项目成果/简介:数据采集技术可穿戴传感器是接触式传感器。加速度传感器测量运动加速度，心率、血压和血氧传感器检测心率、血压等生理数据。可将不同的传感器集成在智能手环、脚环、腰带等可穿戴设备中，以实现加速度、角速度和生理等数据的采集；物体和环境传感器是非接触式传感器，常见的物体传感器基于RFID技术，通常用于身份、物流等信息的识别。常见的环境传感器有声音传感器、磁力计、气压传感器、温湿度传感器和PM 2.5传感器等，实现各种环境信息的采集。多模态传输技术LPWAN (Low-Power Wide-Area Network，低功率广域网络)在LPWAN技术出现以前，通信技术已经有多种类别，短距离的有wifi、蓝牙、zigbee等，长距离的则有2G、3G、4G、5G等，但是如果把这些无线通信技术按照功耗与传输距离这两个维度划分的话可以发现在功耗低、距离远这个范围的技术还欠缺，而LPWAN技术的出现正好弥补了这个短板。       LPWAN可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱的基于蜂窝组网的通信技术，比如eMTC、LTE Cat-1、NB-IoT等。LPWAN 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。最具前景的LPWAN技术——NB-IoT和LoRa：物联网（IoT）应用需要考虑诸多因素，例如节点成本、网络成本、电池寿命、数据传输速率(吞吐率)、延迟、移动性、网络覆盖范围以及部署类型等，可以说没有一种技术可以满足IoT所有的需求。NB-IoT和LoRa两种技术具有不同的技术和商业特性，也是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。这两种LPWAN技术都有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗小等特点，都适合低功耗物联网应用。LoRa （Long Range）:   一个LoRaWAN网络架构中包含了终端、基站、NS(网络服务器)、应用服务器这四个部分。基站和终端之间采用星型网络拓扑，由于LoRa的长距离特性，它们之间得以使用单跳传输，终端节点可以同时发送信息给多个基站。基站则对NS和终端之间的LoRaWAN协议数据做转发处理，将LoRaWAN数据分别承载在了LoRa射频传输和TCP/IP上。NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）NB-IoT构建基于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的LTE网络增益提升20dB，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。数据分析技术人工智能研究的各个分支，包括专家系统、机器学习、进化计算、模糊逻辑、计算机视觉、自然语言处理、推荐系统等。2012年以后，得益于数据量的上涨、运算力的提升和机器学习新算法（深度学习）的出现，人工智能开始大爆发。机器学习是一种实现人工智能的方法，深度学习是一种实现机器学习的技术。机器学习是用大量的数据来“训练”，通过各种算法从数据中学习如何完成任务。深度学习本来并不是一种独立的学习方法，但由于近几年该领域发展迅猛，一些其特有的学习手段相继被提出（如残差网络），因此越来越多的人将其单独看作一种学习的方法。深度学习的各种算法已成为行为识别主要应用的技术，传感器采集的各类信号，通过卷积神经网络、循环神经网络等分类，识别出坐、走、跑、跳、上下楼等日常行为，也可以实现对被监护者摔倒等异常行为的检测。应用范围:家居智慧控制，提高舒适度：家庭生活状态统计和日常需求预测与推荐；多模态行为分析和数据采集和传输系统；多模态行为数据采集和分析平台；基于LoRaWAN/5G的工厂环境、农业大棚等环境监测系统。技术成熟度:通过中试

针对传统稻麦生长监测不高清、传感单一化、数据气象化、功能同质化、系统孤岛化、研用离散化、服务被动化等问题，创新部署了基于新一代物联网的稻麦产业科技信息服务系统。

采用层次化、模块化设计，整个系统由数据采集控制模块、数据传输系统、自动反馈系统和显示系统组成。服务器整合数据存入数据库，采用大数据分析技术建立专家系统， 并以此作为自动调控的标准。在自动反馈系统里采用三级自动控制技术，分别是单片机控制的模块级、嵌入式网关级和服务器级，三者相互独立，互为保险，并且均可以根据实时环境状况做出调节，并自动下达控制指令。显示系统由三部分组成，一是位于农业现场的显示屏，二是 PC 终端，三是基于安卓系统的移动终端，从而实现环境参数值的实时观测和控制，并实时指导农业生产。系统可

研究提出了一种测量环境数据的新思路，即通过“机会感知（opportunistic sensing）”的策略，从原本与环境监测无关的安防摄像头所拍摄到的视频中，提取实时的降雨信息。该研究团队利用计算机视觉技术，开发出了一种降雨视频雨纹提取和分割算法，结合几何光学和雨滴谱特征分析，实现降雨量的高频定点估算。

物联网可视化连接，大数据分析

我校协同育人企业天津腾领电子科技有限公司基于自研国产化工业控制系统开发了设施农业管控系统，利用边云协同控制架构，集成以大模型驱动的作物生长监测、环境精准调控、水肥综合管理等技术装备。项目已在多地开展应用，开发了“认领一块地”等商业模式。2025年4月7日，天津电视台新闻频道《都市报道60分》以《物联网遇上菜篮子 解锁开心农场》为题进行了报道。

基于Internet构建了一种集成电路实践教学平台。网络采用C/S架构，用户身份认证使用NIS服务来进行搭建,并配合nfs和autofs来自动挂载用户目录,实现可调配的IC工作环境。该平台与业界最新的主流技术对接，通过有线或无线的方式远程登录到服务器，学生可以在课堂、课后，不受时间和地点的限制进行集成电路的实践学习。实践表明该平台可以使学生掌握较为全面的集成电路设计技术，培养学生的工程项目意识，增加实践经验，并且资源可以得到充分地利用。

该产品采用组件技术构建电学实验平台，基于自主研发的电路算法，用户在系统提供的虚拟实验环境中，根据实验内容自行设计实验方案系统支持稳态电路实验和瞬态电路实验，可广泛应用于各类电学实验课程。 采用组件技术构建电学实验，将实验仪器根据物理、电学基本原理进行建模，并设计成独立于具体实验的组件，存放在仪器库中。用户在系统提供的虚拟实验环境中，根据实验内容自行设计实验方案，从仪器库中选择合适的仪器自主设计、完成实验。 系统实验方案灵活、仪器选择性多，提供实验报告在线提交、评阅功能，支持多种实际教学模式，为开展大面积的开放性、设计性实验教学提供有力的工具，可在课堂实验、设计性实验、开放式实验的教学中得到广泛应用。 系统支持稳态电路实验和瞬态电路实验，可广泛应用于各类电学实验课程，包括大中专院校《电路基础》、《模拟电路》、《数字电子技术》、《数字电路与逻辑设计》等课程实验。 系统功能如下： 1、可根据实物连线，自动生成电路原理图，提高线路检查效率； 2、仪器库内容丰富，仪器种类多、通用性强 、真实感强; 3、仪器外观采用三维建模实现，与实际仪器保持一致，真实感强； 4、自主设计实验内容，创新教学模式； 5、实验状态实时记录。 6、提供实验报告在线评阅。 7、实验场景支持自由缩放，各个功能模块可根据需要收起或展开。 8、强大的数据处理工具。 9、软件可以完成的实验， 包括三个模块： 电路基础虚拟实验： 1.数字万用表的使用 2.信号发生器与示波器的使用 3.电路元件伏安特性的测量 4.基尔霍夫定律的验证 5.叠加原理的验证 6线性网络几个定理的验证 7.戴维南定理与诺顿定理的验证和应用 8.串联谐振与并联谐振电路的研究 9.正弦交流电路中元件参数的测量 10.RC一阶电路的响应测试 模拟电子技术虚拟实验： 1.二极管伏安特性的测量 2.二极管的基本应用电路：限幅与整流电路 3.晶体管共发射极单管放大电路 4.射极跟随器电路 5.差分放大电路 6.互补对称放大电路 7.场效应管放大电路 8.放大电路的频率特性的测试 9.负反馈放大器 10.集成运算放大器的基本应用—反相放大电路与同相放大电路 11.集成运算放大器的基本应用—积分电路与微分电路 12.有源滤波器的设计 13.RC正弦波发生器 14.方波三角波振荡电路 数字逻辑电路虚拟实验： 1.集成门电路逻辑功能测试 2. 8位数值比较器设计 3. 译码器及其应用 4. 数据选择器及其应用 5. 加法器及其应用 6. 触发器的基本逻辑功能 7. 用D触发器设计三位二进制加法计数器 8. 用JK触发器设计异步计数器 9. 移位寄存器的应用 10. 555电路及应用

研旭研制的开放式多源互联网创新实验平台以研旭多端口能源路由器为系统核心，可包容多类能源输入，具备多种产出与输运形式的“区域能源互联网”系统。具备以下特点： 1、包容多种能源资源输入，具有多种产出功能； 2、构建“互联网+”智慧能源系统的重要支撑； 3、建立多能流的状态监测和安全评估机制； 4、复杂可变的多能流网络的控制方式； 基于目前高校实验室场地和安全的考虑，南京研旭推出以小型微电网的风光储等分布式能源为基础，不断扩展和融合多种分布式能源的建设方案，可承担科技型电力电子、信息通讯、电力系统、策略调度、电能质量等科研工作。 微电网系统拓扑图： 1）直流母线、交流母线 2）光伏模拟/真实系统 3）风机模拟/真实系统 4）锂/铅酸电池储能系统 5）超级电容储能系统 6）分级负载系统 7）柴油机/充电桩 8）故障模拟系统 9）电能质量检测改善系统 10）微电网控制系统 11）能量管理调度系统 12）配电保护系统