一、项目简介 当前虚实融合技术面临的重大挑战可以归结为以下两个关键科学问题：（1）非配合虚实环境的无缝融合与交互自然呈现。（2）云环境下虚实融合环境的语义理解、统一表达与应用软件快速定制。为解决上述两个关键科学问题和技术瓶颈，本项目重点研究了自然虚实融合呈现的硬软件技术和装置，构建虚实融合应用流程框架和规范，创新云软件定制和服务模式，实现应用示范。充分利用移动、穿戴式设备的多传感器优势以及云端结合方式进行三维结构的重建、语义标注、识别理解与信息关联。 二、前期研究基础 目前已发表论文10篇，包括4篇期刊论文等（包括TIP、TMM等权威期刊论文）。申请专利3 项。 三、应用技术成果 1）基于搜索的图像深度估计，相对误差低于传统方法，对训练集的需求小于基于深度学习的方法。 Make3D数据集的深度估计结果2）基于双模深度玻尔兹曼机（DBM）的三维场景物体检测框架，给出了RGBD训练数据不足的难题，流程如下 3）基于序列约束的哈希算法在不同比特率情况下均取得了很好的效果。 在LabelMe和Tiny100K上使用不同哈希比特率的效果

自疫情发生以来，对于劳动密集型的制造业企业来说，尽可能减少工人聚集和交叉接触成为企业复工复产的重要保障。但在生产经营活动中，必要的沟通、协同、信息互通和反馈指导不可避免，这其中涉及了离散制造的多个部门（销售、采购、计划、生产、仓库、财务等）、多个生产工序以及多个工种。北大信息技术高等研究院智能工厂实验室利用工业领域企业级数据中台的优势，全面整合企业生产经营环节的关键数据，并利用数据智能对齐、行业知识图谱等关键技术，实现面向制造业的全流程可溯源的透明管控线上生产链，迅速帮助企业集中获得每一个线下关键生产环节的实时进度，并且能够细化到订单、生产设备、运行情况等细节，同时根据挖掘算法提供有效的智能辅助决策建议，在高效保障生产经营管控的同时，最大化地减少不必要的人员聚集，实现数据中台的指挥室作用，快速实现复工复产，有效提升生产效能。 拟解决的核心问题： 1、无法在生产环境外远程下单，下单效率低； 2、工厂远程管控困难，无法掌握订单的详细生产进度，并预测交期，难以面向JIT及时交货； 3、对生产缺少全维度统计掌握，需要跨系统反复查询； 4、在线实时分析困难，缺少必要的预测辅助参考； 5、生产环节无法自下而上进行反馈； 6、多源异构数据融合困难； 7、缺少人工智能的辅助决策。 预期实施效果： 1、移动端远程下单，基于混合云架构，实现内外网数据互通； 2、移动端跟单进度，多源异构数据融合，实现生产环节全流程线上实时可见； 3、生产数据实时监控，关键指标实时汇总，实现工作进度量化可见； 4、形成线上闭环数据看板，在线辅助指导生产经营； 5、沉淀大数据资产，形成工业领域企业级数据中台； 6、实现订单生产智能逾期预警、订单销量智能预测、原材料动态库存优化。

翟继先课题组此次发布的数据库（Arabidopsis RNA-seq database, ARS）整合了来自GEO、SRA、ENA和DDBJ数据库的20,068个拟南芥RNA-seq数据，提供了“Google-style”在线查询工具。该研究对所有文库进行了基因表达水平定量和共表达网络分析，并将所有文库进行分类，总共涉及1176个突变体、1102种处理条件、12个组织和176个发育时期，同时也对突变体和处理条件分别同对应的对照组进行差异表达分析。

太赫兹（THz）科学技术既是重大的基础科学问题，也是国家的重大需求。然而，作为一段全新的的电磁波谱，实现THz波传输与控制的相关器件极为匮乏，大大限制了THz科学技术的发展及应用。本项目提出了THz波物质探测、低损传输、高速控制的新理论和新技术，研制出多种实用化THz功能器件。本项目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理论模型，研制出吸收率达到85%以上的窄带、多带和宽带太赫兹吸收材料，解决了传统电磁波吸收材料无法有效工作于THz频段的技术难题；(2)提出“人工电磁结构”与“电子功能材料”相结合构建可调谐太赫兹功能器件的思想，研制出开关速率达到0.1ms的太赫兹开关、调制速率达到10Mbps的太赫兹波调制器，带内透射达到80%的太赫兹带通滤波器，以及高效太赫兹功率衰减器；（3）基于高阻Si的深能级掺杂技术和石墨烯二维晶体材料，研制出宽带太赫兹波空间调制器，开关速率达到5MHz，空间调制面积达到3英寸，为提高太赫兹成像速率和分辨率奠定了基础；(4)提出极化约束实现太赫兹波导低损耗传输的新概念。基于“聚合物空芯波导”与“周期性金属光栅结构”的集成，研制出一种双面光栅聚合物空芯波导实现了单模的传输,大幅度降低太赫兹传输损耗到0.68dB/m，达到了实用化的要求。 这一研究成果既加深了对THz波谱特性和基本物理现象的理解，也解决了THz传输、控制、波谱识别和应用成像的多个关键科学问题。本项目成果的实施，可望实现载波300GHz以上高速无线通信，为太赫兹波无线通信、雷达探测、医疗诊断以及以及波谱成像等应用系统提供了重要的技术支撑。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等国际主流期刊上发表SCI 论文66 篇。申请国家发明专利22 项，已授权专利7 项，获得教育部自然科学一等奖1项。跟国内外综合比较，本项目的研究成果总体上处于国际先进水平，对推动太赫兹科学快速进入实际应用领域具有重要的科学意义。

（1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用

本项目提出了THz波物质探测、低损传输、高速控制的新理论和新技术，研制出多种实用化THz功能器件。

非接触电能传输技术有效克服了传统接触式电能接入模式存在的诸如 设备移动灵活性差、环境不美观、接触火花及其他不安全因素等问题，且对用 电设备使用环境具有很强的适应能力，特别适用于易燃易爆、潮湿水下环境以及 生物体内等用电设备（机构）的供电。可广泛应用于电气化交通、人体内置设备 供电技术、工矿企业移动电气设备、工业机器人、便携式电子产品等领域，具有 广泛的市场应用前景。

东南大学电磁环境效应研究中心相继开发出横电磁波室（TEM Cell）、非对称横电磁波室、吉赫兹横电磁波室（GTEM Cell）、三极化横电磁波传输室（TTEM Cell）等系列横电磁波室场强装置。创造性地采用异形结构形式增大GTEM Cell的可用试验空间，同轴输入接头获国家发明专利。所研制横电磁波传输室的电压驻波比小于1.5，外形长度尺寸从0.2m到8m，工作频率从9kHz到18GHz，最高脉冲工作电压达80kV，连续波承受功率大于1kW。本成果可应用于信息技术设备、电力电子、汽车电子、医疗器械、集成芯片等产品的电磁兼容性试验和场强探头校准。

本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。