物联网关键技术及应用

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物联网作为新一代信息基础设施，成为国家新型基础建设的核心内容，也是国家支持的战略性新兴产业。

与互联网相比，物联网具有网络资源受限、节点移动性高、通信链路稳定性差、网络拓扑变化频繁等特点，导致现有网络管理难度大，难以长期高效稳定运行。

本项目研发物联网故障诊断、网络性能优化、移动终端定位等关键技术，研制出无线自组网路由器及管理软件，通过相应软硬件检测，建成了保障大规模无线自组网长期稳定运行的全套技术体系，填补了大规模高速无线自组网系统的空白。

本项目形成专利30余项，出版专著2部，发表论文100余篇，通过产品销售、技术开发或技术转让等方式实现直接经济效益过亿元。

主要技术发明点如下：

1.轻量级被动式网络故障诊断。提出适用于物联网的轻量级被动式网络故障诊断技术，通过网络状态信息压缩植入与程序代码挖掘，避免因诊断本身带来的网络异常加剧;通过分析数据传输模式，准确定位网络关键链路与关键节点，提出病征驱动的细粒度确定性诊断，提升网络诊断的精度同时降低了网络资源消耗。

本项目研发的无线自组网智能管理平台，支撑大规模无线自组网的长期稳定运行，实现单一网络规模达到300节点，跳数超过30，传输距离大于20公里，故障发生后网络切换响应时间小于1秒。

2.面向视频传输的细粒度跨协议层的网络性能优化。提出了面向视频传输的数据包重要性模型，研发了跨协议多优先级队列调度技术与视频智能计算框架，满足工业生产环境中大范围监控区、大规模视频流、极端工作环境的要求，显著提升了工业视频监控的质量。与IEEE 802.11标准对比，本技术在视频质量上提升了74%并降低了计算开销，单显卡可以同时支持30路视频的实时分析，支持24种智能分析算法。

3.基于本征指纹的物联网移动终端定位。本项目研发了基于本征指纹的物联网移动终端定位技术，通过深入挖掘无线信号指纹在空间上的内在特征，实现了高精度、高可靠、低成本的移动终端定位;提出基于无应力指纹空间的无线信号指纹地图自动构建方法，在国际上首次实现了无需人工勘测的指纹定位，降低了无线定位系统的部署及运行成本。

研究成果在能源开采、环保监测等行业中开展应用，有效支持了中国石油企业在通讯基础设施薄弱的海外地区开展高质量的石油开采工作，保障了中国石油企业的海外利益，提高中国企业“走出去”战略的质量，更好地服务国家“走出去”战略。

此外，研究成果还支持了碳汇碳排放监测应用，为碳交易、节能减排、碳汇能力评估等提供更准确全面的测量数据，取得了社会效益。

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