河南省科技攻關計劃項目申請書無線傳感器網絡LOWPAN一致性測試技術

1、河南省科技攻關計劃項目申 請 書項目名稱：基于6LoWPAN無線傳感器網絡協議一致性測試項目領域： 農業(yè) 工業(yè) 社會發(fā)展申請單位（簽章）： 華北水利水電學院 協作單位： 推薦部門（簽章）： 華北水利水電學院 填報日期： 2011 年 9 月 8 日河南省科學技術廳制填 報 說 明1根據河南省科技攻關計劃管理辦法，申報省科技攻關計劃項目必須填報河南省科技攻關計劃項目申請書。2“申請書”的各項內容應認真填寫，表述準確，實事求是。其中引用的名稱、數據等內容均應標明出處，外來語要同時用原文和中文表達，第一次出現的縮寫詞須注明全稱。3若項目申報者有協作單位，請?zhí)顓f作單位概況，且必須在“申請書”后附合作協

2、議（合同）。4“申請書”中未列但需說明的內容可加附頁，相關技術文獻、證明文件等材料應作為附件一并報送。5“申請書”打印規(guī)格統(tǒng)一使用A4紙，4號宋體字，于左側裝訂成冊。紙質材料一式五份與電子文檔一并報送。一、項目概況項目概況項目名稱基于6LoWPAN無線傳感器網絡協議一致性測試預期主要成果形式1 2 41、論文論著 2、研究報告 3、新產品或農業(yè)新品種 4、新設備 5、新材料 6、新工藝或方法 7、軟件 9、其他經費合計（萬元）申請撥款匹配銀行貸款自籌其他301515申請單位概況單位名稱華北水利水電學院單位性質 1、企業(yè) 2、科研院所 3、高等學校 9、其他企業(yè)登記注冊類型1 1、國有企業(yè) 2、

3、集體企業(yè) 3、股份合作企業(yè) 4、聯營企業(yè) 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私營企業(yè) 8、港澳臺投資企業(yè) 9、外商投資企業(yè)地 址河南省鄭州市北環(huán)路36號所在省級產業(yè)集聚區(qū)聯 系 人李樹山電話65727655-3676傳真郵編450011職工總數1100技術人員900中高級技術人員700主要參加人員姓名性別出生年月學歷從事專業(yè)職稱（職務）莊晉林男1958.12研究生計算機應用教授段美霞女1976.10碩士儀器儀表講師吳慧欣男1978.8博士計算機應用副教授劉明堂男1974.2碩士電子信息講師韓紅玲女1979.2碩士嵌入式系統(tǒng)講師袁勝男1979.9博士光通信講師協作單位概況單位名稱 附合作協議（

4、合同）單位性質 1、企業(yè) 2、科研院所 3、高等學校 9、其他企業(yè)登記注冊類型 1、國有企業(yè) 2、集體企業(yè) 3、股份合作企業(yè) 4、聯營企業(yè) 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私營企業(yè) 8、港澳臺投資企業(yè) 9、外商投資企業(yè)地 址所在省級產業(yè)集聚區(qū)聯 系 人電話傳真郵編職工總數技術人員中高級技術人員主要參加人員二、項目主要研究開發(fā)內容（不超過100個漢字）依據6LoWPAN（IPv6 over Low Power WPAN-Wireless Personal Area Network）建議以及RPL（遠程啟動服務）相關規(guī)范，研究支持無線傳感器網絡的6LoWPAN協議一致性測試技術。通過發(fā)生一致性

5、測試用例，自動檢驗被測節(jié)點設備的數據鏈路層、適配層、網絡層等對應規(guī)范的一致性，并對測試結果進行智能判決。三、項目的立項依據和意義（說明國家有關產業(yè)技術政策，國內外相關領域技術發(fā)展水平和趨勢等）課題立項的依據和意義：物聯網即無線傳感網絡(WSN-Wireless Sensor Network）是一種通過自組織構成的能根據環(huán)境自主完成指定任務，并且集成了感知、融合與控制的分布式智能化網絡系統(tǒng)。其網絡節(jié)點是大量部署在作用區(qū)域內的、具有通信與計算能力的無線傳感節(jié)點，節(jié)點間是無線通信方式?？蓮V泛應用在工業(yè)控制環(huán)境檢測與預報、建筑物狀態(tài)監(jiān)控、醫(yī)療護理、智能家居、空間探索以及軍事等領域。我國“十二五”規(guī)劃中

6、已明確將物聯網作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)來培育和發(fā)展，將建設物聯網應用示范工程列為戰(zhàn)略性的新興產業(yè)，作為物聯網重要組成部分，無線傳感器網絡必將獲得巨大發(fā)展。隨著基于6LoWPAN的無線傳感器網絡相關標準的演進，測試已經成為產業(yè)鏈中獨立的、不可缺少的一環(huán)，而對基于6LoWPAN的無線傳感器網絡的芯片、軟件以及節(jié)點設備等產業(yè)來說，測試也是薄弱的一環(huán)，尤其國內測試儀表與國外先進水平相差較大。目前，國內外多家芯片設計與生產廠商都在開發(fā)無線傳感器網絡方面的產品，相關軟件以及節(jié)點設備也呈蓬勃發(fā)展趨勢，但針對這些產品的較為完整的協議一致性測試儀表還是空白。對基于6LoWPAN協議的無線傳感器網絡相關產品進行測試，特

7、別是進行無線傳感器網絡協議一致性測試，是驗證網絡節(jié)點設備與標準的符合程度，檢驗無線傳感器網絡節(jié)點設備商用化水平的關鍵手段,也是基于6LoWPAN的無線傳感器網絡產業(yè)鏈中重要的一環(huán)。為了推動我國基于6LoWPAN的無線傳感器網絡的發(fā)展，在瞄準基于6LoWPAN的無線傳感器網絡產業(yè)鏈中的芯片、軟件以及節(jié)點設備研發(fā)的同時，針對其實際測試需求，研究基于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試方法。在此基礎上，研究模塊化的基于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試技術，填補目前國內此項空白，推動無線傳感器網絡進一步發(fā)展，促進基于6LoWPAN的無線傳感器網絡技術的商業(yè)化進程，這對于形成我國基于

8、6LoWPAN的無線傳感器網絡產業(yè)鏈具有重要的戰(zhàn)略意義。我國在2006年就已啟動了針對中國傳感器網絡的標準化工作，積極參加到相關國際標準的制定工作中。其中，與IEEE合作的IEEE Std. 802.15.4c已被認證為新的IEEE標準，但支持該標準的協議一致性測試技術還沒有成熟，因此對此類儀表的需求非常迫切。國內外技術發(fā)展水平以及發(fā)展趨勢：在國外，已經有多家著名廠商在軟硬件兩方面進行了廣泛的研究開發(fā)，芯片一級主要包括TI、Freescale、Atmel等著名廠商所推出的一系列解決方案，硬件產品包括Motes系列、JN系列、XYZ系列等傳感器節(jié)點模塊，軟件協議棧包括TI的TIMAC、Frees

9、cale的SMAC與802.15.4MAC等，而針對WSN的操作系統(tǒng)包括TinyOS、SOS以及Contiki等，相關項目和計劃包括美軍的CEC、REMBASS、TRSS、Sensor IT、WINS、Smart Dust、Sea Web等。在國內，“十五”科技攻關項目就把傳感器網絡列為重大研究項目，并積極參與到相關國際標準的制定，其中802.15.4c便是針對中國地區(qū)的媒體接入控制（MAC）與物理層（PHY）規(guī)范【1】。國內相關研究機構包括中科院上海微系統(tǒng)所、中科院軟件所、哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、華東師范大學、北京郵電大學、北京交通大學、國防科技大學、中興通訊等。其中，北京交通大學開發(fā)出了

10、適用于小型傳感節(jié)點的微型6LoWPAN協議棧【2】，華東師范大學自發(fā)研究和設計了“6LoWPAN協議棧”，中科院軟件所開發(fā)了一套無線傳感器網絡測試平臺（不包括協議一致性測試）。為了推動我國基于6LoWPAN的無線傳感器網絡的長期發(fā)展；同時，也為了避免基于6LoWPAN的無線傳感器網絡技術開發(fā)過程中，由于測試設備的匱乏從而延緩其產業(yè)化進程的窘境，必須抓住目前基于6LoWPAN協議的無線傳感器網絡發(fā)展的良好機遇，在目前基于6LoWPAN的無線傳感器網絡產業(yè)鏈中的基站、終端等設備技術蓬勃發(fā)展的同時，針對基于6LoWPAN的無線傳感器網絡基站和終端特點及相關新技術和實際測試需求，研究基于6LoWPAN

11、的無線傳感器網絡基站和終端的網絡協議一致性測試方法是適應目前測試需要的。在研究測試方法的基礎上，研究模塊化的基于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試技術,填補目前基于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試技術、測試儀器的空白，并推動基站和終端性能進一步提高，對形成我國基于6LoWPAN的無線傳感器網絡產業(yè)鏈，促進基于6LoWPAN的無線傳感器網絡技術的商業(yè)化進程，突破國外公司的技術壟斷，具有重要的戰(zhàn)略意義。四、項目研究開發(fā)內容及目標（實施方案、技術關鍵、技術路線和技術經濟指標等）實施方案：本項目將根據6LoWPAN協議在無線傳感器網絡中使用的研究現狀，依據IEEE802.15.4

12、媒體接入控制與物理層規(guī)范（RFC4919與RFC4944），基于6LoWPAN的無線傳感器網絡適配層規(guī)范、RPL路由協議規(guī)范以及ISO/IEC9646開放系統(tǒng)互聯一致性測試方法和框架規(guī)范，研究開發(fā)基于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試技術以及測試儀器。針對無線傳感器網絡中輕量級的協議6LoWPAN的數據鏈路層、適配層、網絡層及其路由協議等一致性進行測試，研究相應的無線傳感器網絡協議測試技術，開發(fā)測試集。根據6LoWPAN無線傳感器網絡設備的功能與通信特點，研究基于6LoWPAN的無線傳感器網絡節(jié)點的特性，對6LoWPAN無線傳感器節(jié)點產品設計進行全面驗證。根據該測試技術研發(fā)的儀器可為

13、6LoWPAN無線傳感器網絡終端設備的研發(fā)、安裝提供測試依據。6LoWPAN協議一致性測試可以支持基于6LoWPAN的無線傳感器網絡數據鏈路層、適配層、網絡層以及RPL低功耗路由協議的一致性測試，既可以支持單終端設備、網關設備，也可以支持多終端的組網測試；同時，滿足路由一致性測試的需要。該測試技術軟硬件設計采用可配置方式實現，為以后的升級提供方便，可以保證其相關協議的完善。該技術研制的測試儀器可廣泛使用于芯片、協議棧軟件以及節(jié)點設備的研發(fā)與生產測試，特別適合于研發(fā)環(huán)節(jié)的測試，以修正和完善設計中可能存在的錯誤。測試儀表的內部功能如圖4.1所示。圖4.1 協議一致性測試儀器內部功能圖技術關鍵以及技

14、術路線：關于6LoWPAN的無線傳感器網絡協議一致性測試產品，目前國際上尚未發(fā)現相關成熟產品，而且相關網絡協議尚處于完善和新增之中，加大了6LoWPAN無線傳感器網絡協議一致性測試技術設計實現難度。也沒有可以參考的設計實例，大致來講目前在開發(fā)協議一致性測試技術時，必須解決以下幾個方面的問題：1) 測試系統(tǒng)軟件架構模塊設計測試系統(tǒng)應為使用者提供一個友好的測試套件執(zhí)行界面和一個功能齊全可移植性好的底層支持庫。測試人員不需要學習復雜的編程語言或腳本語言，只需簡單閱讀系統(tǒng)使用手冊就能開發(fā)測試套，另外底層開發(fā)的支持庫在任何一個操作系統(tǒng)版本環(huán)境中都能正確運行，相應的測試套件也只需要做小部分的改動就可以使用

15、。從軟件架構的角度來講，本課題所設計的測試架構包括如下的功能模塊：l 人機界面：提供系統(tǒng)與測試人員交互的界面，用戶可以利用界面直觀的跟蹤測試的每個環(huán)節(jié)，編寫測試用例、配置信息、查看測試結果等。l 測試用例編輯器：提供給用戶編輯測試用例，測試用例分成行為描述部分和報文描述部分，測試用例編輯器提供圖形化的界面，支持類似于word的復制、粘貼、插入等操作。l 報文描述編譯器：對用戶給出的報文描述文件進行解析，轉換成系統(tǒng)內部的格式該模塊讀入報文描述文件，提取類型定義信息，存儲起來。l 系統(tǒng)信息配置：提供一些系統(tǒng)配置信息，例如配置本地地址、端口、測試通道等信息。l 測試用例的執(zhí)行：這是系統(tǒng)核心調配單元，

16、控制整個測試的執(zhí)行過程，這個模塊實際上是一個針對其他模塊的協調模塊，對測試例的執(zhí)行起到控制作用。l 編解碼：報文轉換成測試要求的二進制流，以及將收到的二進制流轉換成測試系統(tǒng)內部存貯格式。l 收發(fā)：底層的服務提供者，報文的收發(fā)模塊，可以根據具體測試環(huán)境替換修改模塊功能，例如建立在socket上的程序，該模塊就是socket編程，建立在IP（Internet Protocol）報文上的程序，本模塊收發(fā)的就是IP報文。l 上層測試器：系統(tǒng)需要上層測試器模塊，用戶通過調用上層測試器功能實現對被測對象的控制，6LoWPAN系統(tǒng)測試中上層測試器模塊是通過串口與測試器通訊。l Log功能模塊：記錄測試過程的

17、所有動作和收發(fā)的所有報文，報文收發(fā)的時間點等，給出一致性測試判定結果。2) 測試集編譯模塊【3】為了保證一致性測試的可信度，使得測試結果具有可比性，提高測試的自動化水平以降低測試費用并改善測試效率，本課題擬采用基于TTCN-3(Testing and Test Control Notation version 3)的測試集編譯器設計方案。在編譯器設計過程中，要充分考慮到TTCN-3的如下特性：l 多種表現格式，可在不同的應用中選擇合適的視圖；l 豐富的類型系統(tǒng)定義，可以方便的表示目前大多數協議的消息體；l 具有完善的操作語句定義，并發(fā)度高，可以描述復雜的測試行為：l 可以定義數據和過程模板，并

18、提供了強大的匹配功能；l 支持基于消息和基于過程的通信機制；l 描述動態(tài)并發(fā)測試配置的能力；l 更加靈活的測試判決處理機制；l 多種參數化支持；l 兼容ASN.1(Abstract Syntax Notation version 1)及其它形式化描述語言；l 測試用例庫生成模塊；l 測試用例的動態(tài)構建和生成是本課題的重點和難點。我們所設計的協議一致性測試用例涵蓋數據鏈路層、適配層、網絡層以及路由協議；l 不斷跟蹤相關標準及相關參考，不斷修改、完善測試用例動態(tài)生成系統(tǒng)，滿足適配層、網絡層和路由協議一致性的各種測試需求；l 用規(guī)范描述語言（SDL）搭建獨立于硬件的協議棧仿真系統(tǒng)，隨時跟蹤標準的變化

19、，將此消化、理解、掌握，并對之進行實現和驗證；l 結合實際情況，根據不同的測試需求，編寫海量的TTCN測試用例；l 探索在高數據流情形下優(yōu)化處理器性能及內存動態(tài)調度；3) 終端模擬技術【4】終端模擬技術是為了模擬一個可控拓撲結構的無線傳感網絡，利用它與被測終端構成一個真實可控的網絡，并在此網絡的基礎上研究RPL低功耗路由協議，進行低功耗路由協議的一致性測試，其具有方便而且測試結果可重復的優(yōu)點。而采用實際終端組成網絡進行路由協議一致性測試，雖然可以實現，但這種方案造成組網不方便，而且測試結果難以重復，更不適合進行路由協議的研究。l 通道隔離設計：通道信號間會互相干擾，必須對各通道的信號進行有效隔

20、離，以保證輸出信號的質量。l 可配置升級設計：以滿足協議后期演進測試的需要，及時跟蹤協議的最新進展，同時這種設計也可以滿足后期產品系列化的電路移植需要。l 高集成度和小型化設計：同時模擬產生多個通道的信號通常會占用較大的機箱空間，必須進行高集成度和小型化設計，才能滿足儀器的設計要求。l 模塊化和高可靠性設計：為保證產品可系列化，以及將產品引伸到更多系統(tǒng)設備的生產和維修等方面，需按功能和實現方式進行模塊化劃分和設計，同時采用高可靠性設計以保證最終儀器的可靠使用。4) 網關模擬技術網關模擬技術是為了實現一個模擬網關，并將它集成在網絡協議一致性測試儀器當中，而無需外置一個真實的網關，利用它與被測終端

21、構成一個真實可控的無線傳感網絡，并在此網絡的基礎上研究相應測試方法，完成對被測節(jié)點設備的協議一致性測試，其具有方便而且測試結果可重復的優(yōu)點。其主要涉及以下關鍵技術：6LoWPAN協議實現技術，接收、識別和產生符合6LoWPANs協議的數據，使其與傳感節(jié)點進行通信。包括6LoWPANs幀頭壓縮、解壓縮、分片和地址轉換等。5) 組網模擬技術組網模擬技術就是為了將多個虛擬終端（純軟件模擬終端）、模擬終端和模擬網關組成一個近似真實的模擬網絡，使被測終端可以融入該網絡，并與該模擬網絡組成一個真實的網絡（針對被測終端而言），為RPL低功耗路由協議測試提供網絡平臺。該技術主要涉及以下方面：l 多節(jié)點模擬組網

22、技術，仿真一組傳感節(jié)點，并進行模擬組網，當被測終端加入網絡時，可以與其構成一個近似真實的無線傳感網。l 終端位置模擬技術，當被測終端加入網絡時，可以在虛擬網絡的任意位置控制模擬終端成為被測終端的鄰居或其它節(jié)點。6) 協議仿真技術協議仿真是指測試儀器可以自動對接收的標準協議進行響應或按照標準自動發(fā)送一個或一組協議數據，它是協議一致性測試實現的硬件基礎，為協議一致性測試提供收發(fā)電路支持。協議數據過濾、識別與錯誤檢測是協議仿真的前提，只有符合要求的協議才能進入仿真進程，減少了軟件的處理時間，可以有效提高協議仿真的速度，縮短測試時間。協議數據捕獲與協議組幀為協議仿真程序提供原始數據，同時為程序產生的響

23、應數據提供發(fā)送通道。7) 數據采集技術全速采集指定通道的數據，提供觸發(fā)和過濾功能，并能在捕獲的數據包上打上本地時間標簽，為協議分析提供全面而完整的數據。8) 性能測試技術對指定通道進行包錯誤檢測、吞吐量測試和延遲測試，為協議測試提供一個可評估的網絡環(huán)境。主要技術指標：協議一致性測試儀表主要技術指標如下:1) 物理層指標l 頻段：779MHz787MHz（符合IEEE Std. 802.15.4c-2009（中國）標準）、2405MHz2480MHz（符合IEEE Std. 802.15.4-2006標準）l 調制解調體制：O-QPSK、MPSKl 數據傳輸速率：250kb/s、500kb/s、

24、1000kb/s、2000kb/s2) 協議測試功能l 物理層支持IEEE Std. 802.15.4接口l 數據鏈路層支持IEEE Std. 802.15.4協議一致性測試l 適配層支持6LoWPAN協議一致性測試，包括包頭壓縮、解壓縮、分片、重組等l 測試例占規(guī)范測試例總數的80%以上l 協議一致性測試儀表提供方便實用的測試消息分析窗口，正確記錄消息流程，能夠對測試結果進行智能判決；提供多種系統(tǒng)配置，滿足不同用戶的測試需求，且系統(tǒng)具備可升級性3) 通道模擬功能l 工作頻段支持780MHz(中國) / 2.4GHz(國際) l 符合6LoWPAN、IEEE Std. 802.15.4-200

25、6 / IEEE Std. 802.15.4 c-2009（中國）標準協議4) 網關模擬功能l 工作頻段支持780MHz(中國) / 2.4GHz(國際) l 符合6LoWPAN、IEEE Std. 802.15.4-2006 / IEEE Std. 802.15.4 c-2009（中國）、IEEE Std. 802.2以及IPv6等相關標準5) 數據采集功能l 工作頻段支持780MHz/2.4GHz l 全部數據包有統(tǒng)一的時間標簽l 支持表格顯示方式和數據包時序顯示方式 l 實時或離線采集分析模式 l 支持信道、時間標范圍、幀類型、節(jié)點地址過濾 l 支持時間、信道、幀長度等多種排序方式 6)

26、 性能測試功能l 包錯誤檢測與統(tǒng)計：檢測與統(tǒng)計接收的數據包中的錯誤l 流量統(tǒng)計：實時統(tǒng)計接收的全部數據參考文獻：【1】 李建昊.嵌入式工控IPv6微型協議棧的研究與實現學位論文.北京:北京交通大學.2005.【2】 李博，周悅.無線傳感器網絡MAC層協議的研究現狀.工控智能化2006.3.【3】 馬軍鋒，田輝等。6LoWPAN 協議棧一致性測試系統(tǒng)設計。電信技術, 2010年09期【4】 王曉喃,高德民。6LoWPAN傳感器節(jié)點的設計與實現。傳感技術學報，2010年10月。 五、實施本項目已具備的條件（說明已具備的試驗手段、技術力量、管理水平、前期科研基礎、中試后接產單位及專利獲得等情況）已具

27、備的實驗手段：本課題組所在部門有一定的硬件基礎，（1）擁有先進的設計手段，擁有電路設計和仿真軟件及配套工作站，可完成對各種電路的仿真和優(yōu)化設計；（2）擁有先進的數字電路設計和仿真工具，提高了數字電路設計效率和可靠性；（3）擁有關系良好的合作單位，為相關硬件外協提供了可靠的保障。（4）擁有配套先進的測試手段。擁有各種型號數字示波器、頻譜儀和信號源和網絡性能測試儀器等，可為課題的研發(fā)提供必要的測量和計量手段。同時，學院實驗室擁有無線傳感網絡系統(tǒng)測試的架構平臺，主要包括：無線傳感網絡系統(tǒng)，開發(fā)平臺，WXL-8080等技術力量：在無線傳感器網絡、6LoWPAN協議研究、系統(tǒng)測試和應用推廣等方面，完成國

28、家和省部級科研項目多項，取得了豐碩的成果，并擁有雄厚的技術實力、強有力的人才隊伍。近年來，在無線傳感器網絡標準研究、技術仿真、網絡協議測試軟件、系統(tǒng)測試、以及6LoWPAN網絡技術的開發(fā)上取得了豐碩的成果，通過前期的技術積累，目前已經具備了如下技術優(yōu)勢：l 有一支精通協議軟件開發(fā)流程的青年教師隊伍。他們精通無線傳感器網絡和6LoWPAN網絡的通信協議，能夠熟練使用協議棧軟件的開發(fā)及仿真工具，如SDL和TTCN等；l 隨著無線傳感器標準的完善，本課題開發(fā)團隊緊跟標準進展，掌握了無線傳感器網絡全部物理層技術和協議測試流程，可以在最短的時間內完成技術的開發(fā)；項目研發(fā)隊伍采用以老帶新的形式，由一位資深

29、教授和多名碩士，博士組成。專業(yè)搭配合理，包括計算機智能控制、嵌入式系統(tǒng)設計、數據采集與處理、控制理論與應用、儀器儀表等專業(yè)，并且具有多年從事控制理論與應用、計算機應用、網絡測試，儀器儀表設計等方面的教學科研經驗和相關的專業(yè)知識。發(fā)表有多篇相關學術論文，獲得有多項相關科學技術成果。項目組成員對科學研究具有極大興趣，年富力強，這一切保證了本項目獲得資助后一定能夠圓滿完成并取得優(yōu)異的成績。前期科研成果：項目主持人莊晉林：自1982年以來一直從事計算機專業(yè)教學與科研工作。目前擔任華北水利水電學院信息工程學院副院長職務。承擔過軟件工程、數據結構、面向對象技術、高級語言程序設計、離散數學和人工智能等10余

30、門課程的教學任務。主要研究方向為軟件工程與算法設計。出版教材2部ü 實用軟件工程學 普通高等教育“十一五”精品規(guī)劃教材，2009年6月，中國水利水電出版社，ISBN9787508464398）ü 實用數據結構與算法設計 普通高等教育“十一五”精品規(guī)劃教材，2009年8月，中國水利水電出版社，ISBN9787508468068）核心期刊文章ü The Fuzzy Clustering Algorithm Based on Weighted Distance Measures for Point Cloud Segmentation（國際會議，EI檢索：2009141

31、1997085）ü 基于領域分析的工程項目管理應用框架研究（人民黃河，CN 41-1128/TV，2010年11期，中文核心）ü 利用自適應模糊橢球聚類實現點云分區(qū)（計算機工程與應用，2007年15期，CN112127/TP，中文核心，一級學報）ü 關于培養(yǎng)產業(yè)型軟件技術人才的教學改革措施（教育理論與實踐，CN141027/G4，2007年6期，中文核心）ü 工程爆破中電網絡的可靠性研究（煤炭工程，2009年1期，CN114658/TD，中文核心）ü 逆向工程中一種基于點云的制造特征識別方法（機械科學與技術，2008年4期，CN 61-1114

32、/TH，中文核心）科研項目ü 主持了中原地區(qū)計算機軟件產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究（鄭州市軟科學研究計劃項目：074STRF40299-2）。2009省級鑒定國內領先。ü 作為主要完成人參加安陽電廠豐安橋貯灰場灰壩動靜力分析，獲2003年河南省科學技術進步獎二等獎ü 作為主要完成人參加干部信息管理和選拔任用決策支持系統(tǒng)。2009省級鑒定國內領先。2009年河南省教育廳科技成果獎一等獎。ü 主持了產業(yè)型軟件技術人才培養(yǎng)模式研究，省教育廳規(guī)劃項目2005JKGHAZ123，獲2009年河南省信息技術教育優(yōu)秀成果二等獎。成員段美霞：主要研究方向為智能儀器儀表，分別主持了院

33、級和校級青年基金項目：海拔綜合測試儀的研究和便攜式現場水質監(jiān)測儀的研究與開發(fā)，發(fā)表核心期刊多篇。ü 基于Wince的水質檢測儀的遠程數據采集設計與實現（人民黃河，CN 41-1128/TV ，2010年5月，中文核心）ü 水質檢測及預測系統(tǒng)設計與實現（人民黃河，CN 41-1128/TV， 2010年10月，中文核心）ü 基于Linux的水質檢測儀的遠程數據采集設計與實現（計算機測量與控制，CN 11-4762/TP, 2010年4月，中文核心）成員吳慧欣：博士學位，2008年晉升為副教授。主要研究方向為計算機應用，從事教學和科研工作二十余年，在國內外學術期刊和國

34、際會議上發(fā)表論文二十多篇，8篇被EI 和 ISTP收錄，出版2部教材，主持完成2項科研項目，鑒定均達到國內領先水平，廳級以上獎勵2項。ü 行人交通微觀動態(tài)元胞自動機仿真模型研究（計算機工程與應用，CN 11-2127/TP ，2009年 04期 ，中文核心 ）ü 基于塊段模型的三維GIS混合數據結構模型研究（計算機應用研究，CN 51-1196/TP ，2007年 10期 ，中文核心 ）成員劉明堂：主要研究方向數據采集與處理，主持了鄭州市科技攻關計劃項目光傳輸模擬信號無源尋址控制系統(tǒng)，作為主要完成人參加了水利部黃河泥沙重點實驗室開放課

35、題黃河模型實驗含沙量在線檢測系統(tǒng)研究。發(fā)表多篇核心文章，2篇被EI收錄。獲得專利一項。ü 基于電容差壓的小浪底水庫含沙量監(jiān)測系統(tǒng)（人民黃河，CN 41-1128/TV，2010年1月，中文核心）ü “模型黃河”含沙量在線檢測系統(tǒng)設計（微計算機信息，CN 14-1128/TP，2009年 19期 ）ü The Design of Online System for Multi-rang Measuring Sediment ConcentrationJ.（ICEMI2009會議，EI檢索（檢索號：20095112549476），Vol.II：P467-47

36、2；）ü Application of Data Fusion Based on Least Squares in Sediment Concentration Data ProcessingJ.（ICMST 2010年12月，EI檢索（檢索號：20110713657732），Vol.II：P1064-1068；）ü The online system for measuring sediment concentration based on data fusion technologyJ（CCCM 2010年8月，EI檢索(待檢索), Vol.II：P390-393；）&

37、#252; 一種采用電容式差壓傳感器的泥沙含量檢測裝置，實用新型專利，專利號：ZL200920091609.9ü 一種采用電容式差壓傳感器的泥沙含量檢測系統(tǒng)，國家發(fā)明專利，專利號：ZL200910065442.3 成員韓紅玲：主要研究方向嵌入式系統(tǒng)設計，作為主要完成人參加了嵌入式操作系統(tǒng)在工業(yè)控制中的應用（省教育廳項目），通過河南省科技廳鑒定，為國內領先水平。參與了河南省高?？萍紕?chuàng)新人才“物聯網系統(tǒng)中流數據處理模型及體系結構研究”，發(fā)表多篇核心文章，2篇被EI收錄。成員袁勝:博士學位，主要研究方向激光與光通信，參加了多項科研項目。在國內外學術期刊和國際會議上發(fā)表論文多篇，其中4篇被S

38、CI收錄。ü Information hiding based on double random-phase encoding and public-key cryptography （Optics Express）ü A blind image detection method for information hiding with double random-phase encoding（Optics & Laser Technology）ü Simultaneous transmission for an encrypted image and a

39、double random phase encryption key（Applied Optics）ü Affine cryptosystem of double random-phase encryption based on the fractional Fourier transform（Applied Optics）管理水平：1) 課題組織管理成立由課題組長為負責人的產學研用項目開發(fā)和管理團隊，以市場化動作方式全面開展課題的管理和組織工作，充分利用現有的技術優(yōu)勢和產業(yè)化優(yōu)勢，加快課題進度，提高課題技術先進性，促進研發(fā)成果的產業(yè)化。項目管理中，依據研發(fā)任務，確定不同階段時間節(jié)點

40、，并嚴格按照科研計劃時間節(jié)點進行項目實施。另外，在資源配置上，在滿足國家相關規(guī)定的前提下，充分發(fā)揮市場配置資源的優(yōu)勢，優(yōu)勝劣汰，確保課題管理與組織的順利實現。2) 加強考核與審計，確保資金使用質量課題實施過程中，除嚴格按照國家相關規(guī)定對經費進行使用外外，還要對課題參與人員的工作質量、效率進行考核，在課題實施過程中，嚴格管理費用開支，履行嚴格的審批手續(xù)，大額費用開支予以公示，確保資金使用質量。3) 創(chuàng)新人才隊伍培養(yǎng)課題實施過程中，以體制和機制創(chuàng)新，吸引優(yōu)秀和動手能力強的技術、管理人才加入到團隊，通過有效的分工、管理、協作，提升隊伍開展工作的積極性和熱情。通過科學的管理工具使用（擬用精益思想、平衡

41、計分卡、項目管理軟件），促成團隊人員在工作中條理清楚、職責明確，任務目標清晰、溝通流暢，以良好的心態(tài)積極開展工作。六、項目的預期經濟、社會和環(huán)境效益國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）在重大專項、優(yōu)先發(fā)展主題、前沿領域均將傳感器網絡列入，并且在發(fā)展規(guī)劃列出的其他重大專項中。核心電子器件、極大規(guī)模集成電路制造技術及成套工藝，新一代寬帶無線移動通信，高檔數控機床與基礎制造技術，大型油氣田及煤層氣開發(fā)，大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站，水體污染控制與治理，大型飛機、載人航天與探月工程等項目內均有WSN技術大顯身手的平臺，為WSN的應用提供了一個穩(wěn)定而廣大的市場。目前，國內外尚無符合本課題研制目標要求的基于6LoWPAN 的無線傳感器網絡協議一致性測試儀表，來滿足國內眾多相關設備廠商的驗證分析和產業(yè)化測試需求，致使基于6LoWPAN 的無線傳感器網絡測試儀表已成為我國無線傳感器網絡產業(yè)發(fā)展的一個瓶頸。因為基于6LoWPAN 的無線傳感器網絡協議還在制定和完善之中，加之針對性的測試設備的缺乏，這對基于6LoWPAN 的無線傳感器網絡芯片、軟件以及節(jié)點設備等產品快速進入市場很不利，喪失市場機會的沉重代價。因此，根據我國無線傳感網絡行業(yè)的發(fā)展現狀，研究基于6LoWPAN的無線傳感網絡協議一致性測試技術，并在此基礎上設計、研