项目名称 | |||||||||||||
提名意见 | 提名该项目为发明创业成果奖一等奖 | ||||||||||||
项目简介 | 该项目属检测技术与仪表、自动识别交叉领域。短距无线通信系统是物联网底层信息感知关键技术，由于应用领域的多样性，应用场景越来越复杂，互耦效应、数据碰撞、多径效应、单粒子效应、环境噪声、多频段、多协议等关键技术难题对短距无线通信系统的设计、分析与测试、可靠性及性能优化带来了巨大挑战，严重制约了物联网技术的发展及应用推广。该项目组在863重点项目、国家自然基金等8个项目支持下，在短距无线通信系统测试与诊断、建模与可靠性评估、关键装备开发方面进行了深入研究，攻克了上述短距无线通信技术及其应用关键技术难题。取得的创新成果与主要技术发明如下： （1）发明了复杂应用环境下瞬态信号实时捕获、处理与特征提取方法，提出了基于改进排序算法的信号频域盲源分离方法，基于智能天线技术和独立分量分析的射频信号提取方法，解决了强噪声环境下微秒级、多源微弱信号的实时捕获及时-频-空域分析难题。 （2）发明了复杂应用环境下短距无线通信系统高精度建模和测试方法，包括高效的防碰撞算法、高精度的标签反向散射调制性能分析、标签密集环境下互耦效应定量分析、通信信道高精度建模、抗天线极化失配和抗相干多径干扰的系统性能优化等，解决了复杂应用环境下互耦效应、数据碰撞、多径效应等关键技术难题。 （3）发明了正确率高、速度快的模拟与射频芯片诊断与预测方法，提出了基于多核SVM、翘度与熵、脊波分析、深度学习、ELM等故障定位方法，诊断正确率高、速度快，有效解决了非线性、容差效应等关键技术难题；发明了大气中子单粒子效应测试及冗余防护系统，解决了大气中子辐射效应可靠性试验验证及防护等关键技术难题。 （4）研发了一系列高性能、低成本的短距无线通信系统关键装备。其中，所开发的RFID系统测试装备是具有完全自主知识产权、在国际上唯一同时符合134.2kHz-2.45GHz频段ISO、EPC、UID等17项主流标准、获得国际权威机构MET Labs与TUV SUD 认证的射频识别综合测试装备，具有成本低、多协议、功能全等特点，具有良好的实时性、智能性、可扩展性，有效解决了RFID系统测试不支持多频段、多协议及可扩展性差等关键技术难题。 该项目获授权发明专利69项，申请国际PCT 13项，软著25项，实用新型专利16项；形成国军标4项；发表相关论文SCI收录103篇，ESI 6篇，SCI他引1142次。项目成果解决了RFID多协议、防碰撞、安全性、可靠性等关键技术难题，整体达到了“国际先进水平”，在多协议测试方面达到“国际领先水平”。项目成果提升了短距无线通信系统关键技术自主创新能力，推进了物联网技术发展，对于维护国家经济和安全利益有重要战略意义。成果得到了广泛应用，产品远销欧美日俄英法等300多家诸如美国NASA等大型知名企业、科研院所，近3年新增产值135120.9万元，取得了显著的经济和社会效益。 | ||||||||||||
客观评价 | 1. 机构检测：ISO18000-7测试系统2010年11月通过国际DASH7联盟和MET Labs独立认证。NFC射频模拟测试系统2013年通过TUV SUD认证。RFID测试系统VISN1109、物联网无线通信协议测试仪VISNPXIE1109、RFID综合测试仪VISN-R1200、UHF RFID天线分别于2016年、2015年、2016年、2016年获得上海市计量测试技术研究院、华东国家计量测试中心校准证书与检测报告。 2. 鉴定意见：中国机械工业联合会鉴定认为该项目 “创建了高速、多协议的射频识别系统测试方法体系,研发了具有自主知识产权、国际上唯一符合134.2kHz-2.45GHz频段内17项主流标准的射频识别综合测试平台。有效解决了传统测试装备不支持多频段、多协议及可扩展性差等关键技术难题”；“引领了射频识别系统测试技术进步，推进了物联网射频识别关键技术发展”，“项目整体达到了国际先进水平，在多协议测试方面达到了国际领先水平”。 | ||||||||||||
主要完成单位 | 序号 | 单位名称 | 创新推广贡献 | ||||||||||
1 | 合肥工业大学 | 针对短距无线通信系统应用领域多样性和应用场景复杂性特征，互耦效应、数据碰撞、多径效应、单粒子效应、环境噪声、多频段、多标准测试等技术难题对短距无线通信系统的分析与测试、可靠性评估及性能优化带来的挑战。深入研究了复杂环境下射频识别系统关键技术，提出了高精度的短距无线通信系统建模、分析和测试方法，提出了复杂电磁环境下瞬态信号实时提取和滤波方法，提出了准确率高、速度快的射频与模拟芯片测试、诊断与预测方法。相关成果已获授权发明专利30项，申请发明专利23项；申请国际发明专利PCT 15项，软件著作权10项；发表相关论文100余篇，ESI论文2篇，达到了国际先进的学术水平。 | |||||||||||
2 | 武汉大学 | （1）合作提出了短距无线通信系统协议参数测试理论与方法， ICA盲信号分离算法，能成功地实现对混合标签信号的分离，有效降低了信号幅度的不确定性对携带关键信息的分离的标签调制信号的影响，并降低了对信号幅度的依赖；（2）提出了多协议、复杂环境数据信息提取和防碰撞理论、测试方法和基于动态参数的性能测试方法；（3）提出了标签天线互阻抗解析式和标签密集环境下标签天线间互耦效应定量分析方法；（4）本单位在人、财、物等方面给予了大力支持，本项目培养了一大批高质量研究生，培养了一个高水平学科方向。 | |||||||||||
3 | 上海聚星仪器有限公司 | 提出了短距无线通信系统技术参数测试方法，研发了基于虚拟仪器和PXI总线技术的RFID产品智能化测试平台，获得了授权发明专利4项，授权国际发明专利4项，获得计算机软件著作权4项。其中，ISO 18000-7标准符合性测试系统是世界首套经DASH7联盟认证及第三方实验室MET Labs（北美国家安规认证有限公司）独立认证的系统。成果在航空航天、工业控制、智能电网等领域、中国国家无线电管委会、美国NASA、俄罗斯国家无线电管委会、以及美国TI公司、NI公司等得到了重要应用，产生了很好的社会经济效益。 | |||||||||||
主要知识产权目录 | 序号 | 类型 | 名称 | 国籍 | 专利号 | 授权日期 | 专利权人 | 发明人 | 状态 | ||||
1 | 发明专利 | 基于改进的排序算法的频域盲源分离算法 | 中国 | ZL201310169634.5 | 2015.11.04 | 合肥工业大学 | 何怡刚、薄祥雷、方葛丰、樊晓腾 | 有效专利 | |||||
2 | 发明专利 | 一种基于FPGA的前端数字化装置 | 中国 | ZL201610724013 .2 | 2018.09.25 | 合肥工业大学、上海聚星仪器有限公司 | 罗旗舞、何怡刚、佐磊、尹柏强、李兵、袁莉芬、邵晖 | 有效专利 | |||||
3 | 发明专利 | 适用于生产线的射频识别标签测试方法 | 中国 | ZL200910046665.5 | 2011.04.06 | 上海聚星仪器有限公司 | 邵晖、陈柯、何婷婷 | 有效专利 | |||||
4 | 发明专利 | 一种集成于射频识别标签的温度传感器 | 中国 | ZL201510014657 .8 | 2017.11.10 | 合肥工业大学 | 何怡刚、邓芳明、佐磊 尹柏强、李兵、袁莉芬、项胜、何威 | 有效专利 | |||||
5 | 发明专利 | 一种开关电流小波滤波器设计方法 | 中国 | ZL201310111167.0 | 2015.09.16 | 合肥工业大学 | 童耀南、何怡刚、尹柏强、高坤、余文新 | 有效专利 | |||||
6 | 发明专利 | 基于小波降噪和相关向量机的锂电池剩余寿命预测方法 | 中国 | ZL201410833574 .7 | 2017.04.05 | 合肥工业大学 | 何怡刚、张朝龙、佐磊、项胜、尹柏强 | 有效专利 | |||||
7 | 发明专利 | 一种模拟电路故障预测方法 | 中国 | ZL201410088347 .6 | 2016.11.30 | 合肥工业大学 | 何怡刚、张朝龙、方葛丰、李中 | 有效专利 | |||||
8 | 发明专利 | 开关电流小波滤波器电路状态空间优化方法 | 中国 | ZL201310146139.2 | 2015.07.08 | 合肥工业大学 | 何怡刚、童耀南、于文新、尹柏强、高坤 | 有效专利 | |||||
9 | 发明专利 | 一种利用单路模拟信号实现多设备同步采集的方法 | 中国 | ZL201310394664.6 | 2016.05.25 | 上海聚星仪器有限公司 | 金玮、邵晖、彭泓、张明涛、覃剑欢 | 有效专利 | |||||
10 | 发明专利 | 微波测量线多频率信号的测量方法 | 中国 | ZL201210237864.6 | 2014.07.02 | 上海聚星仪器有限公司 | 邵晖、何婷婷 | 有效专利 | |||||
主要完成人情况表 | 序号 | 姓名 | 国籍 | 职称 | 工作单位 | 完成单位 | 参加项目起止时间 | 主要贡献 | |||||
1 | 何怡刚 | 中国 | 教授 | 合肥工业大学 | 合肥工业大学 | 2007年-2014年 | 负责整个项目的组织、协调，全面参与项目的研究工作。对第1、2、3、4项发明点做出了创造性贡献，提出了复杂环境下短距无线通信系统建模及评估方法，提出了低成本、低功耗的射频芯片设计与故障诊断方法，并研发了一批短距无线通信系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总工作量的70%。 | ||||||
2 | 佐磊 | 中国 | 副研究员 | 合肥工业大学 | 合肥工业大学 | 2007年-2014年 | 对1、2、4项创新点做出了创造性贡献，提出了短距无线通信系统性能分析方法，并研发了一批短距无线通信系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 | ||||||
3 | 尹柏强 | 中国 | 副教授 | 合肥工业大学 | 合肥工业大学 | 2007年-2014年 | 对1、2、3项创新点做出了创造性贡献，提出了瞬态信号特征提取方法，并研发了一批短距无线通信系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 | ||||||
4 | 刘开培 | 中国 | 教授 | 武汉大学 | 武汉大学 | 2010年-2014年 | 对2、3、4项创新点做出了创造性贡献，提出了复杂电磁环境下短距无线通信系统性能建模方法，并研发了一批短距无线通信系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 | ||||||
5 | 李兵 | 中国 | 副研究员 | 合肥工业大学 | 合肥工业大学 | 2007年-2014年 | 对第1、2、4项发明点做出了创造性贡献，提出了短距无线通信系统可靠性评估方法，并研发了一批短距无线通信系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 | ||||||
6 | 邵晖 | 中国 | 高级工程师 | 上海聚星仪器有限公司 | 上海聚星仪器有限公司 | 2007年-2014年 | 对1、2、4项创新点做出了创造性贡献，提出了射频识别技术产品及其技术参数测试方法，并研发了一批信息感知系统关键装备。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 | ||||||
本文发布于:2024-09-20 12:05:38，感谢您对本站的认可！
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