《面向物联网的应用系统互联标准研究制定与应用》

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该项目属于物联网技术领域。近年来,随着信息技术的快速发展,工业领域涌现出了数量众多的传感应用系统。由于缺乏面向物联网应用系统的软件开发规范,造成相关传感应用系统结构各异、互联困难,制约了“中国制造2025”国家战略的实施和发展。

为解决以上问题,该项目团队主导制定了IEEE-1851国际标准“IEEE Standard for Design Criteria of Integrated Sensor-Based Test Applications for Household Appliances”。该标准中规定了家电制造领域跨越异构平台的传感应用系统的通用互联协议。在IEEE 1851国际标准基础上,进一步结合中国实际,主持制定了GB/T33137国家标准“基于传感器的产品监测软件集成接口规范”。与制定的国际标准相比,该标准由家电应用领域拓展到工业制造全领域,不仅提供了物联网应用系统间的多层互联标准,还提供了物联网应用系统与相关业务系统的交互协议。同时获批授权发明专利5项,对实施标准的关键知识产权进行了有效保护。为促进标准的快速应用和实施,该项目团队研发了物联网应用软件开发平台,并提出了兼容现有应用历史数据的智能匹配算法,获得软件著作权6项。

为实现标准制定,该项目团队在物联网领域国家973、863、自然科学基金重点项目等多项国家级课题支持下,进行了长期的研究和探索,提出了物联网系统体系结构及应用系统互联模型,包括物联网七层模型、物联网应用系统组成结构、复杂虚拟仪器模型、系统串联模型、系统并联模型、系统转接模型及物联网云平台模型。这些研究成果不仅被应用于该项目团队主持制定的国际和国家标准,还作为重要技术内容被海洋物联网领域的IEEE 2402国际标准所采用,对海洋领域物联网建设发挥了重要作用。上述研究成果在IEEE Transactions on Instruments and Measurements、International Instrumentation and Measurements Technology Conference等国际工业制造软件领域的顶级学术期刊和会议上合计发表论文53篇,其中SCI检索18篇次,论文引用总数超过1036次。并且,在科学出版社出版学术专著《物联网系统设计开发方法与应用》。

网络与信息安全领域的郑建华院士和物联网技术领域的姚建铨院士,高度评价了该团队取得的上述成果,指出:相关标准的制定对于中国工业物联网的发展和“中国制造2025”战略的快速实施,具有重要的引领和示范作用。

从上述标准于2012年首次在海尔集团热水器事业部进行应用示范开始,IEEE-1851国际标准及GB/T33137国家标准的应用已从海尔集团的热水器产品线,扩展至空调、冰箱、洗衣机、厨房电器等产品线,应用企业也从海尔集团扩展到美的集团、澳柯玛集团、万宝集团和黄石东贝电器股份等100余家家电上下游企业。上述工业企业的标准不仅实现了企业内部相关应用系统的互连互通,提高了研发、设计和生产和决策效率;而且实现了大企业与上游供应商之间的系统互联,消除了企业间的产品设计、生产冗余环节。因此,相关标准应用取得了显著的生产效益:据不完全统计,近三年仅海尔集团空调产品线就达成新增销售额48.85亿元。同时,对中国工业物联网的快速发展和人才培养起到了促进和带动作用,产生了良好的社会效益。

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