（一）项目背景 空天地一体化信息网络是“科技创新 2030 重大项目”，它将融合多个独立低轨道卫星星座与地面网络，构成综合互联网，提供全球移动通信与互联网业务。其重要特征在于为天基、空基、海基、偏远地域用户提供通信与算力服务，为地面移动通信系统及互联网提供承载服务，为森林、江河、路轨、电力传输的安全运维提供物联网服务。路由器是空天地一体化信息网络的关键部件，为网络资源的高效调度、业务的精准部署提供支撑。 面临的挑战之一是：高资源利用率与高服务质量之间的矛盾。作为网络基础设施，该网络须提供与地面网络相比拟的服务质量，让天基、空基、海基、偏远地域用户愿意使用，提升网络用户量。同时，网络的资源利用率高，降低网络的建造与运维成本，支持网络的自我发展。空天地一体化信息网络与地面网络差异较大，直接应用地面网络路由技术，网络的资源 -15- 利用率与 QoS 保障水平均会下降，基于此，提出了空天地一体化网络时间确定网络路由器解决方案，旨在解决高资源利用率与高服务质量之间的矛盾，在大规模动态网络中保障业务时延，该方案亦适用于断续连通网络，且与 Ipv6 网络兼容。该技术为大规模时间确定网络的构建提供理论与技术支撑。 （二）项目简介 面向空天地一体化网络，针对传统路由技术难以兼顾高资源利用率与高服务质量的问题，探索其背后的科学问题，提出了空天地一体化网络时间确定网络路由器解决方案，研制了星载路由器原理样机。主要部件及性能如下所述。  1）提出具有时间属性的路由算法。在网络表征中引入了时间属性，设计了具有时间属性的路由算法，解决了传统路由算法缺乏时间属性，易造成网络拥塞和分组丢失，时间确定性难保障；  2）提出了基于传输资源与存储资源关联调度方法，适应业务随机性与卫星网络拓扑的时变性出提出了表征网络时变特征； 3）设计了自适应拓扑发现与维护机制，能以较低负荷维护网络时变拓扑信息； 4）提出了低负荷的移动管理机制，避免卫星移动引入的大量移动管理负荷，保障了服务时延； 5）提出了基于时间属性的数据面转发方法，保障敏感业务传输的同时，提升了网络资源利用率； 6）提出 DTN 网络与 IP 网络兼容方案，支持断续连通网络路由构建与分组的托管传输； 7）研制了时间确定网络路由器原理样机，支持相关算法与协议的在线验证； 8）开发了大规模空天地一体化网络链路模拟系统，在线模拟网络时变链路，支持路由器、路由协议在规模化的网络环境中验证。 （三）关键技术 时变网络多维资源的图模型表征与多维资源联合调度技术。课题组拓展了时变图理论，解决了传输资源与存储资源的关联调度问题，提升了传输资源利用率；设计了基于时间属性的路由算法，在时变的天地一体化网络中，构建了具有时间属性的端到端路径，解决了传统路由技术难以保障端到端时延的问题。

（一）项目背景 空天地一体化信息网络是“科技创新 2030 重大项目”，它 将融合多个独立低轨道卫星星座与地面网络，构成综合互联网，提供全球移动通信与互联网业务。其重要特征在于为天基、空基、海基、偏远地域用户提供通信与算力服务，为地面移动通信系统及互联网提供承载服务，为森林、江河、路轨、电力传输的安全运维提供物联网服务。路由器是空天地一体化信息网络的关键部件，为网络资源的高效调度、业务的精准部署提供支撑。 面临的挑战之一是：高资源利用率与高服务质量之间的矛盾。作为网络基础设施，该网络须提供与地面网络相比拟的服务质量，让天基、空基、海基、偏远地域用户愿意使用，提升网络用户量。同时，网络的资源利用率高，降低网络的建造与运维成本，支持网络的自我发展。空天地一体化信息网络与地面网络差异较大，直接应用地面网络路由技术，网络的资源利用率与 QoS 保障水平均会下降，基于此，提出了空天地一体化网络时间确定网络路由器解决方案，旨在解决高资源利用率与高服务质量之间的矛盾，在大规模动态网络中保障业务时延，该方案亦适用于断续连通网络，且与 Ipv6 网络兼容。该技术为大规模时间确定网络的构建提供理论与技术支撑。 （二）项目简介 面向空天地一体化网络，针对传统路由技术难以兼顾高资源利用率与高服务质量的问题，探索其背后的科学问题，提出了空天地一体化网络时间确定网络路由器解决方案，研制了星载路由器原理样机。主要部件及性能如下所述。 1）提出具有时间属性的路由算法。在网络表征中引入了时间属性，设计了具有时间属性的路由算法，解决了传统路由算法缺乏时间属性，易造成网络拥塞和分组丢失，时间确定性难保障； 2）提出了基于传输资源与存储资源关联调度方法，适应业务随机性与卫星网络拓扑的时变性出提出了表征网络时变特征； 3）设计了自适应拓扑发现与维护机制，能以较低负荷维护网络时变拓扑信息； 4）提出了低负荷的移动管理机制，避免卫星移动引入的大量移动管理负荷，保障了服务时延； 5）提出了基于时间属性的数据面转发方法，保障敏感业务传输的同时，提升了网络资源利用率； 6）提出 DTN 网络与 IP 网络兼容方案，支持断续连通网络路由构建与分组的托管传输； 7）研制了时间确定网络路由器原理样机，支持相关算法与协议的在线验证； 8）开发了大规模空天地一体化网络链路模拟系统，在线模拟网络时变链路，支持路由器、路由协议在规模化的网络环境中验证。 路由器、链路模拟器及路由协议验证界面 （三）关键技术 时变网络多维资源的图模型表征与多维资源联合调度技术。课题组拓展了时变图理论，解决了传输资源与存储资源的关联调度问题，提升了传输资源利用率；设计了基于时间属性的路由算法，在时变的天地一体化网络中，构建了具有时间属性的端到端路径，解决了传统路由技术难以保障端到端时延的问题。

探索虚拟环境的真实感知以及虚实环境融合的一致性理 论与方法，主要研究虚拟环境的构建、大规模场景绘制、沉 浸式真实感漫游、目标检测与识别等关键技术，在高分遥感 影像增强的虚拟仿真、高清立体显示、多用户虚拟漫游等方 面研究特色鲜明。

随着信息技术的发展,传统的实验教学环境由于自身环境的静态性、实验资源的有限性， 使得它无法满足计算机实验教学的要求。 一方面，单纯的客户机升级也不能完全满足不断增长的需求，另一方面，各个教育系统 (学校) 中的服务器资源未充分利用。云计算能够通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的计 算资源，为资源整合、按需付费、虚拟化和服务提供了很好的解决方案。本项目将各教育子系 统中的服务器资源构建为一个教育云平台，从而满足师生员工的计算机实验教学等工作。 本系统针对不同类型 (校外用户的单个计算机资源需求和校内用户基于实验室的批量计 算机需求) 的用户需求，以先进性、实用性、前瞻性、可扩展性为设计思路，采用资源按需分 配、动态调整的管理方式将数据中心的存储资源和计算资源合理的分配给不同类型的用户。 特别地，本系统所构建的云计算虚拟实验室系统，能够按需动态配置教学实验环境，为每 个学生的每门实验课程定制一个个性化的实验环境，并便于教师动态设计不同的实验内容，从 而能够促进现有计算机教学实验资源的共享，实现师生之间的实时互动，建立一个有效的网上 学习通道，进而提升实验教学质量。

华南理工大学声学研究所是国内最早（1958年）开展空间声重放的研究单位。研究领域包括心理声学、电声学、声信号处理、室内声学、音乐声学等，特别侧重于双耳听觉与心理声学、声场空间信息重放方面的基础研究。 七十年代末到九十年代末，系统地开展了立体声、环绕声及其重放声场方面的研究工作。从 2000 年代开始，对空间听觉与虚拟听觉重放进行了系统的基础研究工作。目前已设计和建立了头相关传输函数(HRTF)的快速测量系统。2005年建立了首个中国人受试者的头相关传输函数(HRTF)数据库，2009年和2010年分别建立了KEMAR人工头的近场和超高空间分辨率的HRTF数据库，2010年完成了虚拟听觉环境实时绘制系统的研究工作，2015年已建立了中国人受试者样本的近场HRTF数据库(国际上第一个真人受试者的近场HRTF数据库)。成果“空间听觉与虚拟听觉重放的关键技术及应用”获得2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）科技进步奖——科技进步类二等奖。 与国内知名企事业单位（如华为、国光电器公司、TCL等）合作开展虚拟听觉与多通路环绕声技术与产品的研发，已实现产品产业化生产。 快速HRTF测量系统 多通路环绕声重放系统

一、项目简介 基于云平台的虚拟助手可视对讲终端，融合了先进的互联网云中大数据技术和图像及语音识别技术，将家庭室内机及门口主机、室内分机和手机智能连接等增加了图像及语音识别技术，并结合云端架构，在实现视频通话和开锁及智能家居控制等基本功能基础上，增加了更加智能的图像和语音识别技术和云服务功能（类似于家庭服务机器人），如可通过与云端语音对话达到不出家门可用语音对话即可购物、请人帮助及家庭医疗监护等增值云服务功能，相当于得到一位高智商高能力更加人性化的虚拟助手，还可通过图像视频等帮助居家老人获得帮助，解决目前社会老年化问题，并使传统智能家居系统创新，获得颠覆式技术革新。 二、前期研究基础 先期帮助企业完成了智能家居可视对讲终端的设计及私有云服务器的搭建。1)      数字福建物联网通信和体系架构及安全技术实验室建设，福建省发改委，400万2)      基于开放业务平台的泛在融合智能家居系统的研制福建省科技计划重点项目福建省科技厅（NO：2013H0048 ） 2013.1-2016.12 （3）数字家庭网关的研制福建省科技重点项目（创意产业发展专项（工业）），40万，（NO:2013H1008）与漳州二菱电子有限公司合作2013.9-2015.8 （4）自组织网智能家居安防系统的研制，科技部项目 2009.9-2011.5 项目编号2009GJC40038 （5）智能家居安防技术中心, 厦门大学信息科学与技术学院和厦门立林科技有限公司联合实验室项目150万 （6）2017-2020年物联网应用技术研究基金，福建联迪商用设备有限公司，150万 三、应用技术成果 四、合作企业 厦门立林科技有限公司成立于1993年，总资产1.3亿元人民币，综合实力位居中国楼宇对讲行业前三位。在厦门拥有总占地11万平方米的工业园，拥有世界一流的生产、检测设备，实现了产品全套工序的自主生产。在中国拥有3000多万的用户群体和超过20%的市场份额，产品远销美国、英国、德国、法国、意大利等多个国家和地区。

1 成果简介系统是由曹军威研究员自主研发的，融合虚拟桌面、物联网、云计算等技术的网络中间件产品。该系统不但能够解决 Anytime, Anywhere, Any Application（ A4）的问题，并可以将应用延伸到任意时间和空间，彻底解决支持应用完成的所有因素的跨域共享问题，而这是传统的计算模式所不能支持的， 而且可以将桌面虚拟化系统和云计算服务平台进行有效整合。 系统主要由云计算服务平台和桌面虚拟化系统两部分组成。一台 PDA 桌面虚拟机可以实时访问多个云计算虚拟机资源；每个云计算虚拟机资源也可以为多个用户提供服务。用户通过桌面虚拟技术对云端虚拟机进行各种操作；后台云计算服务平台对外提供各种类型服务，包括虚拟桌面服务，存储服务，计算服务等。 系统主要功能：前端虚拟桌面技术提供接入云计算服务平台、展示云平台虚拟化系统及应用、使用云计算服务和使用云存储服务；后端云计算服务平台解决应用需求繁杂、资源分散且不固定、资源配置复杂等问题以及提供能够自由获取的云计算服务功能。 现阶段，系统已有原型产品，并将逐步应用于南方电网等各个领域。2 技术指标采用成熟的 RDP 标准协议；嵌入式实现的 rdesktop 客户端；以远程显示管理避免 C/S 应用开发的复杂性；强化实施软件开发的工程化和标准化，启动软件 CMM、ISO9001 质量体系认证工作；实现“产品无缺陷、系统无故障、服务无投诉”的质量目标。3 应用说明通过用户请求，嵌入式终端访问云计算服务平台的云端虚拟机资源，利用桌面虚拟化技术，系统将云端虚拟机桌面映射到嵌入式终端，通过映射桌面，用户可以对云端虚拟机进行操作。 图 1. 系统终端展示图 用户终端可以同时对多个云端虚拟机进行操作，各云端虚拟机装有不同的操作系统，独立运行各种应用程序，用户可以在多个虚拟桌面间进行切换显示，或在一个终端中同时显示多个虚拟桌面。用户通过虚拟桌面选定一个云端虚拟机后，就可以对其进行操作。 图 2. 嵌入式终端虚拟桌面控制界面 系统被用于智能电网监控物联网解决方案： 该方案充分利用基于云计算服务平台的桌面虚拟化技术，传感器采集硬件系统数据传输给云计算服务平台，经过平台处理后的信息展现在用户端的虚拟化桌面上，以便用户决策、控制硬件设备。同时，在统一框架下，系统完成虚拟桌面展示与通信管理、系统辨识和预警、实时闭环控制的协调与优化、事故后及时自愈等，复杂互联大电网的物理系统与计算机通信网络的信息系统深度嵌入，充分实现各种功能之间的相互影响与互动。图 3. 智能电网监控物联网系统架构图 系统集成解决方案构建基础：PMU/WAMS，相位测量、远程测量；中国广域测量系统规模世界第一，但海量数据远未有效利用；电力系统的新型控制手段-FACTS；数据中心技术的不断成熟与性价比的提高；桌面虚拟化技术在动态监控中的应用。 图 4. 智能电网监控南方电网原型分布图4 效益分析产品的竞争优势集中表现在以下几个方面：技术优势。实验室拥有实力雄厚的技术队伍，掌握了当今物联网、云计算等的信息技术；产品组合优势。实验室已经开发了拥有自主知识产权的物联网中间件软件组合包，并将进一步完善产品结构，可为电力等行业信息化建设提供全面的物联网系统解决方案；市场优势。实验室与南方电网等电力企业保持有长期的合作关系，具有一定的示范作用和影响力，它的选择直接影响到其他省市有关部门和企业的决策；质量、成本优势。实验室对云计算、物联网领域有较深入的研究，参与过多项国家级项目的实施，因而可以减少大量的调研活动，缩短开发进程，降低开发风险，提高产品的质量，大幅度降低成本；管理优势。公司管理队伍整体素质较高，有着良好的知识结构、年龄结构，富有激情和创新精神。

1 成果简介系统是由曹军威研究员自主研发的，融合虚拟桌面、物联网、云计算等技术的网络中间件产品。该系统不但能够解决 Anytime, Anywhere, Any Application（ A4）的问题，并可以将应用延伸到任意时间和空间，彻底解决支持应用完成的所有因素的跨域共享问题，而这是传统的计算模式所不能支持的， 而且可以将桌面虚拟化系统和云计算服务平台进行有效整合。 系统主要由云计算服务平台和桌面虚拟化系统两部分组成。一台 PDA 桌面虚拟机可以实时访问多个云计算虚拟机资源；每个云计算虚拟机资源也可以为多个用户提供服务。用户通过桌面虚拟技术对云端虚拟机进行各种操作；后台云计算服务平台对外提供各种类型服务，包括虚拟桌面服务，存储服务，计算服务等。 系统主要功能：前端虚拟桌面技术提供接入云计算服务平台、展示云平台虚拟化系统及应用、使用云计算服务和使用云存储服务；后端云计算服务平台解决应用需求繁杂、资源分散且不固定、资源配置复杂等问题以及提供能够自由获取的云计算服务功能。 现阶段，系统已有原型产品，并将逐步应用于南方电网等各个领域。2 技术指标采用成熟的 RDP 标准协议；嵌入式实现的 rdesktop 客户端；以远程显示管理避免 C/S 应用开发的复杂性；强化实施软件开发的工程化和标准化，启动软件 CMM、ISO9001 质量体系认证工作；实现“产品无缺陷、系统无故障、服务无投诉”的质量目标。3 应用说明通过用户请求，嵌入式终端访问云计算服务平台的云端虚拟机资源，利用桌面虚拟化技术，系统将云端虚拟机桌面映射到嵌入式终端，通过映射桌面，用户可以对云端虚拟机进行操作。 图 1. 系统终端展示图 用户终端可以同时对多个云端虚拟机进行操作，各云端虚拟机装有不同的操作系统，独立运行各种应用程序，用户可以在多个虚拟桌面间进行切换显示，或在一个终端中同时显示多个虚拟桌面。用户通过虚拟桌面选定一个云端虚拟机后，就可以对其进行操作。 图 2. 嵌入式终端虚拟桌面控制界面 系统被用于智能电网监控物联网解决方案： 该方案充分利用基于云计算服务平台的桌面虚拟化技术，传感器采集硬件系统数据传输给云计算服务平台，经过平台处理后的信息展现在用户端的虚拟化桌面上，以便用户决策、控制硬件设备。同时，在统一框架下，系统完成虚拟桌面展示与通信管理、系统辨识和预警、实时闭环控制的协调与优化、事故后及时自愈等，复杂互联大电网的物理系统与计算机通信网络的信息系统深度嵌入，充分实现各种功能之间的相互影响与互动。图 3. 智能电网监控物联网系统架构图 系统集成解决方案构建基础：PMU/WAMS，相位测量、远程测量；中国广域测量系统规模世界第一，但海量数据远未有效利用；电力系统的新型控制手段-FACTS；数据中心技术的不断成熟与性价比的提高；桌面虚拟化技术在动态监控中的应用。 图 4. 智能电网监控南方电网原型分布图4 效益分析产品的竞争优势集中表现在以下几个方面：技术优势。实验室拥有实力雄厚的技术队伍，掌握了当今物联网、云计算等的信息技术；产品组合优势。实验室已经开发了拥有自主知识产权的物联网中间件软件组合包，并将进一步完善产品结构，可为电力等行业信息化建设提供全面的物联网系统解决方案；市场优势。实验室与南方电网等电力企业保持有长期的合作关系，具有一定的示范作用和影响力，它的选择直接影响到其他省市有关部门和企业的决策；质量、成本优势。实验室对云计算、物联网领域有较深入的研究，参与过多项国家级项目的实施，因而可以减少大量的调研活动，缩短开发进程，降低开发风险，提高产品的质量，大幅度降低成本；管理优势。公司管理队伍整体素质较高，有着良好的知识结构、年龄结构，富有激情和创新精神。

成果简介：基于 OpenSceneGraph 函数库的虚拟现实引擎系统,并且可以作为 ActiveX 控件嵌入浏览器中展示。虚拟现实引擎系统整体框架分为虚拟引擎 核心模块以及输入输出接口模块两个模块，其中，虚拟引擎核心模块实现数 据动态加载、场景控制、场景漫游、特效仿真、模型行为仿真、运动目标管 理、四维动画生成、视频动画输出等功能，该模块是系统开发的核心模块； 输入输出接口模块将虚拟引擎核心模块所需数据组织转换为符合