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重要研究成果

   近年来移动通信及各类短距离无线接入技术获得了快速发展,极大地促进了物联网技术在各领域的迅速普及和完善。实验室抓住了无线通信与物联网发展的的特殊机遇,在多个国家与省部级项目的资助下,攻难克关和持续创新,取得了一系列原创性成果。

  成果1:智能协同无线通信系统及其关键技术

针对基于智能化的未来社会信息服务需求,构建了物联网环境下“智慧服务商店(3S)”的物联网智慧服务体系架构,研究完成将通信技术、计算技术和控制技术相融合的物联网“智慧服务系统(3S系统)”原型系统,实现智能信息服务核心理论和关键技术的重要突破,提出基于业务驱动的智能服务模型,完成移动业务与网络资源的动态高效适配,为物联网智能化生产与服务及智慧城市建设等重大科学问题及其关键技术提供了总体技术解决方案。

该成果依托国家973计划和江苏省973计划,荣获2016年度国家技术发明二等奖2015年度中国通信学会技术发明一等奖;共发表学术论文50多篇,其中SCI收录30篇、IEEE期刊论文18篇;申请国家发明专利100项,授权国家发明专利30余项;提交标准化提案5项;为各级地方政府提供智慧城市相关技术解决方案20余件,为全国各类企业提供物联网技术与应用产业发展咨询方案100余项,技术成果已经应用于省内外的智慧环保、智慧农业、智慧物流、智慧健康、智能制造、智慧交通、智慧矿山等多个物联网领域。

  成果2:物联网环境下面向服务的虚拟化协同网络关键技术及系统应用

该成果提出满足物联网环境下复杂用户服务需求的虚拟化服务网络体系架构以及智能化信息服务技术方案,研究解决基于异构网络虚拟融合和异构终端动态聚合的柔性可重构协同组网理论及其协同技术方法,突破异构网络物理资源受限和信息终端服务能力受限的制约,研制完成一种可软件定义的多域虚拟化网络协同控制系统,提高物联网环境下无线网络的传输效能和服务能力,在多种系统中得到应用。本成果在通信制造业各类企业的多种信息服务产品中得到规模化应用,在城市安全管理、智慧轨道交通、环境监测、抢险救灾等方面发挥了重要作用。

该成果在国家973计划、国家科技重大专项等项目资助下,荣获2017年度江苏省技术发明一等奖中国通信学会技术发明二等奖;共发表学术论文50余篇,其中SCI收录35篇、IEEE期刊论文16篇,1篇入选ESI高被引论文,单篇最高他引次数22次;授权国家发明专利25项,申请软件著作权6件,向ITUOMAoneM2M等国际标准化组织提交提案4项,组织实施了物联网重大示范应用工程5项。研制的系统协同终端数超过20个,支持业务在多个异构终端上迁移并且保持业务的连续性,支持5种短距离低功耗无线接入终端的自组网和泛在接入。

  成果3:面向物联网应用的可穿戴天线设计及体域信道建模方法

面向物联网应用的可穿戴天线设计及体域信道建模方法聚焦解决物联网中的天线设计方法、射频单元电路设计方法、短距离无线信道测量建模等问题,提出了多本征模的谐振宽带天线综合设计方法、平面端射圆极化天线设计方法、基于可穿戴圆极化天线分集的体域无线信道建模方法等。先后承担国家自然科学基金重大科研仪器研制项目等多项省部级科研项目,在IEEE Trans. AP等国际权威期刊和重要会议上发表论文40余篇(SCI收录26篇,IEEE期刊论文11多篇,其中1篇入选2017ESI高被引论文),被包括多名IEEE Fellow在内的国内外同行引用超过100次,已授权国家发明专利18件,获江苏省优秀硕士论文奖2篇,获中国研究生电子设计大赛二等奖3项,获全国大学生物联网技术与应用大赛二等奖5项。美国、加拿大及香港等国家与地区的院士、著名教授多次引用论文提出的天线设计和信道测量仿真等理论,并将其拓展应用到各类天线的设计和无线信道仿真器开发中。

  成果4:面向物联网的无线光通信芯片

发现量子阱二极管光发射和探测共存现象,成功研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的可见光全双工通信芯片,传输速率达到200 Mpbs,攻克了同质集成光电子芯片的难题。该成果发表Appl. Phys. Express等权威期刊论文19篇,授权发明专利22项,4次被国际知名半导体杂志Semiconductor Today作为专题报道,20165月以“Gallium nitride light-emitting diodes, photodiodes and waveguides”为题报道了可见光通信芯片及光致晶体管;20165月以“More indium gallium nitride integrated photonics on silicon”为题报道了硅基氮化镓平面光子集成芯片;201711月以“Ш-nitride on silicon optoelectronics transfer to plastic and glass”为题报道了可转移氮化镓光电子集成芯片,201712月以“Monolithic Ш-nitride on silicon photonics for Internet of Things”为题报道了面向物联网的无线光通信芯片。在光学权威期刊综述文章Adv. Opt Photon. 2018年第43期中指出 “After the realization of dual mode selection between light emission and detection by using InGaN/GaN MQWs on a Si-based GaN substrate, the monolithic l integration of a LED and PD also became a reality [258-260]”3篇引文均为该成果创新性工作。诺贝尔物理学奖得主中村修二Appl. Phys. Express 2017年第10期论文中指出“单片集成有源与无源器件可以获得多功能光电子器件”,在Opt. Express 2018年第26期中指出“researchers fabricated the LED, PD and the suspended waveguide on the same GaN-on-silicon substrate [12] and such scheme enabled 30Mbps in-plane data communication link [13]”2篇引用文章均指出该成果属于世界首创