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    成果专利
    以云为核心的物联网系统能效优化与安全可信关键技术
    发布时间:2018-12-18 14:18:17

    1.技术的创造性与先进性

    物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。云计算系统是物联网系统的核心部件。以云为核心的物联网系统通过无线传感器,射频识别等智能设备搜集和整理数据和信息,然后传递到云计算平台,实现数据存储、处理、共享和交换,完成对整个系统的控制和管理。然而,然而以云为核心的物联网系统存在能效低下与安全可信保障难题,有很多技术空白需要填补和很大的性能提升空间。

    本项目依托江苏省无线传感网高技术研究重点实验室和教育部工程研究中心,聚合了南京邮电大学、南京理工大学和无锡知谷网络科技有限公司的研究资源,强强联手,协同创新,针对以云为核心的物联网系统中能效优化与安全可信等共性支撑技术进行了紧密的产学研联合攻关,并实现关键技术的重大突破。申请并公开了76项专利,已授权国家发明专利35项,已授权实用新型专利16项,获得软件著作权24项,解决了物联网系统中云核心、网络、终端等各环节的能效优化和安全可信保障问题,取得突破性创新进展。

    【主要技术内容】

    技术1:基于绿色云核心和节能终端的物联网系统能效优化技术

    【知识产权】

    1、已授权国家发明专利(11项):(1)一种云计算平台自适应任务调度方法,专利授权号:ZL201210146956.3;(2)一种基于节能树的大规模计算集群任务调度方法,专利授权号:ZL201210288209.3;(3)一种应用于节能型集群系统的数据重新部署方法,专利授权号:ZL201110252869.1;(4)一种云环境下的资源调度方法,专利授权号:ZL201210548133.3;(5)基于改进蚁群算法的云环境任务调度方法,专利授权号:ZL201210374595.8;(6)一种基于多智能主体的层次式云端计算模型构建方法,专利授权号:ZL200910232489.4;(7)一种移动主体平台模型及移动主体迁移方法,专利授权号:ZL201110344794.X;(8)一种可信的无线传感网数据节能汇聚方法,专利授权号:ZL201110354171.0;(9)移动设备的护栏式充电装置,专利授权号:ZL201310009187.7;(10)移动设备及其充电方法,专利授权号:ZL201310009334.0;(11ID标识装置及其标识方法和使用方法,专利授权号:ZL200810027308.X

    2、已授权实用新型专利(8项):(1)感知物联网实验与测试系统,专利授权号:ZL201220622112.7;(2)携带电子装置的手推车及充电装置,专利授权号:201320012580.7;(3)可充电的移动设备,专利授权号:201320012637.3;(4)电连接器及移动设备,专利授权号:201320013022.2;(5)充电箱,专利授权号:201320492862.1;(6)改进的电连接器及使用该电连接器的移动设备,专利授权号:201320624888.7;(7)电连接器及使用该电连接器的移动设备,专利授权号:201320624853.3;(8)一种充电连接器及具有该充电连接器的手推车,专利授权号:201520021764.9

    3、其它已公开的发明专利(4项):(1)一种面向云存储系统的数据副本数量确定方法,专利申请号:201410149010.1;(2)一种面向绿色云计算的资源配置方法,专利申请号:201410061305.3;(3)面向云计算系统的多尺度任务量预测值的确定方法,专利申请号:201410005150.1;(4)一种云存储系统中节约型重复数据删除方法,专利申请号:201510339033.3

    4、软件著作权登记项(7项):1)基于云计算技术的海量数据处理系统软件V1.0,著作权登记号:2011SR010179;(2)基于云计算的大规模电信通话和数据处理系统V1.0,著作权登记号:2015SR004084;(3)知谷i3Q空港智能服务信息平台软件V1.0,著作权登记号:2012SR032402;(4)基于移动代理的工作流系统软件V1.0,著作权登记号:2010SR026657;(5)基于JBPM的工作流引擎软件V1.0,著作权登记号:2013SR016497;6)知谷智能手机终端软件V1.0,著作权登记号:2013SR160418;(7)知谷ID节点软件V1.0,著作权登记号:2012SR126856

    【创新性描述】

    l  从绿色云计算的内部和外部因素出发,本项目首先设计了一种高效可靠的绿色云计算系统模型;提出面向云计算系统的多尺度任务量预测值的确定方法,建立满足多目标约束的能耗模型,分别提出适合不同场景的基于概率匹配的资源配置算法和基于改进型模拟退火的资源配置算法;提出面向云计算平台任务调度的多级负载评估方法、基于动态负载调节的自适应云计算任务调度策略、基于节能树的大规模计算集群任务调度方法、基于改进蚁群算法的云环境任务调度方法以及基于胜者树的低能耗任务调度算法,显著提高资源利用率,降低系统能耗,同时保证服务质量。

    l  设计了重复数据删除模型,提出了重复数据删除策略,提高了重删效率;通过分析设备能耗和数据访问规律,提出面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法,达到提高存储资源利用率,降低系统的整体能耗,同时能确保服务等级协议,提高设备稳定性,延长设备的使用寿命。

    l  提出的节能汇聚方法将整个网络的能量负载均衡地分配到每一个传感节点上的方法,同时利用数据汇聚技术减少能耗、消除数据冗余、增加从源节点到基站的有用信息流,从而延长整体网络寿命;提出的基于多智能主体的云端融合计算技术实现了云与终端两者的高效协同,结合基于改进的电连接器、优化的充电箱及高能效的批量充电技术,实现移动终端电池的长续航能力。

    l  提出的适用于网络节点的ID标识装置及其标识方法和使用方法通过向微处理器写入环境光亮度阈值,以检测电源部分是否处于低电压状态,从而决定微处理单元是否进入休眠程序,从而有效减少ID标识装置的电能消耗,同时使ID标识装置更加清晰地标识各个目标物。

    【国内外同类技术比较】

    l  本项目提出的基于概率匹配的资源配置算法和基于改进型模拟退火的资源配置算法与典型的基于性能选择的贪婪算法和分组遗传算法相比,资源预配置更加合理化,激活更少的主机数,提高了系统的资源利用率,可以减少约40%的功耗,并且时间开销小。本项目提出多级负载评估方法和自适应云计算任务调度策略与Hadoop调度策略以及典型TRAS算法相比,在任务总响应时间、资源利用率、加速比方面均表现优秀。基于胜者树的低能耗任务调度算法与典型的资源整合策略RIA相比,在大规模云数据中心复杂的环境下,可以更加有效的减少低利用率的活跃节点所占总节点数量的比率,更有效的减少节点资源利用率不足的情况,在节能方面的表现优秀。

    l  本项目提出的重复数据删除技术与现有的代表性重删算法相比,减少了副本创建和迁移时间,缓解了热点数据块的访问压力,降低了系统的响应时间,实现存储负载更加均衡;算法中数字指纹值比对次数更为稳定,波动幅度较小,平均比对次数仅8次左右;本项目提出的双端两级重复数据删除方法的重删率高于源端文件级重复数据删除方法,并且具有更理想的存储空间节约效果。

    l  本项目提出绿色数据聚集技术应用在一个典型的中型数据中型中,对数据、节点进行聚集后,在一个时间周期内,系统的总能耗仅为聚集前的56.94%,节约了43.06%的能耗。数据中心计算节点在开机运行时处于高负载状态(>50%),由此提高了利用率;在波态运行的低谷时段时,节点处于0负载状态,使得节点波态运行,处于一种轮休的状态,延长设备的使用寿命。同时,系统未发生因部分节点关闭而造成数据无法被访问的情况,系统稳定性大大增强。

    l  本项目首创的云端融合计算技术通过协同云核心和网络终端的资源和能力,结合达到国际先进水平的基于改进的电连接器及高能效的批量充电技术,应用到候机宝终端上,实现终端超过50小时的长时间续航能力。

    技术2:以云为核心的物联网系统综合安全与可信性保障技术

    【知识产权】

    1、已授权国家发明专利(12项):(1)开放计算环境下任务执行体与执行点可信指数计算方法,专利授权号:ZL201110351453.5;(2)一种云存储系统数据保护方法,专利授权号:ZL201310189116.X;(3)一种信度向量投影分解的移动节点漏洞判别方法,专利授权号:ZL201110352927.8;(4)一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法,专利授权号:ZL201210333375.0;(5)一种基于马姆奎斯特Malmquist指数的软件运行安全风险评价方法,专利授权号:ZL201210017468.2;(6)基于双层Chord环型网络的疫苗分发方法,专利授权号:ZL201010207453.3;(7)一种用于云安全系统的用户感知病毒报告分析方法,专利授权号:ZL201310452351.1;(8)一种网络病毒报告排序方法,专利授权号:ZL201010158982.9;(9)基于A_Kohonen神经网络的恶意代码分类方法,专利授权号:ZL201210100282.3;(10)一种基于多反病毒引擎的网络病毒联合防御方法,专利授权号:ZL201010158969.3;(11)一种基于协作免疫网络进化算法的病毒检测方法,专利授权号:ZL201210078924.4;(12)混合式对等网络中基于免疫算法的病毒检测方法,专利授权号:ZL201010218625.7

    2、已授权实用新型专利(3项):(1)移动终端访问隐私监控装置,专利授权号:ZL201220744145.9;(2)移动自组网安全风险监控系统,专利授权号:ZL201220689075.1;(3)一种面向移动自组网的安全路由器,专利授权号:ZL201120449937.9

    3、其它已公开的发明专利(8项):(1)一种用于云存储的数据安全存取方法及用户端系统,专利申请号:201210095642.5;(2)一种数据覆写方法,专利申请号:201310722947.9;(3)一种联合计算架构下的海量病毒报告分析方法,专利申请号:201310471339.5;(4)对等僵尸网络核心节点检测方法及检测装置,专利申请号:201410020580.0;(5)基于移动主体的云端数据保护方法,专利申请号:201410398770.6 ;(6)一种基于密码本的数据加密方法,专利申请号:201410767831.1;(7)多网融合的节点安全接入中间件,专利申请号:201310077968.X;(8)社会公共安全视频监控中心和多网融合节点可信认证系统,专利申请号:201310082981.4

    4、软件著作权登记项(5项):1)基于多层次可靠访问控制模型的对等社区网络系统软件V1.0,著作权登记号:2010SR050739;(2)无线网络安全中间件系统V1.0,著作权登记号:2012SR134702;(3)基于多移动AgentP2P网络主动免疫联防系统软件V1.0,著作权登记号:2011SR010139;(4)网络恶意代码资源平台软件V1.0,著作权登记号:2011SR103015;(5)基于云计算平台的垃圾邮件检测系统 V1.0,著作权登记号:2015SR010130

    【创新性描述】

    l  本项目首次提出基于安全Agent的可信虚拟私有云模型,实现任务在物理上共享资源,在逻辑上完全隔离;提出执行体与执行点复合可信评估机制和可信交互方法,实现安全可信程度的可量化、可操作评估;提出面向云数据隐私保护的数据分割与分级加密和具有代理重加密性质的改进的多机构密钥策略基于属性的加密算法,以低开销实现云存储系统中异地托管数据的隐私保护机制;提出了基于移动Agent的防御型销毁机制和基于数据折叠的新型数据覆写算法,降低了数据恢复的可能性,进一步包含用户隐私。

    l  提出的基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法,通过评判信用值调整进行消息转发的协同,有效地激励节点协作,促进资源消耗的降低,有效地解决了节点盲目协作对网络性能引起的阻碍;提出了基于马姆奎斯特Malmquist指数的软件运行安全风险评价方法,实现对风险的迁移和变化能做到及时的监控,从而能有效的减轻或者消除风险。

    l  针对开放的物联网系统环境存在的恶意代码传播和破坏问题,提出基于双层Chord环型网络的疫苗分发算法和基于信任机制的疫苗分发算法,构建了基于免疫协作的网络恶意代码检测模型并提出基于多反病毒引擎的网络病毒联合防御;提出基于A_Kohonen算法实现对各种恶意代码的自动分类机制和恶意代码报告评价排序算法,综合实现恶意代码的高效防御。

    【国内外同类技术比较】

    l  本项目提出的基于安全Agent的可信虚拟私有云模型属于国内外首创,弥补了国内外的一项技术空白。配套的执行体与执行点复合可信评估机制和可信交互方法能够计算出能够客观反映任务执行和任务执行点安全程度的、量化的、可操作的可信指数,保证开放环境中的任务执行安全。

    l  提出的基于移动Agent的防御型销毁机制,有效区分云端数据的正常修改和非法篡改;提出的基于数据折叠的新型数据覆写方法,通过EasyRecovery数据恢复软件实测,与现有的典型数据覆写标准DOD5220.22-MECEGutmann覆写标准相比,在保证存储数据被安全销毁的前提下,能够提高数据覆写效率,降低了数据恢复可能性。

    l  提出的基于数据分割的隐私保护模型,可在服务器不可信的情况下防止用户隐私数据,被非法窃取、篡改,兼顾了安全性与性能开销;提出的加密算法与经典的基于密文策略属性的ABE算法相比,能够抗绕过密钥暴力破解、属性授权机构合谋攻击和用户合谋攻击,且能显著降低密钥生成和分发阶段的开销。

    l  提出的信度向量投影分解的移动节点漏洞判别技术与现有技术相比,能更好的避免漏洞检测过程中不确定性因素的影响;以多种检测工具作为信息源,提高了漏洞判别的准确度;采用信度向量投影分解的计算方法,分解后每个向量都转化为单原子集合,降低了计算复杂度。

    l  提出的基于疫苗分发算法,在失效节点比率达到5%的情况下,传统的免疫分发算法节点的免疫成功比率为60.27%,而本方法免疫成功比率达到97.53%;在失效节点比率达到10%的情况下,采用现有方法节点的免疫成功比率仅为35.85%,而采用本方法免疫成功比率达到90.46%

    l  提出的基于免疫协作的网络恶意代码检测模型中,改进的否定选择算法的检测准确率高于否定选择算法,当成熟检测器较多时,检测率可高达98%以上,误检率明显低于否定选择算法的误检;当新的检测器产生后,网络中80%的节点获得检测器约需90ms90%的节点获得检测器只需105ms200ms后所有节点都能获得检测器;网络节点全部获得检测器所需时间并不会随着网络规模的增大而增加剧烈,适应于大规模网络系统。

    技术3:面向可信云计算与物联网系统的资源管理与网络监控技术

    【知识产权】

    1、已授权国家发明专利(12项):(1)基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统,专利授权号:ZL201110150538.7;(2)一种基于云端计算技术的知识系统中的服务质量保障方法,专利授权号:ZL201110049080.6;(3)一种异地执行的移动主体行为监控方法,专利授权号:ZL201110333564.3;(4)一种层次化监测网络的监测区域划分方法,专利授权号:ZL201210377435.9;(5)一种异构无线传感网地址自动配置方法,专利授权号:ZL201110441160.6;(6)基于多令牌的大规模无线传感网地址自动配置方法,专利授权号:ZL201110442677.7;(7)一种无线传感网络故障检测方法及事件检测方法,专利授权号:ZL201110344807.3;(8)一种分布式无线传感网络节点故障检测方法,专利授权号:ZL201210037485.2;(9)一种安全的无线传感器网络节点的自动分簇方法,专利授权号:ZL201110359778.8;(10)高速机动节点的安全拓扑构建方法,专利授权号:2011103588859;(11)基于无线射频的机会网络路由方法,专利授权号:ZL200910036100.9;(12)一种面向脉冲电子围栏系统的数据存储匹配方法,专利授权号:ZL201110446589.4

    2、已授权实用新型专利(5项):(1)泛在网络路由器监控系统,专利授权号:ZL201220690260.2;(2)泛在网络路由器用故障管理系统,专利授权号:ZL201220690526.3;(3)基于无线传感网的环境在线自动监控系统,专利授权号:ZL201120119374.3;(4)一种基于Wi-Fi无线传感网的矿井智能远程监控系统,专利授权号:ZL201220731836.5;(5VSAT卫星通信远程光伏电站云监测系统,专利授权号:ZL201320071525.5

    3、其它已公开的发明专利(13项):(1)一种面向大规模云数据中心的服务器协同监控方法,专利申请号:201410166275.2 ;(2)一种面向云计算监控系统的冗余数据过滤方法,专利申请号:201610070056.3;(3)一种基于消息路由的集群系统及数据通信中转方法,专利申请号:201610142886.2;(4)一种云端异构存储系统及其数据副本管理方法,专利申请号:201410553604.9;(5)一种基于轨迹变更的移动数据增量捕获方法,专利申请号:201510206648.9;(6)分布式公共安全视频信息感知平台的服务权限管理分系统,专利申请号:201310082688.8;(7)面向社会公共安全视频信息感知平台的运行维护管理系统,专利申请号:201310082964.0;(8)一种基于群智感知的地震现场救援方法及其系统,专利申请号:201510295426.9;(9)基于延迟容忍网络技术的车辆消息路由方法,专利申请号:201310543468.0;(10)用于应急搜救的手机自组网位置信息收集方法,专利申请号:201410185992.X;(11)野战环境下基于体域网的体征远程监测方法,专利申请号:201410393586.2;(12)面向应急搜救的移动智能终端机会通信方法,专利申请号:201410398767.4;(13)基于Zigbee和串口的通用传感器收发方法,专利申请号:201410547252.6

    4、软件著作权登记项(12项):

    1)可视化云存储数据管理系统软件 V1.0,著作权登记号:2014SR169440;(2)基于云计算的新一代融合网络管理软件 V1.0,著作权登记号:2014SR139870;(3)基于SNMP的配电终端通讯检测软件v1.0,著作权登记号:2013SR051268;(4)基于RFID的银行款箱管控软件V1.0,著作权登记号:2012SR119973;(5)野战环境下体征监测数据接入与管理软件V1.0,著作权登记号:2014SR130337;(6Java虚拟机性能监测软件V1.0,著作权登记号:2013SR031501;(7)知谷i3Q展示信息广告发布播放管理软件V1.0,著作权登记号:2013SR129167;(8)基于Android平台的数据移交通信系统软件V1.0,著作权登记号:2015SR198887;(9)基于群智感知的应急搜救数据移交软件V1.0,著作权登记号:2014SR140042;(10)基于非合作博弈理论的无线传感器网络拓扑控制和路由仿真软件V1.0,著作权登记号:2015SR014460;(11)基于Android平台的智能灾难搜救软件V1.0,著作权登记号:2013SR082517;(12)面向灾难环境基于群智感知的数据采集软件V1.0,著作权登记号:2014SR140045

    【创新性描述】

    l  面向节点规模大、结构复杂的网络系统,提出一套复合协同管理监控机制,实现节点的状态和性能的分散监控,自我管理性强,无单点故障危险,同时实现管理的可视化;提出一种面向监控系统的冗余数据过滤方法,减少向管理节点推送冗余数据;提出一种基于消息路由的集群系统及数据通信中转方法,提高整个系统的交互效率,并保证了集群系统的安全;提出的一种动态的复合自适应服务质量保障方法,解决系统中的服务高峰时段服务器性能瓶颈问题;

    l  提出的层次化监测网络的监测区域划分方法,以域管理中心负载均衡为约束条件建立数学模型,通过自适应概率的交叉、变异方法,加快算法的收敛速度有效减少监测本身所产生的流量、缩短监测时间、保持区域之间负载均衡;提出的异地执行的移动主体行为监控方法,监控移动主体的行为,屏蔽同一平台的其他移动主体对其操作的接口,在移动主体运行完成后彻底删除其代码和数据有效保障移动主体和环境的安全。

    l  针对物联网系统中无线传感网组件中存在的传感器节点易损坏、通信链路不稳定、携带能量有限、易受环境的影响导致网络故障问题,提出了低能耗的无线传感器网络故障检测算法,实现对无线传感网络节点的故障检测;又进一步提出了一种高效容错的事件与事件边界检测策略,利用空间相关性对传感器节点进行故障检测与事件边界检测,利用时间相关性进行事件检测,提高检测精度与能量的高效性,具有较好检测性能。

    l  提出的安全的无线传感器网络节点的自动分簇方法,相较传统的分簇方法本方法以节点个体开始进行地分簇优化方法有明显的优势,对于传感器节点的分簇结果能够达到所要求的效果;提出的高速机动节点的安全拓扑构建方法引入拓扑控制的方式来改善网络性能,通过功率控制和链路转发控制,降低节点负担,减少冲突,使系统构架能够适应更大的规模和更多的机动节点数目,并提高服务质量,使得网络更加可靠;提出泛在网络路由器的监控系统,通过在网络路由器上设置的传感终端节点,监测该路由器环境参数和自身状态,与远程监控中心的服务器实现协同监控。

    【国内外同类技术比较】

    l  本项目提出的协同管理监控机制与流行的集中式监控模型和层次式监控模型相比,系统负载和CPU使用率不会随着节点数量的增加呈线性增长,能有效地降低管理节点的网络流量,内存使用量明显少,当节点故障时管理节点的反应速度也更快。而提出的面向监控系统的冗余数据过滤方法与典型的自适应的数据传输机制及心跳式的监控机制相比,在管控信息推送次数较少的情况,仍能够较好地描绘节点真实资源使用情况。

    l  本项目提出的服务质量保障方法可以有效实现资源合理分布,减轻了服务器节点的负担;利用了众多闲置的普通用户终端节点上蕴含的巨大的计算和存储资源;系统不会存在单点失效问题,具有较高的鲁棒性;动态保障不同类型的节点在不同的情况下获取不同等级的服务,具有灵活性。

    l  提出的低能耗的无线传感器网络故障检测算法与典型的基于平均权值的分布式无线传感器网络故障检测算法和在多数投票算法相比,具有相似的检测准确度和误判率,但显著降低了网络的能耗;提出的高效容错的事件与事件边界检测策略与多数投票算法和LTD算法相比,检测精确度最高,算法的拟合度优于LFEBD算法,显示了算法在很高的故障概率下仍然具有很低的误检率,且通信量较小,能耗较低。

     

    【授权专利情况】

    本项目申请并公开了76项专利,已授权国家发明专利35项,已授权实用新型专利16项,获得软件著作权24项;发表高水平论文117篇。

     

    2.客观评价和应用情况

    【验收及鉴定意见】

    1)本团队成员徐小龙等承担的江苏省科技计划项目“P2P网络系统中恶意代码主动免疫关键技术的研究与开发(编号:BE2009158)于20121月通过江苏省科技厅组织的以秦小麟教授为首的验收专家委员会的验收。验收专家委员会认为本项目P2P网络主/被动传播模型、基于多移动AgentP2P网络主动免疫联防模型、P2P网络疫苗分发算法、基于免疫协作的P2P网络恶意代码检测模型、基于多移动Agent的分布式恶意进程协同识别机制和基于A_Kohonen算法的恶意代码自动分类算法等方面有创新……研究成果达到国内领先水平,对于相关领域的研究具有很好的参考价值与应用前景

    2)本团队成员李千目等承担的江苏省自然科学基金重点研究专项无线传感器网络的安全感知与全域安全控制(编号:BK2011023)于20153月通过江苏省科技厅组织的以王志坚教授为首的验收专家委员会的验收。验收专家委员会认为本项目在无线传感网的安全服务体系框架和安全接入服务方法方面达到了国际先进、国内领先水平

    3)本团队成员李千目、徐佳、徐小龙等联合承担的物联网重大载体科技项目基于海量数据处理的物联网服务协同与安全技术(编号:20100619201210月通过以南京大学许满武教授为首的验收委员会验收。验收委员会一致认为成果有显著创新,在基于海量数据处理的物联网服务协同与安全方面达到国际先进水平,项目成果有利于推动物联网系统的建设

    4)本团队成员徐小龙等承担的江苏省自然科学基金项目公共云计算环境中可信虚拟私有云模型VPC及其关键技术的研究(编号:BK2011754)于201511月通过江苏省科技厅组织的以吉根林教授为首的验收专家委员会的验收。验收专家委员会认为本项目的项目组提出的基于安全Agent的可信虚拟私有云模型,该模型为公有云计算环境中计算任务的有效保护提供了基础框架……项目组取得创新性研究成果……验收专家委员会一致同意该项目通过验收。(由于字数限制,该项目未出现在任务来源列表中,具体请参看附件证明材料)

    【新产品新技术鉴定、查新、获奖】

    1)本项目团队成员徐小龙、徐佳和程春玲等所取得的与本项目相关的部分核心技术获得2016年度南京邮电大学科学技术奖特等奖(技术发明类)。

    2)通过应用本项目的技术发明成果的产品智慧机场i3Q智能移动公共服务终端(i3Q候机宝)20152月通过江苏省经济与信息化委员会组织的以董育宁教授为首的鉴定委员会的鉴定。鉴定委员会认为产品属于国际首创……市场前景良好

    3)根据江苏省科技查新咨询中心出具的科技查新报告,本项目相关技术在查新范围内在所检文献中未见报道;根据教育部科技查新工作站出具的科技查新报告,技术应用产品i3Q候机宝在查新范围内在国内外公开发表的相关文献中,均未见相同的报道

    4智慧机场i3Q智能移动公共服务终端(i3Q候机宝)获得2014卫星导航定位优秀工程和产品奖一等奖知谷i3Q空港智能服务信息平台软件V1.0”获第十三届江苏省优秀软件产品奖(金慧奖)知谷i3Q空港智能服务信息平台V1.0”飞凤奖

    【成果应用与推广】

    本项目团队于2009~2015年期间研发了本项技术成果,经过前3年的小范围应用后,2012年后进行较大范围的推广应用,取得显著的经济和社会效益,如下表所示:

    应用单位名称

    应用的起止时间

    经济效益(万元)

    无锡知谷网络科技有限公司

    20131-201512

    14860.22

    南京法亚电子有限公司

    20121-201512

    4313

    江苏南邮电信工程有限责任公司

    20114-201512

    4134

    上海途创信息科技有限公司

    20121-201512

    4924

    具体技术应用情况如下:

    无锡知谷网络科技有限公司是国家高新技术企业和双软企业,是机场新型公共服务平台候机宝的创立者和运营商。在2013-2015年间,公司以空港大数据信息服务平台项目为背景,与南京邮电大学等紧密合作,应用了以云为核心的物联网系统能效优化与安全可信关键技术,在物联网和云计算技术框架下形成了高能效、易管理、安全可信的空港大数据信息服务平台和获得普遍欢迎的i3Q候机宝及智能导航终端产品。主要应用技术包括:(1)设计了以物联网和云为核心的空港大数据信息服务系统基础平台,基于概率匹配的资源配置算法、基于节能树的大规模计算集群任务调度方法和面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法,并结合公司自主研发的候机宝终端能效管理系统,实现了整体系统的绿色节能;(2)基于以云为核心的物联网系统综合安全与可信性保障技术,特别是通过可信交互方法、数据隐私保护机制和恶意代码防御技术,有效的增强了系统的安全性、可靠性和可信性,推动产品更广泛的推广应用;(3)基于复合协同管理监控机制和面向监控系统的冗余数据过滤方法,有效提升了空港大数据信息服务平台及i3Q候机宝及智能导航终端产品的可管理性。目前产品成功应用于广州白云国际机场、昆明长水国际机场、青岛流亭国际机场、苏南硕放国际机场等,产品填补了国内外的空白,受到市场广泛好评;总体技术达到国际先进水平,推动了相关领域的技术进步,产生了显著的经济效益和社会效益。

    南京法亚电子有限公司专业从事公共安全,视频监控领域的集研发、生产、国内外贸易于一体的高科技民营企业。在2012-2015年间,公司在研发的基于云台摄像机和网络摄像头的视频监控系统中应用了本项目技术成果,特别是基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统、层次化监测网络的监测区域划分方法和基于消息路由的集群系统及数据通信中转方法等关键技术。通过应用这些技术,支持大规模视频数据云存储与处理的创新技术和远程网络性能监控组件,实现了产品的信息交互控制和感知处理,并通过自主协同管理组件技术,进行各类事件的关联和策略的全局控制。系统技术性能达到了国内领先水平,产品广泛应用于金融、电力、交通、公安、商场、小区等领域,客户包括南京市公安局、武进建设局、盐城市公安局、盐城邮政局、锦湖轮胎、韩泰轮胎、南汽集团等单位,受到市场好评。

    江苏南邮电信工程有限责任公司着重从事数字通信、无线通信、移动通信等技术领域的工程设计、施工与维护。在2011-2015年间,公司应用本项目部分关键技术,特别是云环境下的资源调度方法、应用于节能型集群系统的数据重新部署方法、异地执行的移动主体行为监控方法等关键技术。以云为核心的物联网系统能效优化与安全可信关键技术提供的云环境下的资源调度方法、应用于节能型集群系统的数据重新部署方法、异地执行的移动主体行为监控方法等关键技术,优化了大规模视频数据存储与处理以及路由器监控系统。系统技术性能达到了国际先进水平,目前已应用于南京市公安局视频会议系统、南京市国家税务局大厂分局多媒体查询系统、江苏省交通信息接入网、江苏省中医药研究院动物实验中心视频监控系统等单位,受到市场好评。

    上海途创信息科技有限公司致力于为全球客户提供业界领先的信息技术、研发和业务流程外包服务。公司自2011年开始研发互联网数据采集与舆情分析系统,但是面对海量数据缺乏有效的数据存储和匹配方法,数据冗余度高,数据处理的效率不高,分析准确性不高。在2012-2015年间,公司引入了本项目中的重复数据删除机制,实现了重复数据块指纹值的高效比对,提高了重删效率;还利用基于动态负载调节的自适应云计算任务调度策略,实现各个节点自调节;采用基于对等计算技术的复合知识云架构和服务质量保障机制研制了基于云端计算平台的海量数据处理系统,大幅提升了数据存储的效率和数据分析的准确性,提升的系统的稳定性,并降低的能耗成本,技术性能达到国内领先水平。目前,该产品广泛应用于金融、政府、电信等行业,产品受到市场广泛好评。

    【技术发明转让】

    l  国家发明专利一种云计算平台自适应任务调度方法(专利授权号: ZL201210146956.3, 公开号: 102708011A,技术转让至南京盾华交通科技有限公司;

    l  国家发明专利一种基于多智能主体的层次式云端计算模型构建方法(专利授权号: ZL200910232489.4, 公开号: 101719931A,技术转让至江苏省邮电规划设计院有限责任公司;

    l  国家发明专利一种基于节能树的大规模计算集群任务调度方法(专利授权号: ZL201210288209.3, 公开号: 102790698A开放计算环境下任务执行体与执行点可信指数计算方法(专利授权号: ZL201110351453.5, 公开号: 102495978A基于多环网络拓扑结构的大规模集群系统(专利授权号: ZL201110150538.7, 公开号: 102215123A,以专利权划拨的方式作价1375万元(按1833.33万元×3/4计算)入股盐城大数据研究院。

    【社会效益】

    l  本成果提供了具有自主产权的以云为核心的物联网能效优化与安全可信等共性支撑技术,在典型行业的成功应用具有示范效应。

    l  培养了一批云计算、物联网、信息安全等领域的技术人才,其中博士后3人,博士生7名,硕士生41名。

    l  本成果的推广将带动软件、网络和信息安全等技术发展,具有集群效应。

    l  《新华日报》、《光明日报》、《中国民航报》《人民网》等媒体对本项目成果进行了报道,产生良好的社会影响。

     

    成果完成单位情况

    第一完成单位名称

     南京邮电大学

    通讯地址

     南京新模范马路66号南京邮电大学157信箱

    邮政编码

     210003

    单位联系人

     徐小龙

    电话

     02585866151

    手机

     13813885172

    邮箱

    xuxl@njupt.edu.cn 

     

    成果合作单位情况

    序号

    单位名称

    通讯地址

    邮政编码

    联系人

    联系人电话

    南京理工大学

    南京孝陵卫200号南理工科技处成果科

    210094

    徐新艳

    02584315608

    无锡知谷网络科技有限公司

    江苏无锡新区长江南路35号空港产业园

    214028

    杨积成

    051066811899

     

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