报告概述

全球水下海洋物联网和无线市场在 2024 年创造17 亿美元收入，预计将从 2025 年的20 亿美元增长到 2034 年约101 亿美元，记录了整个预测期内的复合年增长率为19.70%。 2024 年，北美占据主导市场地位，占据40.5%以上份额，收入6.7亿美元。

随着海洋行业采用互联传感器、自主平台和无线通信工具来监控、绘制和管理海底环境，水下海洋物联网和无线市场不断扩大。增长反映出人们对水下基础设施的实时数据收集、操作安全和预测性维护的兴趣日益浓厚。海洋物联网网络现已部署在海上能源站点、水产养殖领域农场、研究项目和海军作业。

市场的增长可归因于海上勘探的增加、蓝色经济项目投资的增加以及对海底资产持续监控的需求增强。气候研究工作和更严格的环境法规需要精确的水下测量。声学、光学和电磁通信系统的进步也支持水下物联网架构的更广泛部署。

石油和天然气运营商、海上风电场、海洋研究机构、水产养殖设施、国家海军和环境组织的需求正在不断增长。运营商依靠海洋物联网来跟踪设备状况、管道完整性和海底活动。研究人员使用传感器网络进行生物多样性研究和气候建模。水产养殖场采用物联网系统进行水质监测、饲养控制和牲畜健康管理。

到p 市场要点

• 按组件划分，硬件以 56.3% 的市场份额领先，包括水下传感器、声学调制解调器、AUV、ROV 和水下摄像机，这些对于海洋环境中物联网数据采集至关重要。​
• 从通信技术来看，声学通信以 64.8% 的市场份额占据主导地位，尽管带宽有限，但因其水下数据传输的远程能力和可靠性而受到青睐。扩频和定向声学阵列的进步扩大了范围并提高了抗噪声能力。​
• 从应用来看，环境监测占据了31.5％的份额，这是由政府关于海洋生态系统保护、生物多样性评估和海洋健康监测的法规推动的，并由记录化学、声音和eDNA特征的传感器网格提供支持。​
• 从最终用户来看，政府和研究机构以39.7％的份额领先，并为大型传感器提供资金气候变化网络海洋研究、污染跟踪、海事安全和海洋学研究。​
• 北美约占该市场的40.5%。
• 到 2025 年，美国市场规模约为6.1 亿美元。
• 预计该市场将以约 17.1% 的复合年增长率增长，公共和私人投资的增加会加速这一增长。水下基础设施、混合声光系统的技术创新以及物联网海事应用的扩展。

性能统计

• 范围：原型水下系统已证明其操作覆盖范围可达直径 1.3 公里、深度 51 m，正在进行的研究重点是扩展水平和垂直通信范围。
• 数据速率：传统水下通信技术的吞吐量较低，但进步却很大。e 提高绩效。声学反向散射在最远 62 米的距离内实现了高达 20 kbps 的数据速率，与传统声学信号相比有了显着增强。
• 电源效率：由于对水下设备充电困难，电源仍然是主要限制因素。声学反向散射系统的运行功率水平极低，低至 100 微瓦，比传统水声调制解调器低近一百万倍，因此适合长期部署。
• 准确度：据报道，在水质监测应用（包括 pH、浊度、TDS、温度）中，支持物联网的系统表现出 95% 准确度，而传统测量方法的准确度为 85%由 ScienceDirect 提供。这说明了传感器驱动的实时监控技术的精确优势。

按组件

<到 2024 年，硬件领域将在水下海洋物联网和无线市场中占据56.3%的主导份额。该细分市场包括坚固耐用的传感器、声学调制解调器、水下摄像机、AUV 和自主设备，旨在承受压力、腐蚀和生物污垢等恶劣的海洋条件。

硬件可靠性可确保持续的数据收集，这对于实时海洋监测和控制系统至关重要。随着海洋作业变得越来越复杂，投资耐用、节能的设备对于维持长期的水下通信网络至关重要。

这些先进的硬件组件构成了骨干网，使物联网部署能够收集准确的环境数据、监测海底设备的健康状况并促进自主水下导航，从而支持包括研究、能源和物流在内的各种海洋行业。

作​​者：Communication Technology

到 2024 年，声学通信技术在水下海洋物联网市场中占据65%份额。声波仍然是射频信号无法穿透的长距离水下数据传输的最有效方法。

声学系统促进水下设备稳定的点对点和网络通信，支持复杂的传感器网格和 AUV 和 ROV 等移动平台。尽管水下环境充满挑战，但改进调制技术和噪声消除的创新提高了数据速率和传输可靠性。

声学技术的主导地位反映了其在海洋环境中无与伦比的范围和穿透性。它构成了管道监控、环境传感器阵列以及石油和天然气勘探等关键应用的通信主干，实现了对于扩大海洋物联网生态系统至关重要的无缝水下连接。

按应用划分

到 2024 年，在对海洋生态系统健康、污染控制和气候变化影响日益关注的推动下，环境监测占市场应用领域的31.5%。水下物联网网络提供有关水质、温度、海洋生物运动和化学成分的实时数据，使政府和研究机构能够积极采取行动。

高监管标准和全球生物多样性条约进一步激励传感器网络和自动监测系统的广泛部署，以实现保护目标。环境监测为了解海洋健康提供了一个清晰的窗口，促进可持续资源管理和早期发现生态威胁。

按最终用户划分

政府和研究机构占水下海洋最终用户的39.7%物联网市场，利用这些技术进行海洋科学、国家安全、资源管理和灾难响应。这些机构部署了广泛的传感器阵列和自主监测平台，以收集环境数据、管理海洋保护区并支持搜索和救援行动。

投资重点是与长期海洋观测计划兼容的可扩展、可互操作的系统。海洋领域的战略重要性和对可持续海洋开发的日益重视推动了持续的资金和创新。政府、学术界和工业界之间的合作增强了能力，为海洋学研究和环境政策执行创建了强大的框架。

采用的关键原因

• 实时监控：实现对水下资产、环境条件和船舶性能的连续、实时跟踪，以便做出更好的决策自动化和效率：
• 自动化和效率：通过集成传感器网络来支持自主船舶和智能港口，减少人为错误并改善操作工作流程。​
• 无线连接：消除对昂贵且脆弱的电缆的需求，从而实现水下通信的更轻松部署和灵活性。​
• 高级数据处理：结合 5G、卫星链路和边缘计算来处理在边缘进行大容量数据传输和实时处理，提高响应速度。​
• 环境合规性：促进水质、污染和海洋生态系统的监测，以满足日益增长的监管要求。​
• 资产保护：支持对石油钻井平台、水下电缆和风电场等关键海上基础设施的检查和维护，并提供预警能力。​
• 可扩展性：无线海洋物联网网络可以跨船队、港口和广阔的水下区域扩展，提供全面的覆盖和集成。

好处

• 更高的态势感知能力：通过添加准确的方向和强度信息，AVS 使操作员能够更清楚地了解水中或关键资产周围发生的情况，从而改善战术和操作决策。​
• 执行相同任务的传感器更少：由于单个矢量传感器可以取代多个传统压力传感器，系统设计人员可以在不损失性能的情况下简化阵列并减少硬件数量。​
• 降低部署和集成负担：尺寸小、重量轻、布线减少，使得在船舶、平台、车辆和固定站点上的安装速度更快、成本更低。​
• 单位成本性能更佳：改进的检测、跟踪和分类质量指标每个部署的通道在其生命周期内都能提供更多有用的信息，即使单价较高，也能增强业务案例。​
• 增强安全性和资产保护：更早、更可靠地检测威胁、泄漏或异常声学特征，有助于保护人员、基础设施和高价值设备。​
• 为高级分析和人工智能做好准备：来自 AVS 的干净、定向声学数据直接输入现代信号处理和人工智能管道，实现更智能的自动化和新的分析服务。
• 跨项目的灵活性：相同的核心传感器概念可以在国防、海上能源、研究和工业噪声监测中重复使用，从而在多个项目中分摊开发和集成成本。

新兴趋势

主要细分市场

按组件

• 硬件
• 软件
• 服务

按通信技术

• 声学
• 光学
• 射频（RF）
• 混合声光
• 磁感应

按应用划分

• 环境监测
• 石油和天然气作业
• 国防和国防安全
• 水产养殖和渔业
• 水下研究和勘探
• 海上可再生能源
• 智能港口和航运
• 灾害监测和预警
• 其他

最终用户

• 政府和研究机构
• 海上能源公司
• 水产养殖生产商
• 航运和海上物流公司
• 国防/海军
• 环保非政府组织和保护组织
• 其他

区域分析

北美在水下海洋物联网和无线市场中占据主导地位，占据全球约40.5%份额。该地区的增长是由对近海能源勘探、海事安全和海洋学研究的广泛投资推动的。水下传感器、通信模块和边缘计算的技术进步有助于提高海洋物联网解决方案的稳健性和可扩展性。

强大的公共和私营部门资金支持部署能够承受恶劣海洋环境的水下传感器网络，从而为环境和工业应用实现高效的实时监控和数据收集。人工智能驱动的数据分析和可持续海洋运营方面的持续创新进一步推动了北美市场的扩张。

美国是一个关键市场到 2024 年，该市场价值约为6.1 亿美元，呈现出高增长率，复合年增长率为17.1%。美国海洋物联网市场受益于积极的政府计划，例如 NOAA 的综合海洋观测系统和重要的海军无人系统部署。墨西哥湾的能源公司维持着广泛的海底管道监测网络，进一步推动了需求。

此外，该国强大的技术生态系统促进了可靠的声学和光通信系统、网状网络功能和智能电源管理的开发。这些发展提高了运营效率、安全性和环境监测，使美国成为水下海洋物联网和无线通信技术的全球领导者。

重点地区和国家

• 北方美国
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 荷兰
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 南部韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新加坡
  • 泰国
  • 越南
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁地区其他地区美国
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区

驱动

对先进防御和监视的需求不断增长系统

声学矢量传感器市场受到对精确可靠的水下监视和声纳应用不断增长的需求的推动，特别是在国防领域。这些传感器通过捕获声音强度和方向来提供增强的探测和定位能力，这对于反潜战和海军至关重要国防行动。

不断增加的全球国防开支和应对水下威胁的现代化计划推动了这一增长。此外，海洋研究和环境监测需要精确的声学传感来进行数据收集和生态系统分析。这种在国防和民用领域的多样化使用扩大了市场对具有实时处理能力的先进传感器技术的需求。

约束

高制造成本和校准复杂性

尽管增长前景强劲，但由于声学矢量传感器的高制造成本，市场面临挑战。生产低噪声水平的高灵敏度多轴传感器涉及复杂的技术和精密工程，这增加了广泛采用的价格障碍。

校准是影响市场增长的另一个复杂性。确保精确的定向测量需要大量的校准和维护尤其是在温度和压力波动等变化的环境条件下运行时。这些因素限制了在成本敏感型应用和技术能力有限的市场中的使用。

机遇

与自主水下航行器和人工智能集成

声学矢量传感器与自主水下航行器 (AUV) 和人工智能驱动的数据分析的集成带来了巨大的增长机会。用于海底勘探和检查的 AUV 极大地受益于精确的声学定位，从而能够在深海和充满挑战的水下环境中实现更安全、更高效的任务。

人工智能通过过滤噪声和提高检测精度来增强信号处理，从而实现实时决策。这种组合为海洋生物学、近海能源和基础设施监测领域开辟了新的可能性，这些领域的自主系统需要强大的传感能力。

挑战

环境因素和网络安全风险

水盐度、温度和洋流等环境因素会引入噪声和信号失真，对声矢量传感器的准确性和可靠性构成挑战。使传感器和算法适应这些动态条件需要持续的研发工作。

此外，水下传感器网络的网络安全方面正在成为一个关键问题。未经授权的数据访问或干扰可能会损害国防和商业应用中的关键任务操作。确保安全的通信协议和数据完整性对于维持信任和操作连续性至关重要。

竞争分析

水下无线调制解调器和通信设备市场竞争激烈，其中包括 Kongsberg Gruppen、L3Harris Technologies、Inmarsat、Xylem、Sonardyne、萨博, Teledyne Marine、Ultra、EvoLogics、阿尔卡特海底网络、AXYS Technologies、MetOcean Telematics、InnovaSea Systems 和 AKVA Group。

这些厂商通过开发先进的声学、光学和混合通信技术来竞争，这些技术可在充满挑战的海底环境中实现可靠、高速的数据传输。创新的重点是增强信号处理、人工智能集成网络管理和设备耐用性，以满足海上能源、国防、海洋研究和水产养殖领域的需求。

战略合作伙伴关系、研发投资和地域扩张对于巩固市场地位至关重要，由于海上勘探和海事安全举措的增加，亚太地区正在成为一个快速增长的地区。法规遵从性和环境考虑因素也会影响产品设计和部署策略。

总体而言，竞争动态围绕技术优势、集成解决方案产品和全球服务中心展开。满足对先进水下通信和遥测系统不断增长的需求。

市场上的主要参与者

• Kongsberg Gruppen ASA
• Teledyne Technologies Inc.
• Inmarsat Global Limited
• Xylem Inc.
• Sonardyne Ltd.
• Saab AB
• L3Harris Technologies, Inc.
• WSENSE S.r.l.
• EvoLogics GmbH
• Alcatel Submarine Networks SAS
• AXYS Technologies Inc.
• MetOcean Telematics Ltd.
• InnovaSea Systems Inc.
• AKVA Group ASA
• 其他

未来展望

在传感器技术、水下无线通信系统以及与实时监控人工智能集成的推动下，水下海洋物联网和无线市场将出现显着增长。这种增长是由海洋环境监测、近海能源、国防和水产养殖领域不断增长的需求推动的。改善数据传输的创新水下会话的可靠性和范围，再加上对海洋保护的监管日益重视，将进一步加速市场扩张。

近期进展

• 2025 年 10 月，Kongsberg Gruppen ASA 提议到 2026 年中期在奥斯陆证券交易所独立上市其海事业务，旨在加强对国防业务的关注，同时促进海事技术发展
• 2025 年 9 月，Inmarsat 扩大了与 Pulsar International 的合作伙伴关系，在 300 多艘船舶上部署 NexusWave 海事通信解决方案，增强数字连接和运营管理离岸