郑州市科技创新团队
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 “应急管理信息技术科技创新团队”郑州市科技创新团队

 

团队研究方向:
1、网络高效融合与动态自治的机理与方法
针对物联网网络融合的多元化特征,从两类场景分别考虑:一是利用互联网为主流平台,通过多元化的网络接入,实现各子网与互联网的融合,主要是深入研究应急信息技术在物联网中应用的新需求和新问题,研究基于主机标识和定位符分离的新型物联网体系结构,探讨层次化、可扩展的网络单元命名方法,建立面向IP体系演进的融合网络的命名与寻址架构。二是针对物联网在局部区域内的强耦合性、连接动态性,不必经过IP连接或不适合利用IP网络进行互连互通的场景,将IP网先路由后传输两者分离的方式, 转变为物联网环境感知、传输、路由紧密联系、相互优化、协同应用三者不可分的方式,研究非IP数据交换技术,探索新的寻址策略、新的数据传输机制。
2.应急信息整合与交互的理论和方法
针对应急环境下物联网感知信息的不确定性,主要从不确定信息的表达、不确定信息融合、不确定信息的使用三个角度开展研究,实现信息整合以实现物联网信息的有效利用。研究感知信息的表示模型、数据源/交互对象集合优化选择策略、对多点网元感知信息高效综合。为了提高信息整合的精确性,必须对多种来源信息进行融合,融合是基于异质网元的信息交互,针对多个异构网元存在相关信息,从物联网获取信息不完全性、冗余性出发,采用多阶段、多层次的融合策略;针对物联网环境感知时序性,基于序列分析和贝叶斯网络融合的方法利用不同信息源的特征表达集合,在不同层次上对信息集合进行有机的融合,提高信息整合性能。基于物联网的数据采集作为可靠的高速数据采集渠道,将物联网技术应用到应急平台,可从根本上大大提高信息源的可靠性和即时性,进而可以提高应急处置和决策的有效性和针对性。物联网中的信息集成和知识挖掘等新技术的引进,可以全方位无障碍进行危险源探测、监测与精确定位、多尺度动态准确预测与快速预警、基于危险性分析的优化决策与救援处置等,为指挥抗灾的最高决策机构提供决策支持,做到全面监控与自动处置、科学预测与快速预警、优化决策与高效救援,保障公共安全。
3. 物联网服务提供机理和方法
针对应急环境动态性,从软件结构建模、编程模型和服务提供方面增加对环境的感知适应能力。对不同类型的物联网应用进行分析,通过建立统一的建模方法,提供具有支持输入、需求、资源三方面表达能力的模型框架,针对各种应用类别提供元模型;在物联网服务需求的动态获取和演化研究中,结合面向目标本体论和面向场景的多视点物联网服务需求获取方法,基于复杂系统理论、方法和技术的研究,面向非常规突发事件发生、演化、发展、转化的全过程——“情景”,建立非常规突发事件及其应急处置中动态模拟、仿真与计算等的实验系统,构建能在软件层面与相关项目双向交互的网络环境,提供高性能、开放式、可扩展、可定制的集成仿真环境。系统以标准化方式集成应急管理的研究成果,支持网络在线信息的实时监测、收集、存储和分析,实现人——机结合的计算实验、动态可视化展示与交互,具备对非常规突发事件进行灾情评估、态势评估、措施有效性评估、应急反应规划的支持能力。对服务所依赖和生存的动态环境和演化特征进行精确刻画和建模,使服务需求能够适应动态环境的变化,对服务需求元数据进行更新,达到需求动态演化的目的。形成相关上下文信息间的拓扑结构和结点间的度量值,最终建立起基于上下文感知的物联网服务质量动态保障机制与方法,实现有质量保障的物联网服务。
4.验证平台和典型应用示范
采用物联网的体系架构,融合传感器网络、移动定位终端网络、移动通信网络、互联网等多种异构网络,建立以应急平台为主体的应急决策与指挥系统,具有应急决策指挥数据指令下达、上传,负责现场数据信息的反馈,分级式决策指挥,协同指挥的信息共享,可用资源的调度配置,应急总体功效的评估、指令记录和事件总结等功能。本研究以信息技术和公共安全科技为支撑,以应急管理流程为主线,建立软硬件相结合的应急平台体系的基础平台,包括信息处理、过程评估、综合研判、辅助决策等基础功能。项目研究将围绕非常规突发事件应急的监测预警和应对决策两大核心科学问题,构建能在软件层面与相关项目双向交互的网络环境,从模型、数据、案例等方面开展综合性研究。该平台可以集成、验证相关基础研究成果,形成应急辅助决策综合平台。同时,该研究也将支持面向区域综合应急联动模式的基础平台建设问题。项目研究成果作为与国家应急平台体系相融合的开放式集成研究平台,既为提升河南省应急平台体系的科学性提供理论和方法支撑,又为突发事件应急管理的基础研究提供共享平台。
团队的研究目标:
(1)建立物联网信息空间和物理空间的关联模型,提出物联网关联表征的基础理论和方法;建立可扩展的物联网标识体系;建立面向演进的异构网络互连、服务、管理和软件体系架构,形成相对完备的物联网架构体系;
(2)研究基于物联网的通信应急系统,将采用有计算机信息管理系统、地理信息系统、GPS定位系统等技术,达到突发事件早期预警、指挥灵敏高效、事件信息准确及时、处置准确迅速等目的。
(3)建立物联网的分布式自治模型;提出自适应的终端标识分配和资源动态配置机制、自治子网间的协同管理机制,以及可增量部署的异构网络融合机制,形成体系化的物联网自治理论和方法;
(4)提出物联网信息处理架构;提出混杂信息融合的方法,以及关系链的挖掘、建立、维护和使用方法;作为与国家应急平台体系相融合的开放式集成研究平台,既为提升河南省应急平台体系的科学性提供理论和方法支撑,又为突发事件应急管理的基础研究提供共享平台。
(5)验证平台和示范应用方面
研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证,提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具。
(6) 学术交流和人才培养方面
积极参与国际合作和国际国内标准制定,争取更多的研究成果成为国际国内标准; 争取更多国际交流和组织大型国际会议的机会。培养和建立一支学术水平高、创新能力强的学术研究队伍,使我国在该领域的研究进入国际先进行列,为未来十年国家物联网的跨越式发展做出实质性贡献。



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