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科研团队

微体系结构与集成电路实验室

来源：日期：2020-10-14 点击量：

【团队名称】

微体系结构与集成电路实验室

【团队方向】

云计算与大数据

自然语言处理

人工智能芯片

图像处理

自动机器学习

工业物联网

智能系统关键技术

【团队简介】

微体系结构与集成电路实验室目前共有教授3人、副教授/讲师6人、外籍知名客座教授2人。实验室具有雄厚的科研硬件实验平台，包括信号发生器、示波器、网络分析仪、工作站、服务器15台等共600多万的硬件仪器。目前实验室研究方向主要分为四个大的方向：云计算与大数据、人工智能、工业物联网、智能系统关键技术，其中云计算与大数据主要研究分布式存储技术、云/超算资源管理调度、智能检索与推送、生物基因大数据分析、材料基因大数据分析；人工智能方面主要研究自然语言处理、人工智能芯片、图像处理、自动机器学习；工业物联网方面主要研究工业互联网协议、无线网络/5G网络工业应用技术；智能系统关键技术主要研究基于阵列信号的目标检测、人体动作捕捉、群智机器人。在科研成果方面，实验室牵头和参加的国家级项目（863、973、重点研发、国家自然基金、国防/总装预研）23项，省部级（教育部、北京市、天津市等）项目7项、企业（Intel、阿里云、360、鞍钢、曙光、同方、方正、用友等）合作项目21项；作为标准组成员参与国际/国家标准制定8项；发表SCI/EI检索论文200余篇；获得发明专利40余项；出版专译著11本，其中国家级规划教材一部《数据结构》；作为参与人获得国家技术发明奖二等奖、国家标准创新贡献奖一等奖、天津市科技进步二等奖、北京市教学成果二等奖、冶金科技进步二等奖、中国消防协会科技创新二等奖、中国指挥与控制学会二等奖。

【突出成果】

大数据方向研究成果：动态容器技术

为了解决多源异构材料数据的存储和共享难题，研发了用户自定义数据存储结构的动态容器技术（如下图所示），解决了多源异构材料数据的信息化表示与标准化描述问题，研发了基于动态容器的集数据汇交、存储、查询、展示于一体的材料基因工程专用数据库系统。

图1 动态容器技术

大数据方向研究成果：国家材料基因工程数据汇交与管理服务技术平台

针对离散型材料数据、高通量计算/实验数据和数据库数据三类科学数据，满足材料基因工程研究的综合性平台。是目前世界唯一集材料基因工程科学数据与项目管理评价于一体，支持数据与软件共享的综合管理服务平台。

图2 国家材料基因工程数据汇交与管理服务平台首页

人工智能和智能物联网方向研究成果：自动抄表物联网

研发了基于NB-IoT的广域自动抄表物联网终端，包含设备接入服务、深度学习识别服务、数据管理服务、数据标注服务和存储系统的广域自动抄表物联网云服务系统。为中国联通天津市分公司、天津市华鼎科技企业孵化器有限公司等企业提供了自动抄表服务，显著提升了用户能耗数据管理效率。其中天津联通电表拍照能耗管理系统项目共计部署抄表终端9000台，解决了基站能耗数据采集的难题并节省了人力成本开销。

图3自动抄表物联网系统

室内定位和物联网方向研究成果：三维相对定位消防员搜救器和消防员应急保障物联网

提出了基于点对点三维相对定位的室内导航技术，有效解决了遇险消防员搜救难题；与天津市天安博瑞科技有限公司合作研发了三维相对定位消防员搜救器（简称搜救器），超过5000台应用到全国10多个省市。获得了北京市消防特勤支队、内蒙古包头消防支队等应用单位“在复杂的环境内可以引导搜救人员比较快速的找到报警队友；特别是前场队友之间的互救，更加及时高效”、“在建筑物任何角落报警，都可以很快的找到”、“相比以前的搜救方法，效率提高很多”、“实用性很强”、“快速解救报警队员”、“在室内任何角落，通过精确测距定位都可以很快找到”、“提升消防员安全防护水平”等高度评价。该成果被专家综合评定为“国际先进”水平，获得天津市科技进步二等奖和中国消防协会科技创新二等奖。

图4三维相对定位消防员搜救器和消防员应急保障物联网

工业物联网方向研究成果：工业物联网国内/国际标准

牵头制定了国际互联网工程组IETF 6TiSCH标准，参与制定IEEE 802.15.4e/IEC62948等国际标准4项、WIA系列国内标准3项，为推进我国工业物联网标准化和争取国际标准获得中国国家标准化贡献一等奖。

工业物联网方向研究成果：鞍钢集团第三冷轧厂轴承温度监测物联网

研发了鞍钢集团第三冷轧厂轴承温度监测物联网（406个无线传感器节点），通过实时温度数据监测轴承健康状况。用户基于该系统的温度变化曲线能够准确预测每根轴承的剩余使用寿命，在设备检修是对剩余使用寿命较短的轴承进行提前替换，大幅减少了该厂设备异常停产时间。该系统至今稳定运行13年，被ISA SP100国际标准组评为“工业无线典型示范系统”。为该系统设计的Mesh-Star网络拓扑方案被面向工业过程自动化的工业无线网络标准（WIA-PA）采纳。