提方法在構(gòu)件復(fù)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用配置工具定制軟件，無需編程，進(jìn)一步提高了開發(fā)效率

圖7 開發(fā)效率對(duì)比

4 結(jié)束語

本文提出了面向水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，解決了當(dāng)前系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜度高、效率低的問題。分析概括了不同類型監(jiān)測數(shù)據(jù)，形成了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型；通過對(duì)系統(tǒng)公共需求分析，形成了一系列可復(fù)用的組件，利用組件配置應(yīng)對(duì)需求變化。在以后的工作中，一方面要研究基于數(shù)據(jù)模型建立通用的水下監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而減少數(shù)據(jù)組件的變更；另一方面要不斷擴(kuò)充組件庫的內(nèi)容，逐步實(shí)現(xiàn)水下監(jiān)測系統(tǒng)的零編程開發(fā)。