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技術成熟度：技術突破 1.空間目標及星圖光學探測仿真系統。由于空間目標探測真實數據獲取成本較高，且數據量較少，結果驗證困難，團隊開發了空間目標及星圖光學探測仿真系統。此工作以軟件形式呈現，以友好的人機交互界面，根據用戶的實際系統參數，提供準確可靠地提供當前時刻空間探測仿真圖像，該軟件前期經過與stk仿真軟件結果比對驗證其坐標的準確性，與在軌實測圖像進行比對驗證其仿真效果的可靠性。目前該軟件已經在項目開發過程中廣泛使用，為提高系統開發效率、驗證算法性能提供有效支撐。 2.空間目標探測感知關鍵技術及算法體系。該成果以理論及軟件開發包形式呈現，團隊具備多年的空間探測相關開發經驗，并將相關理論及算法構建軟件開發包。該SDK開發包基于C++開發，具有較好的泛化能力，具有坐標描述轉換、預處理、目標提取、星表制備、星圖識別、光學標定、定位定姿定軌等功能，可支撐各層次的空間探測相關開發需求。目前團隊基于此SDK開發的頂層軟件，采用目標TLE數據庫匹配的解決方法，已經完成長光奧閏光電科技有限公司地基望遠鏡空間目標的感知識別及長光衛星技術股份有限公司的星敏感器在軌圖像空間目標自動提取與識別，后續還將采用更多的數據驗證完善提升本系統的技術成熟度。 意向開展成果轉化的前提條件： 1、長春長光奧閏光電科技有限公司等測站望遠鏡生產企業，利用本項目的共性技術，實現地基測站的空間目標自動探測感知，為空間安全提供支撐服務。 2、長光衛星技術股份有限公司、吉天星舟空間技術有限公司等遙感衛星公司，通過本技術的轉化，可以利用星上光學載荷構建空間態勢感知平臺，為自身衛星安全提供保障、為國家及其他航天企業的空間安全需求提供數據支撐服務。另外可以在空間光學載荷開發過程中應用空間目標及星圖光學探測仿真系統，對光學載荷的精度和魯棒性進行評估和測試。

本設計根據將ZigBee無線技術應用在智能家居上，可實現一種可以監控家庭老人活動狀態的無線傳感器網絡，并通過因特網甚至是手機遠程監控來實現家庭醫療保健這一理念，為構建智能家居系統奠定基礎，通過家庭網關將家庭內部無線網絡和外部廣域網溝通起來。 家庭網關是由家居內部無線網絡ZigBee協調器和PC機兩個部分組成，兩者各司其職，前者主導家庭內部無線網絡，后者通過因特網與外部網絡通信。為實現遠程監控功能提供了可能性。用戶通過家庭網關達到監控家庭ZIGBEE節點的目的。 1、通過內置微型傳感器，監測老人身體狀態，包括站立、躺下、臥倒、慢跑、左側臥倒，右側臥倒，摔倒，緊急狀態這八種狀態； 2、通過ZigBee網絡同時監測多位老人的身體狀態； 3、老人在出現緊急情況時，可通過監測儀實現主動報警； 4、報警信息可通過GSM模塊，以短信的形式發送給老人的監護人； 5、監控中心可以記錄老人的狀態信息，并可顯示狀態發生與持續的時間； 6、監控中心具有事件功能，可向監測儀發送時間提醒消息，提示老人吃藥，添減衣物等； 7、低功耗設計，便于攜帶和使用。

成果介紹物聯網感知層測試實驗與評估系統是在863主題項目—物聯網安全感知關鍵技術及仿真驗證平臺的資助下完成。仿真平臺為物聯網感知節點部署后的性能提供一個仿真測試和性能評估的環境，其特點是：不需要部署真實的感知節點。通過對物理信道的建模、無線信號特征建模、電源建模和通信環境建模，能夠最大限度模擬真實環境下的感知節點通信過程。仿真的結果是理論值，可以將感知層測試實驗平臺的數據作為系統的初始值，從而提高仿真的精度。其特點和指標：（1）針對實際應用環境配置參與通信的感知節點屬性和參數，即節點建模；（2）建模感知節點的電源模型；（3）根據用戶的需要選擇節點部署的方式，并可以對節點位置、屬性和參數進行手動調整；（4）能夠加載待測的通信協議；（5）能夠根據部署的拓撲圖產生用戶編程模板；（6）理論上，待測節點的數量不設置上限，但隨著節點數量的增加，PC的處理時間將延長；（7）能夠仿真無攻擊或攻擊情況下，網絡的吞吐量、丟包率、延時、數據傳輸的平均路徑長度、平均能耗和網絡的擴展性等性能；（8）該平臺不受具體應用的限制。技術創新點及參數技術原理：針對物聯網感知層設備規模龐大，部署費時費力，以及部署前很難評估系統性能，部署后加載的協議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問題，研發了該平臺。該成果的主要創新性體現在感知設備和環境等物理特征建模、測試內容和方法、仿真過程和結果的可視化顯示等方面，使得開發的系統簡單、易用，測試過程清晰、透明，測試結果可以分類比較。（1）在感知設備和環境等物理特征建模方面 該項目在感知設備部署環境方面，分別對室內環境和室外環境進行建模。針對室外環境，該團隊主要考慮自由空間的情況下，根據設備部署在平坦區域和非平坦區域的不同進行建模；針對室內環境，該團隊主要根據多徑效應、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門和隔墻等）對信號衰減的影響進行建模。在電源建模方面，主要是根據不同廠家的5號電池的放電曲線進行建模，由其放電電流、放電電壓和持續時間來確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據不同的芯片類型，建模發射功率、接收靈敏度、RSSI、發送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數。（2）在感知層的測試內容和方法方面該平臺主要針對感知層需要評價的性能，如：吞吐量、丟包率、延時、平均路徑長度、能耗和連通度等，設計了其測試方法，新增待測性能可以通過組件的方式擴展。為了實現相關性能測試，首先需要選擇設備類型和部署場景，如圖1和圖2所示。然后進行部署，部署完成后，系統會自動產生5類文件，即：.ned文件，定義了感知設備部署后的拓撲結構，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設備之間的通信規則，用戶可以根據實際需要進行修改和自定義；.ini文件，設備一旦部署完成后，其id號和位置坐標將記錄在該文件中，設備移動后，該文件對應的坐標值將自動更新；.h和.cc文件，即用戶待測協議的源文件。一旦感知設備部署完成，平臺自動產生這5類文件的初始框架，用戶只需要寫入待測協議的具體代碼，經編譯器編譯后，即可進入測試環節。具體協議的代碼可根據該項目組編寫的編程指南開發，其開發環境與C語言的開發環境類似，方便易用。（3）在仿真過程和結果的可視化顯示方面一旦待測協議編譯完成，平臺即可開始相關的測試，此時，用戶可以根據需要動態選擇不同的參數，進行測試。開始測試時，平臺將同步顯示協議的通信過程，如圖5所示。根據仿真測試結果，不同的協議可以進行性能對比，如圖4所示為不同協議的網絡平均能耗對比。該平臺可以在無攻擊和無安全機制、無攻擊和有安全機制、有攻擊和無安全機制、有攻擊和有安全機制等四種情況下，評估感知層網絡的性能，并將它們的測試結果進行對比分析。國內外同類技術對比：國際上類似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對傳感器網絡開發，不能仿真技術體制不同的感知設備，沒有對設備、網絡和環境等物理特征建模，而且無法接入實體設備，無法進行虛實結合的仿真測試。即使有些工具可以仿真感知層網路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網絡的仿真環境，無法仿真系統的安全性能，無法動態添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協議，但使用復雜，不易掌握，無法進行多安全機制對比，無法接入實體設備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態，造成仿真結果與實際存在較大的差異。

物聯網感知大數據可信存儲與分析處理平臺（IOT-SeaCloudDM）：針對智慧城市、物聯網、車   聯網中各種采樣數據（包括各類傳感器、RFID、條形碼閱讀器采樣的時空相關數據）的數據管理需求，  提供一個通用的感知大數據處理平臺，對各類相關的感知采樣數據進行統一管理，并達到如下目標：（1） 提供 PB~EB 級的感知采樣數據存儲、管理與查詢處理。（2） 提供時態 - 空間數據、采樣數值數據的統計分析與數據挖掘。（3）在此基礎上，為各類智慧城市、物聯網應用提供基礎軟件支撐。

項目屬現代農業技術領域，圍繞農田信息快速感知、穩定傳輸和精準管控三大瓶頸難題，在植物養分/生理/病害信息快速感知，土壤水/鹽/養分特性多維快速測試，農田復雜環境下信息無線穩定傳輸，基于作物生長需求的物聯網環境調控和肥水藥精準管理等核心技術取得了重大突破，自主研制了系列產品和系統，總體達到了國際同類研究先進水平，部分達國際領先水平。相關成果已經在全國20 多個省市的農田、果園與設施農業等推廣應用，取得了重大經濟和社會效益，對推動我國數字農業和農業物聯網技術的發展具有重要意義。

與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。 面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。

1.痛點問題 元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。 現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。 “智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。 2.解決方案 團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。

1. 痛點問題 元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。 現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。 “智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。 2. 解決方案 團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。

1、 大批量正常時間進入校園/班級，采用2.4g電子校徽無線接收，完成無感知考勤，家長app端，教師app端，數據融合終端實時完成考勤數據同步，自動完成數據統計； 2、 通過主要位置部署2.4g采集器，完成校內學生日常行為主要地點無感知考勤記錄； 3、 支持教師端app手動操作學生狀態；各端數據同步，支持融合終端與教師app端課堂點名同步；