项目发挥东北大学信息学院计算机科学、电子技术、通信技术、测控技术和自动化方面的综合学科优势，围绕国家重大战略方向和国家重大工程对先进信息技术的需求，以提高采掘业和巷道施工作业安全管理的智能化水平为目标，研究相关物联网技术，采用物联网技术对采掘业和巷道生产作业产过程中的关键设备、作业人员、生产场合进行有效监测和实时信息掌控。一方面，依赖物联网技术实现以较低的投资和使用成本，对生产过程各元素包括人员、设备、环境的“泛在感知”，获取传统方法由于成本原因无法在线实时、全面监测的重要参数；另一方面，利用物联网技术提高采掘业和巷道安全作业规范，保证生产安全运行和人员安全，有效地避免生产过程中出现重特大事故。提升我国采掘业和巷道作业的信息化发展水平，并在实际生产中进行创新应用示范。     该项目是在国家支撑计划重大项目“基于物联网的地铁施工安全风险识别与可视化预警”、教育部基础科研重大创新项目“面向采掘业和巷道施工安全作业的物联网关键技术研究”支持下获得的成果，整个系统包括人员监控子系统、施工结构监控子系统、设备监控子系统、环境监控子系统和基于GIS的大型应急管理决策系统，突破了地下人员和设备精确实时定位技术，结构微应变、微位移精确实时监测技术、实时可靠的工业物联网通信技术。开发的装置包括智能人员监管节点、微位移、微应变监测装置、异构物联网汇聚节点（层间管理主机）等。项目申请了5项专利和两个软件登记，并于2014年获得国家科技进步二等奖。

导电聚合物不仅在国家安全、国民经济，而且在工业生产和日常生活等领域都有极大的应用价值。导电聚合物具有防静电的特性，可以用于电磁屏蔽。导电聚合物具有掺杂和脱掺杂特性，可以做可充放电的电池、电极材料；它对电信号的变化非常敏感，因此可以做传感器；能够吸收微波，因此可以做隐身飞机的涂料；利用导电聚合物可以由绝缘体变为半导体再变为导体的特性，可以使巡航导弹在飞行过程中隐形，然后在接近目标后绝缘起爆；与纳米技术相结合，导电聚合物可以制成分子导线材料，制作分子器件和其它电子元件。 利用介孔硅为模板，在其孔道里封装导电高分子聚吡咯，形成了新的核-壳型导电高分子纳米复合材料。复合材料中聚吡咯的分解温度分别比纯样（240度分解）高出50-80度，其热稳定性提高了约20%-30%。在加电场诱导下，聚吡咯分子链上的自由电子或空穴载流子迁移而产生界面极化引起高的电流变效应。 采用嵌段共聚物（P123）为结构定向剂，分别在碳纳米管（CNT）及纳米Fe3O4存在下，以原位化学氧化聚合的方法制备出良好导电、磁性能的聚吡咯基纳米复合材料。当碳纳米管的含量超过20%时，其导电率已经达到7.0 S/cm。随Fe3O4含量的增大，复合材料的磁化强度可达24.6emu/g。

中国科学技术大学化材学院研究团队敏锐地意识到，“核苷类似物”抗病毒药物的高效规模量产，在疫情阻击战中将具有十分重要的意义。 目前抗击新冠肺炎试用的多种抗病毒药物，都离不开核苷类似物这一类关键物质。然而，核苷类似物前药在实际合成中存在合成步骤复杂、总产率低、多个药物中间体提纯需要使用柱色谱分离等问题，极大地限制了其规模级制备。目前已知的全球核苷类似物原料药库存量十分有限，一旦新冠病毒全球大规模爆发，势必造成对核苷类似物原料药的紧急需求，而目前已知的生产工艺均无法实现核苷类似物原料药的低成本高效量产。 经过刻苦攻关，科研团队另辟蹊径，成功实现了高纯度核苷类似物原料药的核心步骤无柱层析合成工艺开发和公斤级规模的实验室合成；部分工艺技术已转移给相关药企，并用以进一步的工艺放大。团队发展的三嗪碘化物中间体的简便合成工艺，已提交发明专利申请，疫情期间将免费授权给相关企业。攻关团队已为近十个兄弟院校和科研机构无偿提供了核苷类似物样品供抗病毒相关基础研究。   攻关小组起初根据文献报道进行试验，每个组负责不同药物分子中间体的合成。然而，之前报道的合成方法，核心步骤产率低而且需要柱层析步骤。问题在于：柱层析环节会限制合成规模；对于这个关键难题，攻关小组克服困难，反复试验，终于另辟蹊径，通过优化后处理工艺，规避了柱层析操作；在若干关键步骤上，实现了收率和反应规模上的工艺突破。目前，攻关团队已实现了系列抗病毒类似物前药的实验室合成；针对极具临床治疗前景的核苷类似物前药，已能实现公斤级规模的实验室制备，工艺路线适合进一步放大以进行工业化生产。

重金属、有机物污染土壤治理受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）重金属污染土壤修复植物的筛选；（2）生物法修复重金属污染土壤工艺优化；（3）修复植物无害化资源化处置；（4）土壤污染物缓释剂的研发与应用；（5）有机物污染土壤热脱附技术等。该成果来源于国家863高技术研究项目，已在浙江、湖南等地土壤污染修复工程中得到应用。

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR 一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术研发人员，参与了世界第一颗四模一体（GPS、格洛纳斯GLONASS、北斗、伽利略Galileo）国内某北斗导航芯片研发，参与了国内导航界某龙头企业的芯片研发、流片，成功用到国内的渔船导航、汽车导航等北斗信号接收机中。 导航芯片加密技术采用了三级加密技术，由芯片级加密、硬件班级加密、软件加密，三级加密技术。芯片的加密技术和工程实现，需要跟实际的物联网使用场景相结合，实现定制化加密。北京师范学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室能够作为技术参与方为物联网芯片、NB-IoT芯片、5G芯片、消费类电子芯片，提供技术研发指导。

地聚合物(Geopolymer)是一种以无机SiO4、AlO4四面体为主要组成，结构上具有空间三维网状键接结构的新型无机硅铝胶凝材料。/line原材料（高岭土、碱性激发剂溶液、硅铝质材料）来源广泛，室温条件下养护，生产能耗低，CO2排放量低。/line快硬、早强，且长期强度高；低收缩；高抗渗；耐高温、防火性能好；对重金属离子的固封效率高；具有非常优异的耐久性能/line高抗渗/line耐高温、防火性能好，可抵抗1000~1200℃高温的炽烤而不损坏，导热系数为0.24～0.38W/m•K/line对重金属离子的固封效率高，对Pb、Cr、Cu、Zn、As、Hg和Cd等重金属离子的固封效率在95%以上/line具有优异的耐久性能，与同强度等级硅酸盐水泥的抗酸、硫酸盐和氯盐侵蚀能力相比，寿命可提高一个数量级。

"项目涉及兼具高科技和经济环保意义的光纤光缆传感技术，获得山东省科技进步二等奖等两项，该技术利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即光纤在外界环境因素，如温度、压力、电场、磁场等等改变时，其传光特性，如相位与光强，会发生变化的现象。因此，如果能测出通过光纤的光相位、光强变化，就可以知道被测物理量的变化。凭借自主研发的专利光纤光缆传感技术以及精湛的工艺水平，并结合多年的行业经验和客户积累，开发出了面向通信行业的业界首套智能光纤光缆管理监控系统（IFMS），该系统采用创新式的便携式音频标签，对于无源的光纤线路做业务无损的快速标定。智能光纤光缆管理监控系统具有外形紧凑、节能、智能化、高可靠、无污染、大数据等特点，符合我国建设节约型社会和环境友好型社会的要求。同时，该系统还可以拓展到光纤周界防护、水下震动定位等多个领域，满足不同行业的需求。在物联网发展及国家对光纤光缆改造工程的大背景下，“智能光纤光缆管理监控系统”，仅在运营商就拥有每年有~0.9亿的市场规模，考虑基于该系统的扩展，计算国防、民生、工程等领域，更是拥有广阔的市场前景。 "

成果介绍物联网感知层测试实验与评估系统是在863主题项目—物联网安全感知关键技术及仿真验证平台的资助下完成。仿真平台为物联网感知节点部署后的性能提供一个仿真测试和性能评估的环境，其特点是：不需要部署真实的感知节点。通过对物理信道的建模、无线信号特征建模、电源建模和通信环境建模，能够最大限度模拟真实环境下的感知节点通信过程。仿真的结果是理论值，可以将感知层测试实验平台的数据作为系统的初始值，从而提高仿真的精度。其特点和指标：（1）针对实际应用环境配置参与通信的感知节点属性和参数，即节点建模；（2）建模感知节点的电源模型；（3）根据用户的需要选择节点部署的方式，并可以对节点位置、属性和参数进行手动调整；（4）能够加载待测的通信协议；（5）能够根据部署的拓扑图产生用户编程模板；（6）理论上，待测节点的数量不设置上限，但随着节点数量的增加，PC的处理时间将延长；（7）能够仿真无攻击或攻击情况下，网络的吞吐量、丢包率、延时、数据传输的平均路径长度、平均能耗和网络的扩展性等性能；（8）该平台不受具体应用的限制。技术创新点及参数技术原理：针对物联网感知层设备规模庞大，部署费时费力，以及部署前很难评估系统性能，部署后加载的协议一旦不符合要求，重新加载成本巨大的问题，研发了该平台。该成果的主要创新性体现在感知设备和环境等物理特征建模、测试内容和方法、仿真过程和结果的可视化显示等方面，使得开发的系统简单、易用，测试过程清晰、透明，测试结果可以分类比较。（1）在感知设备和环境等物理特征建模方面 该项目在感知设备部署环境方面，分别对室内环境和室外环境进行建模。针对室外环境，该团队主要考虑自由空间的情况下，根据设备部署在平坦区域和非平坦区域的不同进行建模；针对室内环境，该团队主要根据多径效应、视距是否阻挡以及不同建筑材料（包括：混凝土墙、混领土楼板、天花板管道、金属楼梯、厚玻璃、木门和隔墙等）对信号衰减的影响进行建模。在电源建模方面，主要是根据不同厂家的5号电池的放电曲线进行建模，由其放电电流、放电电压和持续时间来确定电源的剩余电量。在芯片建模方面，根据不同的芯片类型，建模发射功率、接收灵敏度、RSSI、发送速率、工作电流和最小工作电压等主要参数。（2）在感知层的测试内容和方法方面该平台主要针对感知层需要评价的性能，如：吞吐量、丢包率、延时、平均路径长度、能耗和连通度等，设计了其测试方法，新增待测性能可以通过组件的方式扩展。为了实现相关性能测试，首先需要选择设备类型和部署场景，如图1和图2所示。然后进行部署，部署完成后，系统会自动产生5类文件，即：.ned文件，定义了感知设备部署后的拓扑结构，如图3所示；.msg文件，定义了感知设备之间的通信规则，用户可以根据实际需要进行修改和自定义；.ini文件，设备一旦部署完成后，其id号和位置坐标将记录在该文件中，设备移动后，该文件对应的坐标值将自动更新；.h和.cc文件，即用户待测协议的源文件。一旦感知设备部署完成，平台自动产生这5类文件的初始框架，用户只需要写入待测协议的具体代码，经编译器编译后，即可进入测试环节。具体协议的代码可根据该项目组编写的编程指南开发，其开发环境与C语言的开发环境类似，方便易用。（3）在仿真过程和结果的可视化显示方面一旦待测协议编译完成，平台即可开始相关的测试，此时，用户可以根据需要动态选择不同的参数，进行测试。开始测试时，平台将同步显示协议的通信过程，如图5所示。根据仿真测试结果，不同的协议可以进行性能对比，如图4所示为不同协议的网络平均能耗对比。该平台可以在无攻击和无安全机制、无攻击和有安全机制、有攻击和无安全机制、有攻击和有安全机制等四种情况下，评估感知层网络的性能，并将它们的测试结果进行对比分析。国内外同类技术对比：国际上类似的仿真工具有十种左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是针对传感器网络开发，不能仿真技术体制不同的感知设备，没有对设备、网络和环境等物理特征建模，而且无法接入实体设备，无法进行虚实结合的仿真测试。即使有些工具可以仿真感知层网路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS传感网络的仿真环境，无法仿真系统的安全性能，无法动态添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET虽然可以仿真安全协议，但使用复杂，不易掌握，无法进行多安全机制对比，无法接入实体设备。而且，它们仿真的物理层是理想状态，造成仿真结果与实际存在较大的差异。