项目成果/简介: i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。项目阶段:系统原型阶段效益分析: 该系统可用于船舶远洋航行、海洋数据分析、海洋数据处理。将常见的海洋数据转换为tiff，json。利用系统标量场、矢量场可视化功能，对海洋数据进行分析，为船舶航行提供指导。 该技术和装备可用于海洋深部结构研究，为发展我国海洋经济提供技术支撑，这将具有重要的社会经济效益。发展海洋数据分析及可视化功能，更可以拓展蓝色经济空间，推进军民深度融合。 该成果已与青岛海洋科学与技术试点国家实验室等单位开展深度合作，现阶段处在项目支持的前期研究中。同时与外地的合作单位有：中船工业集团，自然资源部直属单位国家海洋信息中心、国家海洋环境预报中心、国家海洋卫星应用中心。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201510066037.9 201510070177.3 201510212425.3 201510212424.9 201710827686.5 201710828365.7 2013SR004155 2013SR010109 2014SR062104 2015SR014980 2015SR038759 2015SR085063 2015SR246570 2016SR010562 2016SR326470 2016SR325154 2017SR732244 2017SR737071技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。

（一）项目背景 工业互联网将给制造行业带来技术革命，各工业强国都已将其纳入国家发展战略。德国政府 在 2011 年推出的《高技术战略》率先推出“工业 4.0”，并在 2013 年的汉诺威工业博览会上正式 推出；同年，美国通用电气（GE）提出了工业互联网概念，受到世界各国广泛关注。在我国制定的“中 国制造 2025”、“新基建” 和“互联网 +”等重大战略中，均明确提出要加快和完善工业互联网 的发展。工业互联网实现人、机、物的互联，通过传感器对工业现场设备进行实时感知，借助大数 据分析技术对各环节实现准确有效的控制，从而提高生产效率。随着我国将推动制造业高端化、智 能化、绿色化的宏伟目标列入“十四五”规划，工业互联网得到了前所未有的发展。时间敏感网 络（Time Sensitive Network, TSN）作为工业互联网的一项关键技术，能够为各生产要素之间信息传 递提供实时性确定性保障，也因此越来越受到重视。时间敏感网络 TSN 的前身是音视频桥接技术 （Audio Video Bridging，AVB），包括流预留协议（Stream Reservation Protocol，SRP）、时间敏感应 用的时序和同步（IEEE 802.1AS）以及时间敏感流的转发和排队增强（IEEE 802.1Qav）等，通过增 强以太网标准提高音视频传输的实时性。2012 年，AVB 工作组正式更名为 TSN。从之前的音视频 领域逐渐扩展到车载以太网领域、工业控制领域甚至本文中的航空航天领域。TSN 的核心思想是提 出可互操作的系统，并支持多个制造商、协议和机构在同一个网络上共享，而数据使用相同的程序 逻辑进行分析。TSN 作为二层网络结构，使得越来越多的公司可以利用此结构上实现 OT（Operational Technology）和 IT（Information Technology）的集成。 （二）项目简介 TSN 技术的研究基于网络与交换技术，先后得到了工业界和政府部门的连续多年的课题支持。目前我们已经掌握核心关键技术，基于 FPGA、嵌入式系统和软件，研究并建立了如下原型验证系统：  1. 基于 TSN 的交换系统  支持 4~16 个 1G/10G 以太网接口（光电），流量调度和整形，门控调度、逐流过滤、门控和测量；802.1AS 时钟同步，主从同步精度达到 30~50ns，SyncE 和外部锁相环支持下可达到 1~2ns 2. 基于 TSN 的终端系统 1G/10G 以太网接口（光电），硬件和协议栈业务接口，终端流量调度和整形，门控调度、逐流过滤、 门控和测量；与交换机匹配的 802.1AS 时钟同步  3. TSN 协议分析与测量工具原型 TSN 流量发生器、部分协议测试原型（持续研究开发中）、TSN 流量 TAP 等  4. TSN 业务调度算法和调度软件原型 （三）关键技术 802.1AS 同步技术； 802.1Qav、802.1Qbv、802.1Qci 等流量控制管理技术； TSN 协议分析与测试技术； TSN 业务调度算法；

2017年7月11日，北京邮电大学温向明教授研究团队受邀赴日内瓦参加ITU-T SG13全会，代表北京邮电大学、OAI软件联盟及开源5G中法联合实验室，全程展示了全球首个5G网络服务化切片管理编排原型系统，并提交了SBA 5G网络切片标准化提案。该系统是5G网络操作系统的核心部分，可实现灵活的网络切片管理、业务动态编排及弹性伸缩，可有效应对5G网络中场景多样化、业务动态化和网络异构化的挑战。在大会上，团队主要研究成员王鲁晗、陈昕博士接受了ITU-T新闻媒体专访，并现场展示了5G网络中典型应用场景eMBB、mIoT网络切片创建、管理流程，及端到端业务的实现。5G切片管理编排原型系统得到了与会设备商、运营商及研究机构的广泛关注。ITU-T Future Networking工作组副主席Alex Galis评论到，“This work is very impressive, I extremely expect to see it implemented in operators network!” 。温向明教授研究团队表示，研究团队将加强与国内外重要运营商展开深层次的合作，提升在国际标准化组织的影响力，共同推动5G网络切片管理编排的标准化进程，占领5G网络切片管理编排及网络操作系统的制高点，加速推动5G网络切片管理编排系统在运营商网络的商用。原文：https://www.bupt.edu.cn/info/1079/73629.htm

本系统采用Core图像数据库51135幅，每幅图像提取纹理与颜色相综合的128维特征值构建特征数据库，采用自行设计的度量距离分类学习算法，在传统的图像检索基础上引入学习机制，系统共分类369个，每一类选取少量有代表性的图像（最多不超过6幅），试验表明，在提供有限的学习样本条件下，能有效提高图像检索的精度。 系统采用两种检索方法进行比较，一种是传统的欧氏距离，另一种是本系统设计的分类距离学习方法，比较两者在图像检索精度上的差异。 该原型系统核心程序在Linux下用C编译实现，图像检索界面由PHP实现，通过Web服务器实现在线检索功能。

成果简介：针对视频监控的工作负载特点，构建了一种节能磁盘阵列原型系 统。与传统 RAID 相比，S-RAID通过磁盘分组，在以连续数据访问为主的应 用中，可以在很长时间内将数据访问映射到某一组或几组磁盘中，通过磁盘 调度算法，可以关闭没有数据访问的磁盘，达到节能目的。在不同的应用中， 根据负载特征，S-RAID 可以设定不同的分组参数，以满足对存储系统的性能 要求。

智能超表面的主要组成部分是人工电磁超材料。与传统的材料不同，该材料可以实现对入射电磁信号的智能化定向反射，反射角度可由软件实时调控。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface）是一种全新的无线通信增强技术，有望解决后5G时代面临的无线网络覆盖难、能耗高这两大痛点。智能超表面的主要组成部分是人工电磁超材料。与传统的材料不同，该材料可以实现对入射电磁信号的智能化定向反射，反射角度可由软件实时调控。该技术可弥补网络覆盖盲区，减少需要建设的通信基站数量，是一种经济、绿色、节能的移动通信新思路。智能超表面被广泛认为是5G+/6G的关键技术之一，也是国际竞争异常激烈的研究热点。

★软件具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书。 ★软件具有省级或国家级检测机构出具的软件产品登记测试报告。 原型意象查询与沙盘游戏管理系统为教师应用沙盘游戏设备进行心理咨询的辅助性工具。主要功能有： 1、功能模块：平台集综合管理功能模块于一体，包含：个体记录、团体记录、用户管理、分析帮助、设备管理、学习资源、查看附件等。 2、档案管理：系统可记录操作者人口学信息包括姓名、性别、年龄、民族、籍贯等个人信息，为治疗师提供准确详细的分析信息。 3、个体记录：操作者可在个体记录中直接编写当前状态下游戏治疗信息，并可在操作现场直接利用系统搭载平台摄像头拍摄图片或视频上传于个体记录中。 4、监测功能：系统可实时监测来访者操作过程中的目光注视，面部表情，肢体动作，身体语言，声音特质，空间距离，操作流程，情绪状态等细节，方便心理治疗师进行观察，真正了解来访者的内心活动，加强咨询功能。 5、开放式平台：可通过其他外部设备摄制相关资料上传于该系统；同一操作者再次使用该系统时可在原记录信息上再次添加操作记录即可，方便管理员查看与对比使用者多次使用情况，管理员可通过操作系统直接拍摄现场视频或图片直接记录于系统中，也可以上传其它途径的图片或视频文件；方便治疗师进行前后对比，数据分析，成长记录，增强治疗效果等。 6、团体记录: 系统可以添加团体活动主题、活动人数、活动地点、活动时间，记录当前背景信息，供后期做数据分析和对比，同时也可以对已完成的操作记录记录进行删除。 7、分析帮助：系统自带专业角色意向寓意解析，管理员可自行添加和删除角色意向寓意分析，系统可通过检索查找对应角色寓意解析， 8、设备管理：管理员可以通过设备管理模块添加设备具体数量，并且根据消耗情况及时修改，方便管理员直接掌握和统计所有角色模型对应的数量及消耗情况。 9、学习资源：管理员可以上传各种心理学相关学习资料，学习资源库中的心理学内容资源不受网络限制，资源支持PPT、word、PDF、视频等内容格式，学习资源内容包括：心理文章500篇，名人励志心理格言500句，50名国际知名心理学专家简介，中小学心理健康课件50篇，心理知识可自主上传，更有针对性，方便用户了解与学习撑握心理键康知识，提升心理键康水平。

火灾现场模拟原型系统软件V1.0

该原型车是基于实车底盘和车架开发的；可以在加装相应传感器、执行器、ECU、软件等后实现特定场地下的无人驾驶；以及对各系统单元（ECU）进行实验、测试、分析与改进，开放相关ECU原理图、源代码，可进行二次开发。