kiruthick01/marine-acoustic-monitor

GitHub: kiruthick01/marine-acoustic-monitor

一个处于规划阶段的边缘计算海洋监测平台,通过在设备端关联水听器声学数据与水质环境参数实现本地异常检测,用于低成本海洋生态系统健康监测。

Stars: 2 | Forks: 0

# 海洋生态系统监测系统 **状态:(开发中)—— 规划/架构阶段。尚未购买硬件,也尚未编写实现代码。** 本仓库中的所有内容均为设计文档。请参阅 [DECISIONS.md](DECISIONS.md) 了解本文档所基于的已确定设计决策。 ![模拟结果](https://raw.githubusercontent.com/kiruthick01/marine-acoustic-monitor/main/diagrams/results-chart.svg) | 精确率 | 召回率 | F1 | |-----------|--------|-----| | 0.937 | 0.808 | 0.868 | 注意事项:这些数据来自一次注入异常率异常高的模拟运行(一场风暴径流事件覆盖了评估窗口的大部分时间),而非稳定的基准测试。有关方法论,请参阅 [simulation/README.md](simulation/README.md)。 ## 动机 海洋生态系统会产生连续的声学和环境信号——生物活动、设备/船舶噪声、水质变化、异常事件——使用人类观察者或依赖网络连接的系统来监控这些信号成本高昂。本项目旨在设计一种低成本的边缘计算监测单元,将被动声学监测与环境传感(温度、pH、浊度、盐度)相结合,在设备上将它们关联到一个单一的特征空间中,并在本地标记异常,而无需依赖持续的高带宽连接。其目标是打造一个可部署在太阳能浮标或固定码头/栈桥支架上的平台,使用相同的核心硬件和软件,通过低带宽链路报告紧凑的摘要,同时保留全分辨率数据以供日后检索。 ## 文档 - [DECISIONS.md](DECISIONS.md) —— 已确定的设计决策;其他文档保持与其一致的参考标准。 - [docs/architecture.md](docs/architecture.md) —— 完整的系统架构:传感器 -> Pi -> 处理 -> 遥测 -> 存储/输出流,边缘/异地计算划分,浮标/码头部署配置。 - [docs/hardware-spec.md](docs/hardware-spec.md) —— 组件列表及作用、接口考量、外壳/防水考量。属于规格级别,尚无 BOM。 - [docs/data-pipeline.md](docs/data-pipeline.md) —— 存储层、占空比采样流、批量检索流程、SQLite schema 草图。 - [docs/ml-pipeline.md](docs/ml-pipeline.md) —— 3 阶段 ML pipeline:特征提取、无监督异常检测、未来的监督分类。 - [docs/related-work.md](docs/related-work.md) —— 现有技术以及本项目设计的不同之处。 ## 图表 `/diagrams` —— 保留用于存放源自上述文档的架构/数据流图表(尚未创建)。 ## 文档导航 建议的阅读顺序,以及每个文档为何如此安排: 1. [docs/architecture.md](docs/architecture.md) —— 从这里开始:全局系统概览(传感器 -> Pi -> 处理 -> 遥测 -> 存储/输出),其他一切内容都是其组件或细节。 2. [docs/data-pipeline.md](docs/data-pipeline.md) —— 该架构中存储/数据流部分的详细信息:占空比采样、存储层、SQLite schema。 3. [docs/ml-pipeline.md](docs/ml-pipeline.md) —— data-pipeline.md 中描述的数据到达阶段 1/2 特征提取和异常检测后的处理过程。 4. [simulation/README.md](simulation/README.md) —— 作为运行代码的 ml-pipeline.md 设计:使用合成数据替代真实硬件,端到端地运行相同的 pipeline。 5. [docs/hardware-spec.md](docs/hardware-spec.md) —— 上述架构和 pipeline 所假设的物理组件,供您想了解它们将在什么硬件上运行时参考。 6. [docs/related-work.md](docs/related-work.md) —— 上述设计选择与现有技术的关系,在理解设计本身之后阅读会很有用。 7. [DECISIONS.md](DECISIONS.md) —— 最后作为参考阅读,而非阅读材料:上述所有内容保持一致的已确定决策,用于查阅特定信息,而不是从头读到尾。
标签:传感器网络, 水听器, 海洋监测, 物联网, 环境监测, 边缘计算, 逆向工具