学院牵头承担的物联网基础理论与关键技术创新群体项目，围绕物联网发展面临的广覆盖、巨连接、低时延三大挑战，以更透彻感知需求为牵引、网络智能化提升为途径、更佳用户服务体验为目标，探索更透彻感知驱动的智能物联网“感-传-算”适配机理，研究物联网类人感知、智简组网、认知服务等理论与技术，力争在新一代物联网感知、组网、服务方面取得原创性理论成果和关键技术瓶颈的突破，研制新型物联网原型系统，丰富物联网的基础理论体系，为服务国家战略提供技术支撑。

本项目围绕物联网发展面临的广覆盖、巨连接、低时延三大挑战，以更透彻感知需求为牵引、网络智能化提升为途径、更佳用户服务体验为目标，从物联网类人感知、智简组网、认知服务三方面展开研究，取得一系列创新理论成果和关键技术突破：

1. 类人感知方面，聚焦物联网泛在无线感知前沿，在毫米波精细感知、太赫兹分子级感知取得突破。提出了基于毫米波感知的环境无依赖步态/手势/液体成分识别方法；揭示了人体生理指标与毫米波信号变化关联规律，提出了基于毫米波感知的无感血压、心律失常、心理压力等监测方法；设计太赫兹数字触觉感受器模型，实现对物体表面微米级粗糙度等信息感知；发现了太赫兹吸收特性和分子种类的映射关系，设计数字化味蕾模型，实现对单一和混合味觉的感知；提出了复杂光照场景图像视频感知智能增强技术。

2. 智简组网方面，在无线智简组网理论与架构、天地一体与5G智简组网方法取得突破。理论推导了无线传输速率性能与端到端时延间的关系，阐明了多种接入策略的容量和时延随网络规模变化的尺度规律和成因关系；设计了智能柔性的无线接入网络切片动态编排机制，并提出智能高效资源调配方法，自适配满足差异化物联业务需求。通过全球首个对商业部署5G网络全程测量，揭示了感知与覆盖、切换、应用、能耗之间定量关系；设计在线强化学习驱动的自适应视频流控算法、深度混合学习驱动的鲁棒视频流控算法，显著提高了视频流传输体验质量。

3. 认知服务方面，在认知服务提供架构、机理与方法和视频物联网认知服务等方面取得突破，提出了一种云边协同的分布式认知服务提供架构；提出了认知模型的分布式学习与敏捷推理方法、基于势博弈的认知服务提供方法和能耗感知的星上认知服务调度方法，为时空动态的物联网业务提供服务质量保障；提出了面向视频物联网认知服务的小样本细粒度图像分类、物理常识认知推理、动作定位与质量评估等系列深度学习算法。

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团队结合灵巧5G网络与低轨宽带通信卫星优势，于2021年7月25日成功完成低轨宽带通信卫星与陆地灵巧5G网络互联互通试验，可有效解决偏远地区大空间尺度下的低时延、高速、机动通信难题。此次试验通信平均时延低至30ms，相比采用高轨卫星的方案降低80%以上。在承载实际业务期间，济南至北京方向的上行数据回传速率可达50Mbps，相比前述试验结果提升4倍。获中央电视台专题报道和有关部门的高度关注。

新闻报道1：北邮人再登央视 | 国内首次完成低轨宽带通信卫星与5G专网互联互通试验，2021-07-27。

链接：https://www.bupt.edu.cn/info/1079/84391.htm

近年来我们致力于空天方面的研究，研制了全球“首个”轻量化星载5G核心网系统，获得IEEE卫星技术创新奖（中国高校首次获奖）；研制了星地网络服务质量度量系统，被全球164个国家和地区访问及使用；研制了全球“首个”云原生卫星平台，被华为云官网2次报道，获得CNCF云原生技术创新奖；研制了北邮一号卫星，实现了星地端到端测控服务秒级响应；发起建设了天算星座，已经涵盖5颗低轨卫星（含北邮一号）和7个地面站，为清华、北大、华为等31家单位提供支撑，被央视一套报道。为了推动科技成果转化，成立了天算联盟，发起了IEEE Satellite全球卫星大会以及CCF-YOCSEF 卫星计算工作组。北邮深研院目前任深圳市卫星物联网产业协会副理事长单位，未来北邮深研院计划成立“深圳卫星互联网创新及应用中心”，围绕卫星互联网创新及应用开展研究，落地天算联盟，并整合科技资源及科研成果。

天算星座网址：http://www.tiansuan.org.cn/

计算机学院（国家示范性软件学院）

2025年1月17日