1）通过小型化高压降压设备、智能能源管理系统研究，保证水下观测网能源可靠供应；采用总线技术实现多传感器自适应接口、即插即用和可扩展；通过机器学习理论构建故障预测与诊断模型，实现仪器状态实时监控、异常预测和故障自诊断；基于以上研究，研制智能水下接驳盒设备和数据采集器，提升海底观测设备长期运行可靠性和稳定性。

2）开展100km光电复合缆的高带宽数据通信研究，实现海洋牧场骨干网的大数据传输；通过调制解调算法和电路设计研制通信设备，实现10km有缆高速宽带数据传输；研究异构网络通信技术，开发基于有线-无线方式的中继设备，实现海面-海底高速通信。

3）开展自动释放装置结构优化设计，提升设备回收简易性，降低水下湿插拔难度和成本；开展基于动密封技术和紫外光技术的微型防附着装置研究，降低仪器的维护周期，提升仪器工作时间和使用寿命。

4）基于计算机视觉技术开展面向海底可视化的低质图像增强、入侵检测、目标检测与识别、目标行为分析等方法研究；通过视频压缩技术、高清CCD成像技术研制水下智能视觉监控系统，提升水下视觉信息的解析能力和智能化应用水平。