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研究方向
 
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研究方向及项目介绍

 

研发项目1RFID在出境木质包装上的防伪应用

  木质包装可能携带有害生物,在出境货物包装之前须经除害处理。1998911,美国农业部部长以从中国商品的进口木质包装材料中发现了光肩星天牛为理由,为防止其对美国森林资源和环境资源构成危害,签署了一项针对中国的临时性植物检疫法令,这突如其来的变故使我国的出口商蒙受重大损失。与我院工程中心合作,我们针对目前RFID的实际问题和对问题解决方案的强烈需求,自主研发了标签和阅读器,并将RFID系统与公钥认证系统结合起来,达到安全防伪的目的;该项目首倡和推动我国射频电子标签在出境木包装上的防伪标准化,倡议全球射频电子标签在出入境木包装上的防伪标准化工作。07515召开了该项目的专家鉴定会。该成果在《国门时报》上的报道如下:该研究成果填补了我国出境木质包装标识防伪系统研究的空白,该项目在木质包装监管领域达到了国际先进水平。该项目目前处于产业化阶段。

 

研发项目2:射频标签中密码与安全协议的研究

  RFID的安全已经引起国内外工业和学术界的广泛兴趣,但现有解决方案目前都有成本或实用方面的缺陷,虽然RFID有许多优点,应用前景很好,但它目前与条码技术相比成本过高,且存在安全隐患。RFID的安全问题不仅包括黑客攻击和信息窃取等问题,还包括侵犯个人隐私问题。应用RFID,商家或盗贼可以容易地跟踪查探顾客的所作所为。在标签芯片上加入传统安全模块又把标签成本推得更高。这个问题使得RFID一直未能在物流上大量应用。本课题针对RFID系统在物流中低成本,高安全的单品级应用,开发出密码安全协议,该协议可以降低RFID标签的密码逻辑操作,从而降低标签成本。同时我们在标签方加入少量非敏感信息以减少后端搜索量,且该信息需经过随机杂凑处理,防止用户被跟踪。

 

研发项目3:基于无线传感器的煤矿安全监控系统(信息产业部)

  中国能源需求的67%来源于煤炭,全国煤矿普遍呈超负荷生产状态。原煤产量占世界总产量的一半。相对持续增长的煤炭开采量,由煤矿开采造成的各种煤矿事故仍然居高不下。目前我国煤矿装备的绝大多数矿用瓦斯气体传感器设备布设方式采用有线方式,通过光缆、电力或信号线缆等进行传输。这种传统的布设传感器设备的方式不仅由于部署繁琐,线路依赖性强,导致安装部署维护成本较大;更在预警方面存在着本质的缺陷,即工作稳定性差和调校期频繁。煤矿井下一旦发生事故,救援人员迫切需要知道失踪矿工的具体位置,以便施救。针对煤矿安全生产中对瓦斯和环境参数的监测以及对井下工作人员的定位需求,与我院工程中心合作,开发出了基于无线传感器网络技术的、面向煤矿安全生产过程监控的多功能便携式传感器网络节点设备,和面向煤矿管理者的实时监控煤矿生产过程安全的系统管理平台。其主要功能包括对井下瓦斯、温度、湿度等参数的实时监测,对井下工作人员的实时定位等。

 

研发项目4:无线传感网络在心电图上的应用

  无线传感器网络是当前国内外传感器技术领域的研究热点,近年来发展迅速,其在军事、环境、医疗、家庭等领域展现出广阔的应用前景,给医疗监护产品的升级换代提供了技术支持。我们研制的基于无线传感器网络的心电遥测远程监护系统,是将传统的心电监护仪与新兴的无线传感器网络(WSN)等技术相结合的新型监护系统。该系统包括心电遥测盒、基站监护中心两部分,在社区或者医院病房的环境中建立一个无线传感器网络。通过该网络,传感器节点(心电遥测盒)采集患者人体生理指标信息,并将信息以无线方式传输到基站监护中心。监护中心负责心电信号的接收、命令的发送,波形与数值集中显示、存储、回放、存档、打印、数据管理、实时和非实时的信息分析,可同时监护多至32个患者的生命体征信息。并通过Internet网络将数据传输至远程医疗监护中心,由专业医疗人员对数据进行统计观察,提供必要的咨询服务和远程医疗。系统具有高度的灵活性和可扩展性,可以广泛应用于社区的远程医疗和医院病房监护的环境中,通过Internet网络可以构建远程医疗的信息网。

 

研发项目5:低成本CMOS非制冷红外传感焦平面(863

  我国有些科研院所从上个世纪90年代初就开始红外探测器的研制,虽然取得很大进展,但与实际应用和产业化还有差距,目前国内的非制冷红外探测器基本依赖进口。在本项目中,我们拟采取CMOS MEMS技术,对低成本的非制冷红外焦平面阵列进行深入的研究,将CMOS MEMS技术用于非制冷红外探测器的研制,能够使器件向高可靠性、微型化、高密度阵列集成和低成本、可批量生产等方向发展,并有可能利用该技术制造出具有全新工作机理的非制冷红外焦平面阵列。其主要内容包括:1)器件结构的模型设计及优化;2)CMOS MEMS工艺技术研究;3)焦平面读出电路研究

 

研发项目6:密码设备的侧信道分析技术(863

  对商用密码集成电路和IP核的主要攻击方法是侧信道分析(side channel analysis )的攻击方法,比如通过功耗、电磁辐射、时间、及其它一些可检测到的信息泄露出与密钥相关的信息。侧信道分析技术与密钥长度无关,只与集成电路的实现有关。如果集成电路未采取保护措施,则可能只需要很小的代价就可以实现破解并获得密钥。因此,侧信道分析攻击方式成为破解密码芯片的可能的一条捷径,越来越受到学术界和工业界的关注。本项目对密码设备的侧信道分析研究包含三个方面:1. 侧信道分析技术的理论研究;2. 密码设备在侧信道分析攻击和抗攻击方面的工程实践; 3. 在这些理论研究和工程实践的基础上,形成符合中国密码设备设计制造状况的检测和设计规范。本项目预期研究结果:通过针对侧信道分析工作的理论研究、工程实践方面的工作,形成密码设备在侧信道分析攻击和抗攻击方面的原创性成果,并进一步形成检测和设计规范,推动研究成果的产业化过程。

 

研发项目7RFID UHF 标签芯片的研究

  研发符合EPC G2 UHF 标签芯片。

 

研发项目8:无线传感器节点及协议的研发

  无线传感器网络是当前国际上备受关注的由多学科交叉的新兴前沿研究热点领域,它能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将信息传送到终端用户。本项目研发低功耗和低成本的传感器网络节点及网络协议。重点研究低功耗的处理器模块、多路传感器的接入模块、射频接入模块、无线传感器网络协议的软硬件协同设计、各种重要应用功能模块的设计、验证和实现。

 

研发项目9:无线传感网络在数字城市的应用

  数字城市中的一个关键分支为实时监控,其中包括视频数据,声音数据,温度和湿度数据,危险源的数据等的采集,经过专用或互联网把数据传输到控制中心,便于监控和分析。本项目利用无线传感网络技术,实现了对数据的采集和通讯功能。我们已搭建了一个无线传感网络演示平台,从最底层的操作系统开始,在无线传感网络的节点上,完成了组网算法、路由算法、定位算法等的研发,构成一套自己的知识产权。目前我们的研发成果以在国内占据领先地位,基本上与国际先进技术保持同步。在目前的无线传感网络的平台上,能够实现温度、湿度、光照度等的测试。

 

研发项目10:空气污染监测系统

  空气质量监测有其特殊的重要意义,它直接关系到我们每个人健康。传统的环境空气质量监测手段是手工监测,随着科技的进步,世界范围内的环境空气质量监测已由手工采样-实验室分析的模式发展到了自动监测的模式。自动监测模式能够随时监测环境空气质量及其污染物排放情况。环境空气自动监测模式采用的是空气质量自动监测系统,该系统是一套以自动监测仪器为核心的自动测-控系统。 本项目的目标是:自主研发出可对空气颗粒污染物进行自动监测的低成本、小型化激光雷达,以便于民用和普及。

 

研发项目11:基于RFID的深港一体化食品安全供应链公共信息平台建设及示范性应用(深港创新圈重大项目)

  供港食品安全问题直接相关香港居民的饮食健康、经济繁荣、社会稳定的基本问题,因此关系重大,是深港合作中的重大课题。与中心合作,本项目使用RFID等技术作为信息载体,集成网络与通信等技术为一体,实现了信息化时代的高效物流管理。该服务系统由公共信息平台与其支撑的示范性应用组成。其中公共信息平台分为两个相互独立但紧密合作的同属 (sibling)平台,分别是位于深圳的食品安全供应链信息平台(Food Safety and Supply Chain Information PlatformFOSSIP)和位于香港的食品安全供应链信息管理服务(Food Safety and Supply Chain Information Management Services,FOSSIM.所提供的示范性应用全面涉及供港食品供应链的种植/养殖、加工、配送、运输、口岸检验,超市零售等诸多环节的信息采集、记录与交换;实现深港两地政府监管部门对供港食品供应链的全程实时监控及食品信息的溯源管理;优化企业的信息化管理流程,简化和加快企业的通关流程;同时满足消费者对食品信息的知情权。本项目将多种信息采集技术融为一体,并对众多的异构信息进行转换、融合、挖掘,实现了以RFID为关键索引的信息应用;充分的将RFID的在线应用和离线应用结合,较好的实现了以RFID为核心的物流信息管理模式;同时,和香港方面的合作,使得本项目能够和港方进行安全与无缝的数据交换。

 

研发项目12:集装箱电子标签与电子封条关键技术及试点应用 (深港创新圈重大项目)

  为适应国际国际贸易发展需要,下一代的集装箱智能集装箱,已经成为集装箱未来发展的必然方向。研发集装箱电子标签和电子封条,制订相关标准,是实现全球范围内全供应链的集装箱跟踪监管,解决国际贸易安全与便利,实现安全贸易通道,国际海运绿色信道的一个基本要素,是我国应对全球贸易安全与便利的需要,是我国坚持自主创新和掌握核心技术的需要,是我国把握标准制订制高点的需要,也是维护国家安全和强化企业国际竞争力的需要。与中集集团和我院工程中心合作,本项目研究解决集装箱监管的世界性难题,在面临供应链信息失真、国际货运安全等形势下,本项目通过RFID等技术在集装箱行业的应用,创造性的提出了基于智能集装箱的集装箱公共信息平台与服务系统的全供应链信息和数据的共享与管理模式,为集装箱全供应链下的跟踪和监管提供了一套创新性的方案,是集装箱行业的一次应用创新。

 

研发项目13UWB:超宽带(UWB)收发机结构设计

  由于无线传感器网络使用环境的复杂性以及不可回收性,需要一种结构简单,低能耗的无线收发机模块。超宽带脉冲无线电由于其抗多径能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、低截获概率、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点很好的满足了以上的要求。正成为无线低速率应用研究热点。开展情况:已完成多种接收机结构设计和仿真,现正在向实际应用转化。

 

研发项目14:传感器网络关键技术研究--传感器网络高能效通信技术研究(国家03重大专项)

  无线传感器网络可分为物理层、MAC层、网络层等,系统的物理层负责数据的编码、调制、发送与接收,是决定无线传感器网络的节点体积、成本以及能耗的关键环节,是无线传感器网络的基础和研究重点之一。本项目将开发一个无线传感器网络通信系统级平台。

 

研发项目15:中高速传感器网络关键技术 (广东省重大专项)

  中高速无线传感器网络在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、反恐、危险区域远程控制等许多领域获得广泛的应用,研究无线传感器网络具有重要的科研价值和巨大实用价值。本项目的目的是研发中高速无线传感器网络中的主要问题,开发形成一套中高速无线传感器网络的软硬件系统。