为水下通信构建“安全高效通道”
沧州师范学院一项目获国家自然科学基金立项
本报讯（记者刘杰）在深邃的水下世界，信息如何安全、高效地传输？沧州师范学院的科研团队提出了解决方案。近日，2025年度国家自然科学基金申请项目评审结果公布，由该校机械与电气工程学院教师赵海红主持的《面向移动边缘计算的水声通信网络安全高效协作传输方法研究》成功获批，成为沧州市唯一入选项目，为区域海洋经济发展注入新的科研动力。
项目聚焦于水下“复杂通信网络”，涵盖水下固定传感器与移动设备之间的协同通信。赵海红说，研究核心目标，是在复杂水下环境中构建一条安全可靠的信息传输路径，解决固定传感器与移动设备之间的协同传输难题。
34岁的赵海红是沧县人，2024年3月作为高层次人才被引进至沧州师范学院。早在燕山大学硕博连读期间，她就与水声通信结下不解之缘。她回忆说，当时整个课题组致力于水声通信网络研究，以声波作为主要信息载体，直至目前，声波仍然是实现水下中远距离信息传输最有效的方式之一。
谈到研究初衷，赵海红表示：“水下通信是许多海洋活动的基础，比如港口货物运输中船舶的定位与信息获取、养殖水域的温度监测、探查石油泄漏等，都需借助水下通信技术。”
然而，科研之路并非一帆风顺。这些年，赵海红坚持阅读文献，持续学习，不断积累，以第一作者身份在国外期刊发表了4篇高水平论文。
从读研期间确立研究方向到成功获批国家自然科学基金项目，赵海红用了9年，项目最大的创新点是提出了面向动态与静态节点协同的智能时间同步算法。赵海红说：“就像多个水下传感器要在同一时刻‘齐声歌唱’，如果时间不同步，信号就会互相干扰，甚至被第三方截获。我们所做的，就是为它们配备统一的‘时钟’，让多个水下传感器在传输信息时节奏同步且精准。”
目前，尽管水声通信与边缘计算各自发展成熟，但二者深度融合还没有实现“1+1＞2”的效果。他们的项目力图通过算法创新，提升复杂水下组网的可靠性与安全性。“学校也为我的科研工作提供了有力支持，适当减少了教学课时，让我能更专注于项目研究。”赵海红说，现在工作离家近，工作起来更安心。
“项目立项只是起点，接下来，我和团队将筹建水声通信实验室，在模拟水池中开展初步测试。若结果达到预期，还将在黄骅港进行海上试验。”赵海红说，“希望我的研究能真正服务于沧州的港口经济、海洋养殖、环境监测等领域。”