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海洋物联网基础设施由天基、空中、海面、水下、岸基等多维海洋空间信息节点及其搭载的感知、通信、计算等设施通过系统和信息的综合集成而构成。其中，天基遥感卫星提供海洋环境、水文气象、目标态势等广域海洋信息感知，通信卫星建立岸海通信链路，导航卫星为海洋活动提供导航定位服务。空基感传以无人机和通航飞机为载体，提供灵活机动的地对海感知与应急中继通信。海面以岛礁、浮岛、浮台、浮标、钻井平台以及船舶、无人艇等海上活动主体为载体，搭载目标探测与环境监测等感知设施，利用卫星通信、海面组网通信、水声通信等通信设施，提供海面对空中、海面与水下立体感知和跨域通信。水下感传以水下无人航行器和海底基为载体，通过声与非声协同感传，提供水下目标监视、水下活动通信导航定位等服务。
海洋物联网信息节点在空间上由岸基信息节点、海基固定/机动信息节点、空/天基信息节点构成，是海洋综合感知设施、信息通信设施和云计算设施的承载。
天基信息节点提供卫星通信、导航与遥感等服务，是海洋物联网的重要组成。其中，遥感卫星提供海洋环境、水文气象、目标态势等广域海洋信息感知服务，通信卫星建立岸海通信链路，导航卫星为海洋活动提供导航定位服务。
空基信息节点以无人机和通航飞机等空中平台为载体，提供灵活机动的地对海感知监视以及海洋应急中继通信等服务。
海基信息节点包括岛礁、钻井平台、浮台、浮标、潜标等固定信息节点，以及商货船、测量船、渔船、无人艇、无人潜器等机动信息节点，提供海面物联、水下物联和海底物联服务。其中海面物联利用目标探测与环境监测等感知设施，以及卫星通信、海面组网通信、水声通信等通信设施，提供海面对空中、海面与水下立体感知和跨域通信的功能。水下物联和海底物联利用水下无人航行器、海底基、接驳盒等载体，通过声与非声协同感传，提供水下目标监视、水下活动通信导航定位等服务。
海洋物联网岸基信息节点以岸基云计算中心和岸基海洋业务应用中心为枢纽，提供岸基对海观测、岸基互联网与公网通信，以及岸海跨域通信的互联等服务。