海洋牧场，“蓝色”粮仓，建设智慧型海洋牧场已成为现代渔业转型升级的重要方向。“随着我国海洋牧场工程的建设，海域养殖面积逐渐增大，养殖网箱与箱内物种的养殖密度也在不断提高。随之带来的是，饲料投放、疾病突发以及自然灾害等因素导致海洋牧场海域养殖环境与养殖物种的健康状态变差。水温、水中溶解氧等物理、化学与生物等水质参数的浓度会偏离正常值，严重影响了养殖产品质量与产量。”所以，养殖物种生命体与养殖环境关键因子的精确感知成为海洋牧场工程成败的重要因素，也是业内科技人员研究攻关的重大课题。
以创新作答海洋牧场科技之问。广东海洋大学电信学院王骥教授和他的广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心团队立足海洋牧场智慧感知领域科研难题，以人工智能（AI）赋能海洋牧场感知工程，不断创新，取得多项标志性成果。王骥团队推广成果转化应用，为促进我国南海海洋渔业的发展做出了积极贡献。
长期以来，王骥一直致力于海洋无线传感器网络（WSN）与物联网、人工智能与信息处理等领域的研究，主持及参与国家、省、市级科技项目20多项，截止2024年12月，他以第一（或通信）作者共发表科研论文45篇（共100多篇），SCI／EI收录18篇，以第一发明人获国家授权发明专利12件（PCT美国专利1件）。如今，王骥还担任电子信息工程国家一流专业建设点负责人、广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术中心主任、广东省电子信息类教指委委员等职务，是信息与通信工程校重点优势学科带头人，农业工程与信息技术硕士点负责人。他潜心教育，曾多次荣获广东省优质教学资源奖、校教学质量优秀奖、毕业论文优秀指导教师、校课外学术科技竞赛优秀指导教师、校教学成果特等奖与一等奖等奖项。
创新：突破水质精准感知痛点 打通海洋“信息孤岛”
谈到我国海洋牧场建设的瓶颈，王骥深感责任重大，因为他深知这直接关系到我国渔业的健康发展。胸怀国家渔业发展的战略需求，凭着高度的责任感，王骥决定用科技的力量破解瓶颈难题。他带领团队经过调研与探索发现，海洋牧场精确感知目前还面临着两大难点：一方面是理论问题，即终端信息感知模型及其算力，是实现海洋牧场精准感知的一大痛点问题；另一方面深远海的信息传输方法是难点问题，海洋“信息孤岛”现象难以打破。
创新科技是破解难题的最有力武器。“选择在曲折的道路上行走，从未因道路的艰难而停下匆匆步履。”面对难点，王骥发挥了学者“勇无畏”的探索精神，带领团队义无反顾地踏上了创新突破之路。经过分析，他们发现了问题所在：在感知终端，海洋牧场关键因子间相互作用机理未能清晰揭示。AI技术用于终端感知模型的优化与有机嵌入问题亟需解决；在传输角度，因为信道恶劣，电磁波水下衰减快速，导致信息传输难度大，容易形成海洋“信息孤岛”现象。
行动是实现突破的源泉。找到问题的原因，王骥和团队便乘胜追击，用实际行动给予难题有力回击。他们迅速依托潘德炉院士工作站、广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心、广东省海洋遥感与信息技术工程技术研究中心三大科研平台，围绕“难点”与“痛点”问题展开了科技突围。
功到自然成。最终，经过创新探索，王骥和团队在理论到方法乃至到工程应用，形成了创新体系。在理论创新上，构建了基于AI深度学习技术的终端感知的水质关键因子信息与生态预警信息映射的数字孪生模型；方法创新上，提出了异构动态网络一体化互联快速透明接力传输方法；工程创新上，建立基于精细健康养殖模型的多因子、多场景生态养殖感知的AI－MR－DWSN工程示范区。通过AI－MR－DWSN终端数据孪生感知模型、AI－MR－DWSN多因子分集一体化信息智慧感知与应急传输方法、AI－MR－DWSN信息感知示范区建设的不懈探索，实现了海洋牧场养智慧化感知与应急传输方法。
“在项目中，我们团队突破了多个创新点：群智能算法网络组网部署与网络覆盖方法、群智能算法节点定位技术、基于核心节点集的高效路由协议、神经网络水质预测方法、深度学习水下图像识别算法……”历数着团队的创新成果，王骥的自豪之情溢于言表。
应用：推动经济及社会效益 助力科技进步与发展
在王骥看来，科技突破的魅力之处在于服务社会，产生新质生产力。为了让科技成果在我国渔业建设发展中体现更大科技价值，他和团队积极推动了创新成果的转化与应用。先后取得了该项目的发明专利授权30项。其中就包括“一种基于仿生机械臂的水下控制装置”和“一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法及系统”等已经落地应用的发明专利。
创新成果的应用推广在价值收益、行业影响、科普宣传、就业等方面产生了积极效应。按照新的AI－MR－DWSN工程示范远景规划，海洋牧场建成后将增加了渔业资源的经济价值，利于游钓、潜捕、观光等休闲渔业开发并产生可观收益；扩大了行业影响，特别是增殖型和养护型海洋牧场促进渔业产业变化将起到积极作用；通过科普宣传，提高了民众对海洋牧场的认知；成果的创新应用，还为社会提供了就业岗位。
“成果的推广应用对科技的促进作用是显而易见的”。王骥和他的AI－MR－DWSN团队长期从事海洋牧场智慧感知与人工智能等领域的研究工作，取得了诸多成果。在“立体海洋无线传感器网络信息协作感知理论研究”中，提供了基础的海洋三维数据处理及其传输方法，并使AI－MR－DWSN在此基础上进一步增强了数据处理能力，实现了从数据到信息再到知识的转化；在“智慧海域养殖区远程水质监测系统研发与示范化”中，为AI算法提供了基础的大数据信息；在“养殖海域环境信息感知方法与生态模型研究—以廉江龙营围养殖区为例”项目中，为开展海洋WSNs组网和路由优化算法研究奠定了基础，加快了团队面向深远海WSNs方面的研究进程；在“海洋无线传感器网络覆盖控制理论研究”中，研究了网络覆盖能力与优化方法，对开展MAC、网络层等跨层、跨网协作研究提供了基础方法支撑......
此外，王骥始终认为科学和教育是一体两面，科研探索与育人实践相辅相成。在科研过程中，他注重将科研成果反哺教学，主张利用科研成果更新教学内容、提升教学水平倡导科研成果进入课堂、进入教材、进入学生头脑。还鼓励教师将最新科研成果融入教材，化为课程新知，开设反映学术前沿的选修课，不断提高智慧海洋领域的新工科人才培养力度。同时，王骥还鼓励学生参与团队科研，培养创新求实的科研作风，为国家贡献优质科研成果。近三年，王骥和团队指导学生以第一作者发表卓越领军期刊论文5篇，SCI一区、二区论文5篇，三区5篇；中文EI收录期刊论文8篇，合作申请并授权发明专利12件，参加专业权威竞赛获国家级奖项15项。至今，其团队共培养研究生50名。有的人才已成为海洋工程与信息科学交叉领域的核心骨干。为我国智慧海洋领域的科研创新塑造和培养了一大批高科技人才。
随着现代化、数字化和智能化的创新发展，海洋牧场的机遇和挑战并存。面向未来，王骥表示团队将一如既往地秉承科研初心，躬耕南海，渔歌唱晚，为推动南海的海洋牧场可持续发展做出积极贡献。（文／丁旭）
广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心主任
广东海洋大学电子与通信技术教授王骥
