节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程项目申报书201页.docx
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2024-09-20
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智慧环保项目解决方案及建议书合集
1、 节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程项目实施方案申报书联合申报单位:江苏有线数据网络有限责任公司南京中兴软创科技股份限公司南京云创存储科技有限公司南京邮电大学物联网研究院中国人民解放军理工大学南京市环境保护局 目 录第1部分项目实施方案申报书正文41.1.项目概述51.2.项目的目标和任务81.2.1.项目工程总体构想81.2.2.项目工程指导思想与建设目标101.3.现有工作基础与优势121.3.1.申报单位概况121.3.2.联合申报单位概况131.3.3.管理水平181.3.4.技术水平301.3.5.行业优势361.4.项目建设实施方案461.4.1.项目实施内容461.4.22、.项目实施计划及时间安排1301.4.3.实施后的商业模式和运营模式1311.4.4.主要社会、经济、环境效益1321.4.5.项目实施后形成的示范点、创新点1331.4.6.人才队伍建设1341.4.7.其它1341.5.经费预算1351.5.1.项目总投资预算、各项任务经费分配及年度经费需求1351.5.2.资金筹措方案及配套资金落实措施(含申请财政资金)1381.6.实施机制1391.6.1.组织管理措施1391.6.2.各参与单位的工作分工和经费分配1401.7.风险分析1421.7.1.政策风险、技术风险和市场风险等风险分析1421.7.2.项目申报单位降低风险的主要措施142第2部3、分附表144第3部分项目实施方案申报书附件1503.1.申报单位营业执照复印件1513.1.1.江苏有线数据网络有限责任公司1513.1.2.南京中兴软创科技股份有限公司1523.1.3.南京云创存储科技有限公司1533.1.4.南京邮电大学物联网研究院1543.2.财务审计报告原件复印件1553.2.1.江苏有线数据网络有限责任公司1553.2.2.南京中兴软创科技股份有限公司1563.2.3.南京云创存储科技有限公司1573.2.4.南京邮电大学物联网研究院1583.3.申报单位与各参与单位的合作协议1593.4.科研成果证明文件1603.4.1.专利列表1603.4.2.证明文件16034、.5.资金落实证明文件1613.6.其它相关文件162第1部分 项目实施方案申报书正文1.1. 项目概述物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,主要由上游 的感知层、中游的网络层和下游的应用层三个层次组成,是在当前通信网与互联网基础上向上游和下游发展延伸形成的,被视为下一个经济增长点,是信息产业领域 未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。物联网产业市场前景广阔,既能推动信息技术改造传统产业,又是提高区域竞争力的重要抓手。目前,全球物联网相关的技术标准、应用服务和产业发展还处于起步阶段。但随着信息采集5、与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用,大规模发 展物联网及相关产业的时机日趋成熟,欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域,并把发展物联网作为摆脱金融危机,实现经济复苏和占领全球竞争制高点 的重要手段。 我国早在十多年前就开始了物联网相关领域的研究,技术和标准与国际基本同步,相关技术在国内交通、物流、灾情监测、环保、医疗等领域已经开展应用。我省是国内物联网产业起步较早和相对集中的地区,在技术标准、市场应用、人才资源等方面拥有一定的先行优势。一是在技术和标准方面,中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心等单位在国内较早地开展了物联网核心技术研发、科技成果转化、应用示范推广等6、工作,在国际国内相关标准制定中发挥着重要作用。二是传感器、 集成电路、智能计算、无线通信、软件和信息服务业等产业基础较好,初步形成了以无锡为核心,苏州、南京为支撑的物联网产业聚集区。三是在物联网软硬件、系统集成等环节拥有中电科技十四所、南京大学、东南大学等高校科研院所,以及美新半导体、南瑞集团、 三宝科技、熊猫电子、双桥传感器等一批骨干企业,技术创新与市场应用能力较强。四是在物联网应用领域,省内部分地区先后启动了工业、农业、环保、电力等领域的物联网技术研究和应用。 物联网是在互联网的基础上发展起来的,是互联网的延伸与扩展。从应用范围看,物联网可以广泛应用于农业、交通、安防、物流、零售、电力、金7、融、环保、公共 安全、工业监测、医疗等领域。在具体的管理实践上,物联网至少可以解决以下管理问题。 一是可以强化现场的实时监管,便于及时了解各类物质设施与周围环境的 状况。如,更多地使用物联网监测环境污染状况,可以提高监测效率,有效防止企业偷排污水等状况发生。二是实施一体化的系统性管理。如,通过物联网对农业耕 种、田间管理、粮食生产、食品加工的全过程管理,可以解决从田间到餐桌的农产品安全问题。三是可以处理大容量、海量信息的复杂性管理问题。这适合于处理庞大系统的数据采集、传输、处理,以便及时解决矛盾。四是可以提出智能化的解决方案,节约大量的资源与能源,提高管理效率。在智能办公方面,国外一些先行企业8、已经实现 较高水平的智能办公,节电省电效果明显。员工刷卡进入办公大楼时,所在办公室的空调和灯会自动打开;员工离开办公楼时,办公室的空调和灯又会自动关闭。思 科已经开发出“智能互联建筑”解决方案,为位于硅谷的美国网域存储技术有限公司节约了15%的能耗。 可见,物联网的发展,将为产业和区域的发展、公共安全的维护、各类灾害与风险的防范提供可视化的工具,实现更加透明清晰的感知、更加全面的互联互通和更加智能化的管理,可以把信息化与工业化、城镇化、市场化更好地结合起来,带有资源消耗低、波及范围大、就业机会多、综合效益好等特点,具有非常广阔的发展前景。云计算是互联网和超级计算能力的结合,是一种通过网络以便捷9、按需的形式从共享性可配置的计算资源池(这些资源包括网络、服务器、存储、应用和服务)中获取服务的业务模式。数十亿台个人电脑和其他设备(如智能手机)接入云计算中心,将带来工作方式和商业模式的彻底变革,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。据调查,全球通用计算信息容量将以58%的年增长率快速增长,云计算被公认为能够改变人类信息生活的革命性技术,将促进IT产业从制造业向服务业转变升级,进而带动整个信息产业迅速发展。智慧节能环保产业是对节能环保未来发展方向的精辟总结,是当前物联网和云计算发展应用的最佳产业,是IT产业、先进制造业和生产服务产业密切结合并极具发展潜力的新兴产业,是当前10、产业发展的热点。 11月25,由国家发改委会同环保部等部门编制的节能环保产业发展规划,已经通过国务院批准。作为“十二五”时期七大战略性新兴产业规划之一,节能环保产业规划将对节能产业、环保产业和循环利用产业提供技术、产品和服务等支持,促进绿色经济产业链的形成与发展。中国环保产业在未来较长时间内仍将保持年均15-20的增长速度,中国将成为世界最大的环保产业市场之一。“十二五”期间,我国的环保投资需求将比过去的五年增加一倍以上,超过3万亿元。 在节能环保产业规划的具体结构上,分为节能产业,环保产业和资源的循环利用三个方面。在节能产业方面,主要方向是发展高效节能技术和装备,包括锅炉窑炉、电机及拖动设备11、余热余压利用装备、节能监测技术和装备,重点示范推广稀土永磁无铁芯电机、基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术等。同时,规划中亦关注推广高效节能产品及推动节能服务产业的发展。 规划将推动节能服务公司为用能单位提供节能诊断、设计、融资、改造、运行等一揽子服务,并以节能效益分享方式回收投资的市场化节能服务模式。而在环保产业方面,规划提出发展先进环保技术和装备,包括污水、垃圾处理,脱硫脱硝,高浓度有机废水治理等。节能环保等新型产业正面临着前所未有的发展机遇。目前规划的一系列产业调整振兴规划,也将发展循环经济作为产业升级与结构调整的重要措施之一。尽管我国环保产业有了一定规模,但总体而言缺少原创性开发12、和具有自主知识产权的技术,自主创新能力有限;同时,产业策体系发展也很不完备。江苏省智慧节能环保产业有了一定的发展基础。一是形成了一批产业聚集区,苏州、无锡、南京、盐城等各地节能环保产业已经有了一定的发展规模;二是形成了部分有竞争优势的产品,常州西电变压器、无锡华光锅炉科林集团袋式除尘设备、无锡威孚集团催化剂等产品,在国内处于行业领先地位;三是环保服务业发展迅速,全省具有甲级环境工程勘探设计的单位11家,环境工程专业施工承包一级资质单位5家,施工总承包一级单位2家,甲级环评资质单位9家,环境污染治理设施运营资质单位130多家,全省各类注册节能服务机构达120多家。本次由省经济和信息化委组织的下发13、的关于组织2011年度江苏省工业和信息产业转型升级专项引导资金项目申报的通知(苏经信综合2011796号苏财工贸2011113号),将有力的推动物联网和环保节能产业的发展。1.2. 项目的目标和任务1.2.1. 项目工程总体构想依靠物联网各类终端传感器、现有的各类监测系统、接诉系统以及人工测量结果及时采集和集成各类环境数据,依托泛在承载网络的高效网络传输能力,及时地将数据输送至云计算智能处理中心,进行智慧处理和分析,为节能环保各类应用服务(如建筑群节能智慧服务、环境监测智慧服务、汽车尾气监测智慧服务等)提供决策和控制信息,并通过泛在承载网络将智能控制信号传递给物联网终端控制器,实现针对现场环境14、设备的智能控制,实现节能减排控制,同时达到及时发现环境危险信号,将危险消灭在萌芽状态的效果。依靠云计算平台的海量存储和强大的智能处理能力,不断积累、统计、挖掘、融合各类数据,对监测和控制对象及整体环境既可以进行及时的智能分析,又可以对其趋势进行长期的智慧跟踪和分析。通过物联网设备、泛在承载网络、强大的云计算数据中心和处理能力的有机结合,为政府、企业、家庭等各行业各类用户提供智慧节能环保服务平台建设,形成一个涵盖监测数据,人工数据、在用系统数据,支持全局信息管理分析与应用的“智慧节能环保”全套解决方案的物联网云计算平台及应用系统。该系统的建立将具有很强的应用示范性和前瞻性。通过“节能环保物联网及15、智慧云服务平台应用示范工程”项目的实施,提炼出物联网及云计算平台的应用标准,在江苏省乃至全国具有广泛的示范和推广意义。以下为“节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程”项目的总体技术架构框图。1.2.2. 项目工程指导思想与建设目标一、 指导思想以现有的应用为基础,保证示范工程的可行性。本次工程是对南京市环保局和部分商务楼宇的现有系统进行智慧化改造,对现有信息系统综合化、智慧化、平台化改造,保证示范平台建设的可操作性。以产业发展为导向,保证示范工程的先进性。本次工程紧扣当前热点产业的发展,结合最新的物联网、云计算、三网融合等最新应用,以政府的规划为导向,保证示范工程的先进性。二、 建设目标本16、次拟建设的“节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程”,是通过基于物联网、云计算技术,实现对传统的环保、节能信息系统进行智慧化改造、建设,实现环保节能数据的统一、融合、共享、运营、应用,打造智慧环保节能公共服务平台,完善建立平台、产品、方案等各种统一标准,推动物联网产业、环保节能产业的发展。该平台为共享开放式平台,在统一接口规范下,各种应用可以方便接入,本次示范平台工程项目,拟实现包含以下部分具体目标:市级环保数据融合共享示范应用:以南京市环保局现有的业务系统为基础,利用已有的(或待完善的)物联网传感设备和3G无线通讯技术,对前端现有的业务系统数据采集、传递进行改造、建设,利用云计算技术,实17、现对后台数据的统一高效计算、处理、利用,通过各种应用数学模型的搭建,为环保应用提供支撑。该平台建成后可实现环保各现有系统数据的融合共享,实现后期各监测点的直接接入,实现数据公共服务,为地市级、县级和省级环保数据大集中提供示范,为各级环保数据平台建设提供示范,为最终全省智慧环保节能公共平台建设打下基础。楼宇智慧化改造管理示范应用:以现有的商务楼宇(东方商城、建测大厦等)或新建的楼宇的智能化为基础,进行智慧化、节能化改造,实现对现有楼内系统运行数据的采集,通过3G或者专网传递至后台云平台,利用云计算平台实现数据的计算、分析,为商务楼宇提供合理化运营方案,通过远程控制,实现楼宇的自动化配置。通过本示18、范工程建设,为用能单位提供节能诊断、设计、融资、改造、运行等一揽子服务,并以节能效益分享方式回收投资的市场化节能服务模式。政府能源管理审计示范应用:通过政府机关楼宇的接入和环保节能监测设备的安装,通过有线专网或无线3G,将楼宇各种节能环保数据的采集分析、传递到后台,实现政府的能源管理和审计。节能环保公共服务运营示范应用:通过公共服务运营平台的建设,实现对公众提供的环保数据的查询、报告和信息发布服务。在本次示范工程完成后,拟建设以下应用:家庭环保节能健康示范应用:通过居民家庭的环保节能监测设备的安装,通过有线电视网或3G无线传输网,实现家庭环保数据的采集,通过云计算平台的处理分析,提供家庭环保节19、能公共运营服务;1.3. 现有工作基础与优势1.3.1. 申报单位概况江苏省广电有线信息网络股份有限公司(简称江苏有线),是省委、省政府按照中央文化体制改革精神,坚持“一个法人、四个统一”的原则,严格遵照公司法,在整合南京、苏州等10个省辖市广电网络的基础上,组建的省属国有大型文化企业。公司于2008年7月24日正式运营,注册资本68亿元人民币,由省内外17家股东单位共同发起设立。公司一级法人治理结构,成立了董事会、监事会和经营管理机构。江苏有线成立近两年来,始终把安全播出、安全传输作为首要政治任务,坚持围绕中心、服务大局,以“不间断、高质量、既经济、又安全”为目标,精心做好广播电视节目传输各20、项保障工作。创新思路和模式,率先在全国完成省级广电网络整合,实现全省“一张网”,网络规模实现飞跃。2009年公司业务实现新突破,完成了省辖市数字电视整转,实现基础业务升级;力推互动电视、数据宽带,从无到有初具规模,形成新增长点;导入高清电视业务,抢滩前沿市场。至2009年底,网内用户1588万,数字电视用户744万,双向互动电视用户48万,通过国干网连接全国1.7亿有线电视用户,是国内规模最大的有线电视网络公司。2009年公司实现营业收入21.8亿元,利润3.5亿元,分别比上年度增长35%和42%,经营业绩较公司成立之初大幅度提升。江苏有线认真贯彻中央和省委、省政府领导同志的指示,积极探索横向21、联合发展,先后与省外、业外著名企业实现合作,跨地区、跨行业发展迈出了新步伐。江苏有线的整合与发展得到了中央和省委、省政府领导的高度评价和充分肯定。在2009年8月全国文化体制改革经验交流会上,公司被中宣部及文化部、国家广电总局、新闻出版总署联合授予“全国文化体制改革先进企业”称号。2010年5月公司被中央文化体制改革工作领导小组办公室评为全国“文化企业30强”。江苏有线为在数字电视业务发展基础上,充分发挥广电内容资源优势,以宽带多媒体信息业务为产业突破口,进军互联网数据接入和内容服务领域,构建权威的、绿色的多媒体信息综合服务平台,专门对成立于1998年南京苏天广播电视网络数据有限公司进行了增资22、,并更名为“江苏有线数据网络有限责任公司”(以下简称“数据公司”)。数据公司为江苏有线的全资子公司,注册资本1亿元人民币,主要依托江苏有线网络资源开展互联网接入、各类数据专线组网、视讯会议、视频监控、流媒体分发、IDC机房托管等综合数据业务。10年间,数据公司始终坚持以“打造数据业务第一品牌”为己任,坚持改革创新,始终本着“为用户着想,为用户服务”的原则,“立足江苏、放眼全国”,为省政府办公厅、省机要局、省高检、省高法、省地税、省中行、省农发行等多家政府金融单位提供了专线组网、视讯会议、IDC机房托管等多层次、多方面的综合性解决方案。逐步形成了 “以数据专线为专长、系统集成为特色”的业务发展模23、式,在视讯会议、视频监控等方面,拥有众多专业人员,掌握丰富建设经验,在政府、金融等行业树立有良好的口碑。组织结构1.3.2. 联合申报单位概况1.3.2.1. 南京中兴软创科技股份有限公司南京中兴软创科技股份有限公司是从事通信软件研发及产业化的科技型企业,成立于2003年,注册资金20200万元。总人数共2800人,本科以上学历占88; 2009年企业总资产50740万元,全球销售收入达21404万元,入库税收总额2774万元,净利润11226万元,研发占比13%以上,母公司率先通过ISO9001质量体系认证、CMM3认证,建立了规范、具有承担省、市科研项目的能力。组织结构1.3.2.2. 南24、京云创存储科技有限公司南京云创存储科技有限公司成立于2011年3月,注册资本3000万元,公司位于南京市白下区光华路1号白下高新技术产业园。南京云创存储科技有限公司是一家专业从事云计算、云存储研发及产品销售的高新技术领域企业,公司以“与聪明人一起做精彩的事”为企业文化,拥有一支实力雄厚、经验丰富、协作高效、凝聚力强的研发团队,团队中硕士研究生学历人数达到了80%以上。保障了公司的不断创新、持续领先。公司拥有良好的财务状况,成立半年时间,投入大量资金用于项目研发,为接下来的顺利发展奠定良好基础。公司拥有具有自主知识产权的cStor云存储技术。cStor的研发历时9年,不断积累与更新,是一款软件与25、硬件相结合的高科技系统产品。与国际上知名的云存储技术相比,具有极高性价比、超低功耗、高可靠、通用、免维护等优势,可广泛应用于有大量数据存储需求的场合(如安防、广电、电信、互联网、银行等领域)。功耗方面,cStor每个节点几瓦的功率与业界典型值200瓦形成了鲜明的对比;存储方面,每个标准机架的最高容量可达1024TB以上,是国际先进水平的3倍;成本方面,硬件与运营成本均只有同类产品的几分之一。该产品已成功应用于视频监控、数字地球和动漫制作等多个领域。cStor云存储软件系统也可以独立运行于客户的通用计算机硬件上。此外,云创存储还拥有独特的cTrans高速数据传输系统和cVideo云创高清视频监控26、系统。cTrans所特有的流水线式高速数据传输技术,基于标准的UDP协议,能够将互联网远程数据传输效率提高4倍以上,特别适合海量数据的远程传输;cVideo利用云计算的强大处理能力和云存储的海量存储能力,可同时提供任意多路高清视频监控系统和超大规模高清视频点播系统。云创存储具有深厚的云计算研发经验,雄厚的云计算开发实力,对外提供基于云计算的大规模数据处理应用及定制开发服务。目前,公司已经与世纪鼎利、华为、中兴通讯、天威视讯等多家知名企业合作,对外提供云计算技术研发服务。组织结构云创存储云计算研发部云存储研发部财务部行政管理部人力资源部市场运营部云视频研发部1.3.2.3. 中国人民解放军理工大27、学解放军理工大学是我军重点建设的五所新型综合性全军重点院校之一。学校占地3600多亩,校舍面积76万平方米,是国家和军队进行人才培养、科学研究和技术创新的重要基地。大学现有博士后科研流动(工作)站4个,一级学科博士点4个、二级学科博士点26个、硕士点49个。学校现有中国科学院院士1人,中国工程院院士2人,教授、副教授500余人,博士生、硕士生导师近400人,享受政府特殊津贴78人。近年来,有400多人被评为国家和军队有突出贡献的中青年专家和优秀科技骨干。1.3.2.4. 南京邮电大学物联网研究院南京邮电大学物联网研究院是依托学校优势学科、整合全校物联网科技资源、开展物联网技术创新研究、输出物联28、网技术应用标准、推动物联网产业发展的校级科研工作平台,是引领大学科技园物联网技术创新和产业发展的主体。物联网研究院的建设目标是抢抓国家和江苏省物联网战略新兴产业发展机遇,对上争取国家级重大项目,对外承接物联网重大工程,建设物联网研究高水平大团队,搭建物联网系统大平台,产出物联网领域大成果。物联网研究院以南邮物联网科技园为载体整合社会资源,以物联网为特色做大做强,聚焦技术创新,抢占标准高地,引领产业发展。一是顶层设计引领技术发展,即以应用示范工程建设(展厅建设)为抓手,聚焦顶层设计,依托物联网研究所(研究中心),引领物联网技术创新和应用发展;二是标准先行带动产业发展,即以应用标准金陵论坛(会议交29、流)为抓手,聚焦行业应用,依托物联网研究院入驻企业,推动物联网技术辐射和产业发展。物联网研究院整合的学校创新研究平台,包括:1、 教育部宽带无线通信与传感网技术重点实验室;2、 教育部宽带无线通信及显示技术工程研究中心;3、 江苏省无线通信重点实验室;4、 江苏省无线传感网技术重点实验室;5、 江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室;6、 江苏省图像处理与图像通信重点实验室;7、 江苏省光通信工程技术研究中心;8、 江苏省通信与网络技术工程研究中心。组织结构1.3.2.5. 南京市环境保护局南京市环境保护局属南京市政府工作部门,承担全市环境保护管理监督的责任,根据中共江苏省委江苏省人民政府关于印30、发南京市人民政府机构改革方案的通知(苏委 2010 63 号)和中共南京市委南京市人民政府关于南京市人民政府机构改革的实施意见(宁委 2010 43 号)设立,主要职责包括南京市关于环境保护管理监督等,在本项目中作为主要用户单位。组织结构1.3.3. 管理水平1.3.3.1. 江苏有线数据网络有限责任公司江苏有线数据网络有线责任公司始终为客户打造先进的服务理念和差异化的产品竞争优势。同时,在提高公司整体管理水平,加强企业内部沟通,提高信息流通的速度和准确性,提升企业执行力方面,都有严谨的工作制度及流程,从而形成了积极向上的企业文化氛围,增强了公司的核心竞争力。在明确企业战略目标的前提下,公司建31、立并完善了各项管理制度,为公司员工提供了有效的工作指导。公司建立了各项规范的管理制度,建立了清晰的业务流程和科学的绩效考核制度和办法,培养了先进的企业文化并形成了有战斗力的经营团队。参与此项目的公司高层许如钢,董事长(江苏省广电有线信息网络股份有限公司副总经理、党委委员)。江苏省委党校研究生,工学学士,研究员级高级工程师。曾就职于南京邮电器材厂、江苏省广播电视局、江苏省广播电视发射传输总台、江苏省广播电视网络中心等单位。曹伟炯,总经理。南京航空航天大学,通讯专业,工学学士,美国加尼福利亚大学,MBA,高级工程师。曾就职于南京广电集团邦联公司等单位。宋晶科,副总经理。南京大学研究生,MBA。曾就32、职于南京华新滕仓光通信有限公司、南京苏天广播电视网络数据有限责任公司等单位。杨宏宇,副总经理。北京邮电大学,计算机通信专业,工学学士,工商管理硕士,高级工程师。曾就职于无锡电信。1.3.3.2. 南京中兴软创科技股份有限公司企业实行总经理领导下各部门经理分工负责制,总经理根据企业战略和宏观市场情况,指导制定企业产品发展的可持续性的发展管理规划,对整个企业的技术规划、技术管理进行监督和控制,协调各部门人力资源管理与分配,技术培训规划,计划执行的考核,技术发展步骤的整体监控,控制各个产品部的研发协调进展。部门经理按照各自行业领域发展情况,依据企业的技术战略和技术规划,制定技术计划,进行各自的产品开33、发、实施等技术管理工作,进行部门的人员绩效考核,制订部门的技术培训计划,审核通过后执行。中兴软创坚持走科技创新之路,连续被南京市评选为“市优秀骨干软件企业”;从2003年至今,自产软件及系统平台比例达到了100%,产品均具有自主知识产权,并有多项产品获得国家、南京市评选的优秀软件称号和省级高新技术产品称号。公司获得了国家计算机信息系统集成一级资质的称号,国家规划重点布局软件企业的称号,拥有商务部颁发的“对外承包工程资质”,是江苏省高新技术企业。公司领导简介企业法人代表:陈杰陈杰,女,1958年10月31日出生。双硕士学位, 高级工程师。1989年毕业于南京邮电大学通信专业,1995年初毕业于美34、国纽约大学计算机专业。现任中兴软创董事长、中兴通讯高级副总裁。主要工作经历:1989年至1992年在中兴半导体有限公司担任开发部主任;1995年至1998年在美国AT&T企业贝尔实验室高级研究员和研究部主任;2000年至2002年初后任中兴通讯美国分公司总经理;自2002年以来,一直担任中兴通讯副总裁及网络事业部总经理职务;2003年2月21日南京中兴软创科技有限责任公司正式成立至今,陈杰担任企业董事长职务。主要业绩:陈杰董事长凭借其十多年丰富的技术及专业知识、电信行业从业及管理经验,带领中兴软创全体同仁在运营支撑系统领域进行软件研发及开拓工作,积极进军软件信息服务领域,专注于电信领域BOSS35、市场的软件产品开发。主要社会职务及荣誉:江苏省软件行业协会常务理事、省电子信息协会理事、深圳市电子行业协会常务理事长。2002年获得深圳市科技创新人才领军人物称号;2005年获得南京市软件企业十大领军人物称号。企业总经理:鲍钟峻鲍钟峻,中兴软创总经理,硕士学历,高级工程师。1997年毕业于浙江大学计算机组织与系统结构专业,其工作经历:1990.9至1994.6浙江大学光学与科学仪器专业/本科1994.6至1997.4浙江大学计算机系统结构专业/硕士1997.4至1998.11中兴通讯股份有限公司/ZXJ10A项目经理1998.12至2001.7中兴通讯股份有限公司/智能网系统集成部部长200136、.8至2003.12中兴通讯股份有限公司/智能网产品总工2004.1至2004.12中兴通讯股份有限公司/智能网产品总经理2005.1至2006.2中兴通讯股份有限公司/网络事业部南京研究所副所长2006.3年至今南京中兴软创科技股份有限公司/总经理项目经理:黄风华黄风华同志,中兴软创战略发展部部长。1997年毕业于南京邮电大学,本科学历。其工作经历如下:1997年至2002年就职于中国建设银行南京分行科技处,从事银行卡交易系统的开发。先后参与完成了建设银行龙卡网交易系统、95533电话银行交易系统、银券通交易系统等。2002年至今就职于中兴通讯中兴软创公司,先后从事开发、项目实施、市场推广、37、以及新业务拓展等工作,取得如下成果:2002年至2003年期间,负责交换机采集控制系统的设计研发。2003年至2004年期间,负责利比亚移动BOSS系统的实施。完成了全国网络支撑系统的建设。2004年至2008年期间,负责中兴软创第五营销片区的市场推广工作。2009年至今,负责中兴软创战略发展部的工作,完成了建筑运行能源管理系统的开发研制以及试点。1.3.3.3. 南京云创存储科技有限公司南京云创存储科技有限公司拥有良好的运营机制和管理制度,重视技术研发与人才培养的管理风格,建立了科学的管理制度体系,包括行政管理、人力资源管理、财务管理、研发项目管理等制度,有力的保证了公司发展战略的顺利实施。38、公司主要领导介绍张真:南京云创存储科技有限公司总裁、CEO。21岁时创立南京月亮计算机科技有限公司,该公司产品“即时汉化专家”销量稳居全国通用软件销量排行榜前三名达三年之久。其后移居北京就读MBA,方向战略管理。于2000年初任北京集泰科技有限公司董事,从事电子商务平台开发。在十几年的管理生涯中,形成了自己独特的公司架构与管理风格,在IT类公司的产品宣传和市场策划方面也拥有着十分丰富的经验与成绩。任军远:南京云创存储科技有限公司cStor项目经理。一直从事Linux下Kemel与应用方面的研究与开发,在网络安全、分布式存储系统方面有丰富的理论和实践经验。周亮亮:南京云创存储科技有限公司cPro39、c项目经理。一直从事物联网应用方面的研究与开发,涉及GIS,移动终端,汽车行业,视频监控,网络通信等行业。团队研发的GIS、移动终端、视频监控、ERP集于一体的项目曾获得江苏省创新项目一等奖。分布式数据处理方面有丰富的实践经验及设计理念。1.3.3.4. 中国人民解放军理工大学此次项目主要人员介绍刘鹏,中国电子学会云计算专家委员会云存储组组长,工信部软件与集成电路促进中心云计算研究中心专家,解放军理工大学教授、博导、学科带头人,清华大学博士毕业。主持完成科研项目18项,发表论文80余篇,其中20余篇进入三大检索,出版专业书籍12本,论著被引用达1300多次。率队夺得2002 PennySort40、国际计算机排序比赛冠军,两次夺得全国高校科技比赛最高奖,并三次夺得清华大学科技比赛最高奖。2002年开创性提出“计算池”模式,被2007年开始流行的“云计算”所证实。2003年开创性提出“反垃圾邮件网格”,被2008年开始流行的“云安全”所证实。合作出版了国内第一本网格书籍网格计算,主编了国内第一本云计算教材云计算。创办了国内知名的中国云计算()和中国网格()网站。在清华大学、北京大学、中科院等单位作了200多场技术报告,并多次主持全国性网格、云计算会议。获部级科技进步二等奖3项,三等奖3项。获全军“十大学习成才标兵”、南京“十大杰出青年”、江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头41、人、清华大学“学术新秀”等称号。现任江苏省高性能计算专业委员会副秘书长、测绘遥感信息工程国家重点实验室兼职教授、上海大学兼职教授。王真 男 1982年1月出生,解放军理工大学网格中心讲师,研究生学历,主要研究方向为信息网格与数据集成,参与某部信息系统集成等多个军队科研项目,具有丰富的工程经验与技术积累。鲍爱华,男,1981年11月出生,解放军理工大学网格中心讲师,博士学历,主要研究方向为智能语义Web技术、智能服务组合与演化、云计算技术与应用等,作为主要成员完成多项国家自然科学基金和国家863项目研究,具有丰富的项目研究基础与工程实践经验。袁晓萍,女,1985年10月出生,解放军理工大学网格中42、心助教,研究生学历,主要研究方向为物联网应用,参与国家863项目“基于RFID的重要鲜活水产品绿色供应链创新与集成”,物联网数据服务支撑平台,南京鼓楼区党建系统开发等多个科研项目,具有较为丰富的项目经验。邹哲峰,男,1984年5月出生,解放军理工大学网格中心助教,研究生学历,主要研究方向为云存储系统应用,参与“XXX自动识别系统”预研课题研究,现从事云存储系统的开发和应用技术研究,具有一定的工程经验。1.3.3.5. 南京邮电大学物联网研究院项目团队主要成员项目负责人 张登银,男,1964年生,博士,研究员,博导,南京邮电大学物联网研究院秘书长,江苏南邮物联网科技园有限公司总经理。1986年743、月毕业于南京邮电学院电信工程专业,获工学学士学位。1989年2月毕业于南京邮电学院信号、电路与系统专业,获工学硕士学位。2004年12月毕业于南京邮电学院信号与信息处理专业, 获工学博士学位。2006年获得江苏省政府出国留学奖学金,2008年8月瑞典UMEA大学数字媒体实验室博士后出站。江苏省科技特派员(挂职常熟市虞山镇党委副书记,2008.10-2010.9)。2001年4月聘为南京市国民经济和社会信息化专家组成员(网络信息系统专业组),2004年11月聘为江苏省微型电脑应用协会理事,江苏省人工智能专委会理事,江苏省电子学会信息安全专委会理事。中国通信学会高级会员(A250016),中国计算44、机学会高级会员(E200012416S),ACM会员(9802470)。江苏省高校优秀共产党员,江苏省高校“青蓝工程”培养对象(2002), 江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养对象(2005),南京邮电大学计算机应用专业学术带头人(2006), 江苏省“333高层次人才培养工程”首批中青年科学技术带头人(2007.4),江苏省“青蓝工程”科技创新团队培养对象(2009.1,无线网络与信息安全)。研究方向为信号与信息处理,IP网络技术,计算机在电信管理网中的应用。已完成包括国家自然科学基金、863计划、信产部重点科技发展计划、省高技术研究等各类科研成果约40余项,发表论文80余篇(其中SCI/45、EI收录40余篇),编著3部,获省部级科技进步成果奖8项,申请发明专利20余项,其中授权专利10余项。网络与互联技术主管:糜正琨,教授,博士生导师。男,汉族,1946年生,浙江上虞人。1967年本科毕业于复旦大学物理系,1981年研究生毕业于南京邮电学院,获硕士学位。19861987年赴美国Arizona大学访问学者,2002年赴英国Surrey大学高级访问学者。1997年至今,任国际电联中国专家组成员,参与国际通信标准化研究工作。目前兼任中国通信学会信息网络技术专业委员会委员、江苏省通信学会信息网络技术专业委员会主任委员、解放军理工大学军事网络重点实验室学术委员会委员、中兴通讯技术杂志副主编46、。长期从事交换与通信网理论与技术的教学科研工作。主持完成了国家科技攻关项目、国家“863”项目、国家自然科学基金、省部级、校级和合作科研项目20多项,在国内外学术刊物和国际会议上发表学术论文60多篇,出版通信专著9部;获得发明专利授权1项,向国际电联递交标准提案4项,均被纳入国际标准。获省部级科技进步二等奖2项、三等奖1项、科技攻关一等奖1项、科技嘉奖3项,获国务院享受特殊津贴专家称号。传感技术主管:程崇虎,1962年生,江苏扬州人。分别于1983年和1986年在南京工学院(现东南大学)无线电工程系获得学士和硕士学位,1993年在东南大学无线电系毫米波国家重点实验室获得博士学位,1994年至147、996年在浙江大学信息电子学系做博士后研究,1996年至1999年在海南大学任教,1999年至2001年在日本邮政省通信综合研究所作为STA Fellow做研究工作,2001年底回国后来到南京邮电大学工作。现为南京邮电大学教授、电子科学与工程学院院长;IEEE会员、中国电子学会天线分会委员;权威刊物IEEE Microwave and Wireless Components Letters 的指定评审人。主要研究方向为电磁场理论、射频电路与天线等。在天线的小型化设计技术方面,其所带领的课题组提出的采用分形技术来减小UWB天线尺寸的设计技术如今已获得了广泛的应用,该成果论文Frequency n48、otched ultra-wideband microstrip slot antenna with fractal tuning stub (Electronics Letters, 2005.4)被引用次数已超过了50次。另有多项UWB天线的研究成果分别发表在IEEE Transaction on Antennas and Propagation、IEEE Microwave and Wireless Components Letters、IEE Electronics Letters等重要学术刊物上。此外,该课题组在平面结构微波滤波器、定向耦合器、功率分配器等常用微波元件的设计方面也取得49、了一些研究成果,如在微波滤波器设计技术研究方面,课题组近年来一直专门进行双模与多模带通和带阻滤波器的研究,相关研究成果受到了国内外同行的广泛关注。课题组提出的微带/共面波导混合结构双模带通滤波器的设计方案有效地解决了此类滤波器在需要强耦合时馈电结构的加工工艺问题;谐波抑制双模带通滤波器的设计方案则有效解决了双模带通滤波器高端抑制带宽不足的问题,两项成果分别发表在IEEE Microwave and Wireless Components Letters2006年第1期和第6期上。无线传感网技术主管:孙力娟,女,1963年生,南京邮电大学计算机学院/软件学院院长,教授,博士生导师,中国计算机学会50、传感器网络专委会委员、江苏省计算机学会计算机与通信专委会副主任。1985年毕业于南京工学院(现东南大学)无线电工程系本科专业,1988年以来先后在南京邮电大学获得信号、电路与系统专业硕士学位、通信与信息系统专业博士学位,南京邮电大学计算机科学与技术专业学术带头人。2008年被评为江苏省青蓝工程中青年学术带头人培养对象和江苏省六大人才高峰人才。毕业至今一直从事计算机网络与通信领域的教学和科研工作,近年来主持或参加国家863计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省高技术研究计划项目等20余项,其中近5年主持国家863计划项目4项。在电子学报、通信学报、电子与信息学报等国内外重要学术期刊上51、发表论文40余篇,编写出版著作3本,并获2009年江苏省科技进步二等奖。服务平台与感知中心主管:宗 平, 博士,教授,现任南京邮电大学海外学院院长,信息网络技术研究所所长。从事计算机科学与技术领域的教学、科研与管理工作30余年,曾在联邦德国学习与工作近四年。已承担多门本科生和研究生课程,出版专业教材1部,主持省级精品课程1门,承担省级高等教育教改立项研究课题等多项教学研究项目,并获得江苏省优秀教学成果奖。先后主持和参加国家“863”、省级科技支撑项目、省级基金、国内外重点工程的科研项目30余项,在国内外学术刊物与学术会议上发表学术论文百余篇,多篇论文被SCI、EI和ISTP收录。主要学术兼职有52、美国IEEE/IEEE-CS学会会员、中国计算机学会系统软件专业委员会委员、教育部中国教育信息化理事会理事、江苏省计算机学会理事/教育专委会副主任委员、江苏省微电脑协会常务理事、江苏省软件人才培养教学指导委员会委员、江苏省互联网协会理事、江苏省新型感知器件产业技术创新联盟副理事长、江苏省高校网络技术专业委员会理事等。云计算技术主管:卢捍华,1951年生,江苏苏州人。1978年毕业于南京邮电大学,1983年毕业于北京邮电研究院获硕士学位。1988年赴丹麦技术大学,从事ISDN和通信协议测试方面的研究工作,1997年赴美国德克萨斯大学从事软件测试方面的研究。主要从事电信运营支撑系统的实现和理论研究53、。包括:电信CRM系统和业务管理系统的实现、规则和策略的研究和应用(涉及人工智能)、并发流程的研究和应用(涉及Petri网、BPEL等)、SOA在OSS/BSS中的应用等,得到电信企业和软件开发的企业资金和环境方面的支持。曾经担任两个863项目的负责人。在产业方面,十多年来,主持了十余个大型OSS/BSS项目的开发和实施,在项目管理、软件工程方面有丰富的经验和理论知识,在行业领域享有较高的知名度。1.3.3.6. 项目参与人员一览表序号姓名单位名称职务备注1许如钢江苏有线数据网络有限责任公司董事长2曹伟炯江苏有线数据网络有限责任公司总经理3宋晶科江苏有线数据网络有限责任公司副总经理4杨宏宇江苏54、有线数据网络有限责任公司副总经理5陈 逸江苏有线数据网络有限责任公司产品开发部经理6葛静娴江苏有线数据网络有限责任公司资源管理部经理7胡 军江苏有线数据网络有限责任公司技术部经理8刘 波江苏有线数据网络有限责任公司项目经理9黄风华南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部部长10万 柯南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部产品总监11方 骏南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部市场总监12孙 姚南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部技术销售13陈宁辉南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部研发工程师14杨德信南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部研发工程师15肖正沧南京中兴软创科技股份有限公司战略发55、展部研发工程师16刘启铨南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部研发工程师17唐 醒南京中兴软创科技股份有限公司战略发展部研发工程师18张 真南京云创存储科技有限公司总经理19任军远南京云创存储科技有限公司技术部经理20周亮亮南京云创存储科技有限公司开发部经理21吴全声南京云创存储科技有限公司技术经理22杨震宇南京云创存储科技有限公司技术工程师23林 琳南京云创存储科技有限公司项目主管24欧 锐南京云创存储科技有限公司项目经理25刘志明南京云创存储科技有限公司项目经理26高美荣南京云创存储科技有限公司测试经理27刘 鹏中国人民解放军理工大学教授28王 真中国人民解放军理工大学讲师29鲍爱华中国人56、民解放军理工大学讲师30邹哲峰中国人民解放军理工大学助教31袁晓萍中国人民解放军理工大学助教32张登银南京邮电大学物联网研究院秘书长33糜正琨南京邮电大学物联网研究院教授34程崇虎南京邮电大学物联网研究院技术主管35孙力娟南京邮电大学物联网研究院技术主管36王达浩南京市环境保护局37郝 元南京市环境保护局 1.3.3.7. 项目协作管理制度一、组织结构项目获批后,江苏有线数据网络有限责任公司将与中兴软创科技股份有限公司、南京云创存储科技有限公司、中国人民解放军理工大学、南京邮电大学物联网研究院、南京市环境保护局成立联合项目管理组,并指定项目经理,明确职责,加强对该项目的管理和协调。项目组在项目57、经理的领导下,协调各种资源,并根据工程规模和工程进度计划对各种资源进行合理配置,全权负责或监控各个环节,在保证工程质量的前提下,尽可能缩短工程周期,降低工程成本。二、职责管理本项目工程实施前将成立由项目参与方人员组成的工程协调组,定期进行联络会议,解决合同的具体实施问题,包括施工、安装材料、设备变更、验收指标等,以确保系统工程的工程的按期交付运行。序号职务名称职责描述备注1项目总监项目总监对整个项目的进度、质量、成本/费用进行监管,并负责组织对整个项目进行评估考核。保证项目人力等资源的落实。提供项目宏观指导和方向,完善功能细则描述和验收标准,完善其他主要职能,对其他计划外的事情作出决议。2项目58、经理对整个工程全面组织和管理。在工程中按照工程沟通制度进行交流和汇报工程进度、工程质量、工程技术以及需要协调的问题。项目经理负责管理项目进度,监控项目成本,计划和监控项目资源,监督和控制项目质量。3工程技术经理直接对工程督导负责。在工程中,负责工程过程中的技术准备、技术调试以及服务器的配置,同时及时处理工程开通过程中的技术问题。4工程质量经理制定质量管理标准,负责质量监督,预测潜在质量风险。建立和统一工程工艺规范和工艺检查标准,组织并实施工程质量检查,工程调试测试检查,工程质量经理与工程质量督察一起组成工程质量监督小组,按照相关规范全程对工程质量进行检查和考核,在工程实施过程中,全面落实工程质59、量和工程规范。5工程勘测设计经理负责工程设计规范制订、贯彻和落实;负责工程勘测设计的任务安排、调配;对工程勘测质量、勘测设计进度、设计的深度和质量、工程人员和客户满意度负有直接的责任;负责设计图纸及相关资料的审核,对工程设计项目进行的考核与总结。6工程勘测设计工程师制定项目勘察计划并及时提交;具体工程的组网方案确认及完善;设备及合同配置的确认及完善;绘制平面布置草图、系统(组网)图,填写勘察报告;整理勘察资料,编写设计说明;完成工程施工设计。 现场工程材料的使用审核。7工程质量督察检查现场工程的安装规范执行情况;检查系统工程功能质量;检查工程项目管理的规范执行情况;接收工程质量总监的指导和考核60、。8工程督导在工程中,负责监控工程过程中的技术准备、技术调试以及系统设备的配置,在技术上接受技术经理的指导和考核,在工作安排上接受项目经理的管理和考核。工程开工前培训工作的执行人。1.3.4. 技术水平1.3.4.1. 江苏有线数据网络有限责任公司江苏有线数据网络有限责任公司,依托于江苏省广电有线信息网络股份有限公司技术资源开展本次项目。目前现有员工5898,高学历人才中,硕士110人,博士5人,博士后1人。公司拥有实力雄厚的技术团队,专业技术人才占公司员工的54.4%,技术团队中,中级职称422人,高级技术职称106人。一、 科研成果和知识产权公司整合运行以来,致力于技术创新,获得江苏省广播61、电视局一等奖、二等奖多项,其中以IP为核心的市县两级一体化数字电视平台和省域节目实时交互系统同时获得国家广电总局科技创新奖二等奖,无锡有线数字电视整体转换技术平台建设和双向HFC网络性能提升综合解决方案及实践同时获得国家广电总局科技创新奖三等奖。2009年,公司得到国家广电总局批准,作为唯一一家全省全网试点单位,参加下一代广播电视网(NGB)建设。江苏有线是NGB工作组家庭网专题组的组长单位,牵头负责NGB家庭物联网平台架构模型、家庭信息与媒体感知终端相关技术标准规范,并以此为基础开展NGB家庭物联网新业务的研究与应用开发。二、 广电网物联网研究中心江苏有线成立了江苏下一代广电网物联网研究中心62、(以下简称“研究中心”),负责下一代广电网(NGB)与物联网融合技术标准、规范以及新业务的研究与应用开发,重点开展家庭信息与媒体感知终端和家庭物联网应用开发工作。研究中心拥有广电网智能家居实验验证平台,能够为家庭网相关课题提供仿真实验验证环境以及广电网络公网测试环境,保证了课题研究成果的真实性、权威性。研究中心成立以来,积极围绕广电网家庭网为主题,与无锡分公司、社会企业一起共同开发完成了数项物联网新产品,包括电视门铃、基于电视端的区域视频监控、基于电视端的公交信息查询、远程视频辅助诊疗等,获得了社会及广电系统内部的高度嘉奖,其中部分成果正在积极申请国家专利。研究中心即将升格为广电系统内国家级研63、究院中国下一代广电网物联网江苏研究院,必将获得广电总局及国家层面更多政策性扶持。1.3.4.2. 南京中兴软创科技股份有限公司中兴软创拥有强大的技术研发力量,分别在南京、广州、长沙、厦门和巴基斯坦伊里兰堡设立了研发分中心,企业研发人员占总人数的82%,研发中心拥有完善的软件与硬件终端开发设备及实验机房并拥有专业的咨询实施团队。其中,南京和广州研发中兴主要负责软件产品的研发及工程实施,厦门研发中心主要负责硬件终端产品的设计研发,长沙研发中心主要负责信息系统集成以及信息咨询服务业务。为了支持国际化战略,中兴软创特别成立了巴基斯坦海外研发基地。 中兴软创现有办公场地近25000平方米,拥有国际先进的64、专业化研究试验室和机房,配置了HP、IBM、SUN、CISCO、ZTE等公司的专业硬件设备,还配置了HP、IBM、SUN、ORACLE、MICROSOFT等公司的操作系统和数据库以及CLEAR CASE、VC、POWER DESIGN、LoadRunner设计、开发、测试工具等软件产品。2006年承担了省科技攻关计划项目,主导产品被评为省级高新技术产品。2007年承担了江苏省科技成果转化专项资金项目“在线计费系统软件产业化项目”,充分具备科研项目承担的能力。企业每年研发经费占销售收入20%以上,着力研发国内、国际市场所需的软件产品。2008年研究开发投入额为9000万元,研究开发投入占企业年销65、售收入的17%。先后投资购买了Android,苹果,黑莓等操作系统的移动终端和研发设备,并创建了移动互联网应用平台研发测试实验室。中兴软创积极主动与有关重点院校、科研院所、软件协会联系,先后与北京邮电大学,中科院信息安全研究所进行合作。引进了大批专业技术人才,为企业注入了新的人才力量。企业十分注重人才的培养,开发员工可持续性发展的能力,定期组织技术骨干到国内外软件发达地区参观、学习、考察,这样拓宽了思路,提高了业务知识,为技术创新打下了良好的基础。并且经常安排国内外专家进行现场授课、讲演,提升技术研发水平。经过8年的发展,中兴软创已经从一个软件产品提供商逐步发展成为集软件开发、硬件终端设计、信66、息咨询服务为一体的综合性软件厂商。在市场发展方面,中兴软创已经从一个中国本土的软件厂商,发展到现在国际销售收入占比超过50%,在国际上为70多个国家的运营商提供服务且具备一定国际影响力的软件提供商。中兴软创为了大力支持建筑能源管理系统的开发,在2011年特别成立了建筑能源管理系统研发中心,专门从事研究建筑能源的节约、建筑能源的控制及分析技术。由研发中心独立自主研发的BRES系统与现流行的物联网技术相结合,完全符合国内外所提出的智能化社区的概念。目前我们已经将此套系统在用于南京东方商城办公区域建筑节能改造项目和新城科技园办公楼的建筑节能改造项目中。1.3.4.3. 南京云创存储科技有限公司公司的67、研发团队历时九年开发出的cStor云存储系统,经过不断的更新与发展,已成为在云存储领域技术领先的先进系统,在性价比、功耗、可靠性、通用性等方面有无可比拟的优势,公司开发的其他云计算系统产品也同样的拥有先进的技术水平优势。研发队伍方面,公司专门设立了由27人组成的研发团队,并且仍在不断扩充与发展之中,团队骨干成员均为高技术水平高素质的云计算技术精英。高效的团队带来高效的研发能力,充满活力的研发队伍保障了公司技术的不算创新与持续领先。科研成果、知识产权方面,公司拥有丰富的科研成果,于2011年10月将基于云存储的高清视频监控平台项目所形成的技术内容成功申报发明专利。(专利号为2011102973568、6.2)另外,公司除cStor云存储系统与cVideo基于云存储的高清视频监控平台外,还基于云计算技术开发了cTrans高速数据传输系统、cProc云海量数据处理系统等。各项目均在积极的开发与不断进展之中。提供技术支持与服务的能力和条件; 南京云创存储科技有限公司还对外提供基于云计算的大规模数据处理应用定制开发服务。目前承担了流量高达5000Mbps的海量数据实时处理、存储和分析任务,处理延迟达到秒级,任一节点损失不影响数据准确性。1.3.4.4. 中国人民解放军理工大学解放军理工大学大力推进科技创新,近五年来共完成各类科研项目1000余项,其中“973”、“863”、国家自然科学基金等项目369、00余项,其他横向单位委托的各类研究与开发项目400余项。共获国家、省、部级科技奖励300余项,其中,国家科技进步特等奖1项、国家技术发明二等奖2项,国家科技进步一等奖2项、二等奖8项,军队(省、部)级科技进步一等奖22项。具有较强的科研创新能力。单位研究成果在基础理论方面。(1)早在2003年,刘鹏教授就发表SCI论文提出了“网格计算池”模型。该模型与当今流行的云计算模式高度吻合,被认为是国内云计算的起源。(2)刘鹏所主持研制的“反垃圾邮件网格”,被评为IEEE Cluster 2003国际会议评为七大杰出网格项目之一。该技术被网易邮箱等广泛采用,使得我国垃圾邮件数量从世界排名第2降到了排名70、第10以后。该技术亦被认为是当今流行的云安全技术的前身。(3)为了解决云计算平台可靠性问题,刘鹏教授专门召集了30几位来自全国15家单位的精英,集中在南京9个月专攻云计算可靠性,所取得成果已经应用于华为公司。中心承担了国家自然科学基金、国家863、军内科研和横向科研课题18项,完成14项,在研4项。研发了独有的核心技术,部分成果在军内外产生了重大影响。在承担国家重大工程方面。(1)理工大学全军网格技术研究中心承担了国家重大专项“XX系统”3个关键技术攻关课题; (2)2011年中兴通讯与解放军理工大学(网格中心)、中国软件评测中心等联合申报的国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”十二五期71、间子课题2-1“云计算应用模式下移动互联网安全问题研究”获得通过; (3)2011年,云计算龙头上市企业之一华胜天成与解放军理工大学(网格中心)等联合申报的2011年电子发展基金项目“云计算关键支撑软件研发与产业化(平台安全软件)”以排名第一获得评审通过。在学术方面。(1)刘鹏教授当选中国电子学会云计算专家委员会云存储组组长,担任了工信部软件与集成电路促进中心云计算研究中心专家,中国通信学会云计算与SaaS专家委员会专家,当选江苏省云计算论坛主席/云计算专家委员会主任; (2)刘鹏教授主持了首届中国云计算技术与应用大会,担任了The 1st International Workshop on 72、Grid and Cloud Computing Platforms and Applications (GCCPA2010)会议主席,担任了Service-Oriented Architecture and Services Computing (SOASC2010)会议主席。(3)由电子工业出版社2010年3月出版的刘鹏教授主编的云计算第一版,印刷4次,销量排名国内云计算书籍第一名,多所高校用作教材。第二版于2011年5月面世,再次排名销量第一名。2011年9月,刘鹏教授主编出版了实战Hadoop开启通向云计算的捷径一书。该书一面世就排名国内计算机书籍销量第一名。与企业界合作方面。刘鹏教授73、所带的几个团队在同时为华为、中兴通讯、360安全卫士、华胜天成、天威视讯等知名大企业提供云计算核心技术支撑。目前已经与奇虎360安全卫士设立了云计算联合实验室,正与中兴通讯设立了南京市云计算工程中心,即将与华胜天成设立云计算联合实验室。1.3.4.5. 南京邮电大学物联网研究院南京邮电大学物联网研究院,教育部 “宽带无线通信与传感网技术”重点实验室,江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室,是南京邮电大学物联网研究领域的主要科技创新平台,挂靠在南京邮电大学物联网科技园进行建设和管理,是江苏南邮物联网科技园有限公司技术研发和创新的主体。目前,已在校内实施了集教学、科研、生活、后请等各种管理服务于一体74、的“智慧校园”感知工程(总投资超过3000万),同时还承担了一批物联网领域国家及省重点项目:1、 国家科技重大专项:泛在网络下多终端协同的网络控制平台及关键技术,编号2011ZX03005-004-03。2、 国家重大基础研究973项目课题:物联网混杂信息融合与决策研究,编号2011CB302903。3、 国家重大基础研究973项目课题:认知协同与网络容量优化理论,编号2007CB310607。4、 国家科技支撑计划:电信运营商业务支撑软件测试与服务平台建设,编号2007BAH17B04。5、 江苏省物联网重大示范工程:智能节能环保示范工程总体建设方案。6、 海南省战略规划建设项目:海南“智慧75、旅游岛”总体规划与建设方案。7、 国家863重点项目:多语言语音识别关键技术研究与应用产品开发;8、 国家863计划项目:认知无线电机会频谱接入关键技术研究南邮物联网科技园是南京市物联网联盟理事长单位。立足物联网科技园,开展校企合作,共建物联网技术创新平台。目前已经建立了一批校企合作联合研发平台,见下表。校企合作研发平台序号名 称合作单位1南邮-东讯物联网技术研究中心台湾东讯股份有限公司2南邮敏讯物联网技术研究中心厦门敏讯公司3南邮-新大诚物联网研发中心苏州新大诚科技发展股份有限公司4南邮-金智智慧校园研究中心江苏金智教育信息技术有限公司5南邮天涯通智慧旅游研究中心三亚天涯通信息科技有限公司676、南邮亚航传感器研究中心亚航科技(北京)有限公司7南邮-中兴物联网技术研究中心中兴通讯股份有限公司8南邮-福富物联网技术研发中心福建富士通信息软件有限公司9南邮-三宝物联网技术研究中心南京三宝科技集团有限公司10南邮-亿迪纳通信基因技术研究中心江苏亿科达科技发展有限公司11南邮-三维物联网技术研究中心三维通信股份有限公司12随锐科技-南邮图像新技术联合实验室北京随锐科技有限公司13南邮-用友物联网软件技术研究中心用友软件公司14南邮-熊猫物联网技术研究中心熊猫电子集团15南邮-大贺物联网智慧商务研究中心江苏大贺国际广告集团有限公司16南邮-凯希物联网自助服务应用研究中心广州凯希电子科技有限公司177、7南邮海震物联网中间件研究中心南京海震智能科技有限公司18南邮腾楷物联网技术研究中心南京腾楷网络股份有限公司19南邮讯通物联网技术研究中心广东讯通计算机有限公司20南邮万全智慧服务研究中心江苏万全科技有限公司21南邮荣飞物联网研究中心南京荣飞科技有限公司22南邮中瑞物联网应用解决方案研究中心江苏省邮电规划设计院添加技术水平描述1.3.5. 行业优势1.3.5.1. 物联网行业领先的研发技术作为本次项目联合单位的物联网研究院南京邮电大学聚焦物联网研究的校级科研平台,具有以下行业优势:1、南京市物联网联盟理事长单位,依托南京邮电大学物联网领域科技创新资源,包括教育部首个物联网领域重点实验室“宽带无78、线通信和传感网”、教育部“宽带无线通信和显示技术”工程技术中心、江苏省“宽带无线通信和物联网”重点实验室等多个国家和省级科技创新平台,南京邮电大学物联网研究院,南京邮电大学物联网科技园入园合作企业,政产学研合作,在物联网技术创新和应用研发方面,具有一支实力雄厚的科技创新团队。2、已经承担了众多国家重大需求项目,例如物联网973项目(物联网混杂信息融合与决策研究)、国家科技重大专项(泛在网络下多终端协同的网络控制平台及关键技术、基于网络编码的分层无线网络技术研究)、科技支撑计划重点项目(电信运营商业务支撑软件测试与服务平台建设)、863重点项目(多语言语音识别关键技术研究与应用产品开发),86379、项目(认知无线电机会频谱接入关键技术研究)等课题,在物联网应用体系架构等关键技术方面具有扎实的理论基础。3、已在校内组织实施了集教学、科研、生活、后勤等各种智慧服务于一体的“智慧校园”感知工程(总投资超过3000万),承担了“智慧海南”国际旅游岛基于物联网技术的信息化实施方案等一批有影响力的物联网实际应用项目,积累了物联网大平台顶层设计和应用开发方面丰富的科技实践经验。4、目前本研究院正在牵头负责江苏省“节能环保”物联网重点示范工程,项目参加单位包括江苏省环保厅信息中心以及一批江苏省内环保技术服务企业,总体建设方案已经通过专家评审。本次申请的项目,可以结合江苏省“节能环保”物联网重点示范工程进80、行资源共享。已经开展的前期工作,为本项目的迅速开展奠定了良好基础。1.3.5.2. 安全可靠的有线传输平台江苏有线广播电视网络建设起步于20世纪90年代。这一网络的出现,改变了依靠天线空收广播电视信号的单一接收模式,大幅度增加了广播电视信号的传输容量及传输质量,并以极快的速度占据了家庭及政企客户市场。经过20年的发展,江苏有线广播电视网络已实现覆盖全省,通达城乡,并以其频带宽,容量大,功能多、成本低、抗干扰能力强、支持多种业务、连接千家万户的优势成为江苏省信息化建设的基础核心网络。2008年,江苏有线广播电视网络实现整合,目前,江苏有线广播电视网络拥有在网用户近1600万户,能够提供数字电视、81、互动电视、高清电视、家庭互联网宽带接入、高速数据专线互联等一系列信息服务。现有的江苏有线广播电视传输网络由省-市-县两级干线网络、各地区宽带城域网络及用户接入网络三部分组成,覆盖全省13个省辖市、66个县(市、区)、2500万户家庭,并连接了众多企、事业单位及商务楼宇,具备了全程全网、高速双向的信息服务能力。一、 省-市-县两级干线网络江苏有线省-市-县两级干线网络覆盖全省13个省辖市、66个县(市、区)(如图1所示),以密集波分系统为基础承载平台,全网传输容量达到8010Gb/s,其上叠加MSTP及IP两层相互独立的业务平台。网络采用环状结构,能够在50ms内完成自愈保护,抗风险性强,能够提82、供2Mb/s至10000Mb/s范围内的各种速率及封装格式的数据信号传输服务。其中,省-市干线全长1800公里,全网具备架空和地埋2条冗余路由;市-县干线全长约5142公里,部分线路段具备冗余路由。干线光缆全部使用G.652光纤,每公里衰耗约0.25dBm。二、 宽带城域网络各地城域网的网络结构多为A/B平台形式。A网是下行传输广播电视业务的平台,主前端至分前端以1310/1550光机构成环网,主要用来传输数字电视广播、模拟电视广播、FM广播、高速数据广播等业务;B网是数字双向传输平台,主要由MSTP系统及路由交换系统构成环状或网状网络,用于开展数字交互式业务,如:计算机联网、点播、因特网接入83、远程教育等业务。从网络纯物理结构上来说,大多数情况下,A/B 平台同光缆不同芯。三、 用户接入网络江苏有线接入网络起步较早,基础较好,经过近年来采用EPON、EOC、CMTS等多种技术用于网络双向化改造,目前,江苏有线双向网覆盖用户达到400万户,至2010年底,各省辖市城区将全面完成网络双向化改造工作,网内用户将具备全双向接入能力。四、 密集波分传输系统江苏有线自2008年起开始建设干线密集波分传输系统,至09年底,该传输系统已覆盖全省13个省辖市,66个县(市、区),分为省-市-县两级网络,传输容量8010Gb/s,可提供200Mb/s至2.7 Gb/s任意速率及10Gb/s传输通道。各84、级传输系统均采用环网保护,可在50ms内完成自愈保护倒换,全部板件采用1+1备份保护,网络安全等级得到极大程度提升。同时,该系统引入了OTN技术,对10 Gb/s(含)以下速率信号可实现电层的灵活调度,提高了业务调度的灵活性。五、 MSTP传输系统目前,江苏有线MSTP传输系统已覆盖全省13个省辖市,66个县(市、区)及众多城域网络节点和集团用户节点,其中干线MSTP传输速率自2.5 Gb/s至10 Gb/s不等,城域MSTP传输速率自155Mb/s至10 Gb/s不等。干线MSTP传输系统叠加与DWDM系统之上,城域MSTP系统直接以裸光纤链接。能够为各类用户提供自2Mb/s至1Gb/s范围85、内的安全、透明、全速率传输通道。六、 IP路由、交换传输系统目前,江苏有线干线IP路由、交换传输系统分别在南京和泰州利用超大容量集群路由器构建了两个核心节点,同时采用多台核心路由器配置于各省辖市节点,各省辖市节点与核心节点间采用双星型链接,保证骨干网的可靠性。节点之间传输速率为10 Gb/s,核心设备提供TBit级的交换能力。2010年,该系统将进一步延伸至各个县(市、区)节点。系统全部设备均采用冗余设计(电源、风扇、中心交换引擎等),线速路由交换处理,提供基于策略的QoS。此外,各市、县城区根据用户规模差异,均已完成了不同规模的城域IP路由、交换传输系统建设,覆盖众多的城域网节点,能够为企事86、业单位及家庭用户提供互联网宽带接入、视频通信及宽带专线互连等服务。1.3.5.3. 国际领先的3G无线技术中兴通讯可以提供包括业务平台、核心网络、无线网络、终端和网络规划优化服务在内的端到端综合解决方案,涵盖了整个TD-SCDMA网络各个层面。BillingCSPSMSC ServerSGSNGGSNMGWHLRCGSMCOMCMMSCNMSBilling CenterSCPNO.7无线网核心网业务平台PSTN/GSMInternet WAPGWNode BNode BRNCNode B3G UENode BRNCNode BNode BNode BRNCNode BRNCNode B终端中兴87、通讯TD-SCDMA综合解决方案领先的商用经验、最成熟的产品。长期稳定的队伍,持续不断的投入和创新。强大的工程交付能力。快速的生产物流能力。金牌产品,保障优质网络。持续的技术演进规划。多模紧凑型BBUZXSDR B8300。 多模一体化宏基站ZXSDR BS8800。 高效大功率单通道RRU(R21/ R21A)+ “多通道”室内覆盖方案打造高质量室内网络。 绿色基站节能降耗、绿色环保。1.3.5.4. 云计算数据处理平台的优势拥有cStor云存储系统、cProc云处理技术、cVideo云视频监控技术、cTrans高速数据传输系统等多项云计算领先技术及项目。与包括世纪鼎利、华为、中兴通讯、3688、0安全卫士、天威视讯等众多国内外知名企业合作,产品涉及存储、计算、通信、信息安全、安防监控等多个领域。一、 cStor云存储系统cStor是一个海量云存储平台。与传统的大规模存储系统相比,它具有构建成本低、性能高效可靠、使用简单方便的特点。在需要存储大量数据(如视频数据、业务数据等)的应用场合,可以提高大幅度存储系统性能价格比。与目前国际上知名的Google、Amazon等云存储相比,具有更高的性价比、更低的能耗、更加通用和更方便的使用模式。cStor是国内最早实现并保持领先的云存储系统。二、 cProc云处理技术我们生活在数据信息时代,各行各业的信息正在以几何级数的速度增长。在这样的背景下,89、各大厂商面临着极大的挑战:他们需要从TB乃至PB级的数据中挖掘出有用的信息,并对这些海量的数据进行快捷、高效的处理。cProc是一种处理海量数据的并行编程模型和计算框架,用于对大规模数据集的并行计算。cProc通过把对数据集的大规模操作分发给网络上的每个节点实现数据处理,每个节点会周期性的把完成的工作和状态的更新报告回来。随着节点的增多,cProc的处理能力将成倍数增长。三、 cVideo云视频监控技术随着城市的现代化建设和经济的快速发展,构建和谐社会的必要性与日俱增,每个城市都在努力打造“平安城市”。cVideo云视频监控的模式充分利用“云”的计算能力和存储能力,保障了海量高清视频监控的可行90、性和可靠性。cVideo系统是南京云创存储公司自行研发和设计的高清视频监控解决方案,基于云创存储公司自行研发的超低功耗主板、价格低廉的硬盘、并结合强大的软件技术搭建出了高可靠、高性能的海量存储“cStor”云存储平台,有着极高的性价比和优异的可扩展性;云创特有的“cTrans”传输体系可以有效地整合网络资源,实现高性能的超远距离网络传输;加之“cVideo”视频监控系统的高效调度和云端转码功能,完美地满足了超大规模视频监控、海量数据存储、以及超远距离监控的要求。四、 cTrans高速数据传输系统目前普遍采用的TCP/IP网络传输协议已经有30多年历史,它主要是针对低效、复杂的网络而设计的,用在91、高带宽的数据链路上已经不能适应用户需求。我国地面光纤网络的传输效率普遍在带宽的20%以下,其结果是:一方面很难实时获取数据,另一方面也大大增加了带宽建设或租用成本。为此,我们经过多年积累,专门针对地面数据传输研究出高性能可靠文件传输协议cTrans,采用并行流水线方式、将传输与存储作联合优化,并支持多点中继高效传输。经过多项实地远程传输试验,结果表明该技术的传输效率在1Gb/s光纤线路上达到了带宽的80%左右,处于国际最高水平。cTrans建立在UDP协议之上,可以通用于互联网中。1.3.5.5. 成熟的节能运行管理系统本次合作申报中软件系统的优势,是建立在前期长时间的技术预研、市场调查、理论92、推演以及基础性开发之上的产业化研制。其产品的市场竞争主要体现在竞争主体的综合能力上,具体主要体现在产品技术领先、市场平台能力、本地化服务能力、质量控制和管理能力等几个主要方面,相对于各竞争主体都有明显的差异化优势。一、 产品技术领先自2007年开始进行海量数据解算的核心算法研究,在此期间形成了多项具有独立知识产权的成果。在国内领先实现核心算法并取得试验验证结果,促使在该领域较竞争对手拥有更可行、更领先的技术、更先进的模型标准。二、 质量控制能力拥有严格的内部质量控制和管理能力,能够保障产品生产工艺和过程的质量。同时,通过长期从事卫星通信与导航系统产品研发和实施,可以将更多的卫星应用系统的优点结93、合起来,研发出领先的授时终端。这一点是国内市场其他竞争对手不具备的,是企业在技术实力、研发能力、产品基础、市场应用上的最大差异化优势。三、 售后服务能力拥有一支长期服务于国内节能环保系统应用领域,具备相当专业知识与丰富应用经验的售后服务团队。依托强大的市场能力与收入来源,保障了服务团队的稳定与持续发展。因此,对用户的售后服务质量(工程、维护、二次开发、技术支持)得到充分保证。四、 BRES系统的优势BRES系统利用在计算机信息技术、计算机设备,结合专家顾问身份的江苏省建筑设计研究院有限公司在建筑节能以及能源管理上的业务优势,为建筑节能以及能源管理提供先进的技术和产品,真正实现“一套系统,全面支94、撑”。数据实时精准,性能稳定安全。BRES系统的数据采集周期可以缩短至1分钟以内,设备的控制响应与报警响应达到1-3秒内,极高效的提高控制精准性。BRES系统的数据的采集、存储和展现,设备的监视与控制等模块相互独立,互补影响。数据存储与备份策略多样,保证数据安全。BRES系统包含控制终端、集控模块和系统软件等主要模块,费用低廉。根据现场情况,采用有线或无线的方式实施,在不影响原有线路的基础上增加控制终端或进行简单布线,整个系统建设快捷,使用简便。同时,系统还支持新建建筑安装与旧建筑改造。1.3.5.6. 众多的在网用户资源经过近十年的发展,数据公司承建了各级党政机关、金融机构和企事业单位的专网95、,基本覆盖了目前城市公共安全平台需要覆盖的热点区域和客户群,实现了与相关单位的专线互通,特别在金融行业基本实现了客户全覆盖,在全省拥有近万个客户光接入点。1.3.5.7. 承担重大课题研究能力承担的国家级和省部级物联网课题江苏有线已结题或正承担的国家级、省部级课题有:1、 省经信委物联网示范工程智能家居安防顶层设计项目中子课题“家庭诊疗及救助系统”。2、 2011年国家广播电影电视总局科研项目基于NGB的智能家庭物联网和系统关键技术研究及试验,主要负责跟踪和调研国内外智能家庭的关键技术和体系架构的发展现状与趋势,以及家庭认知传感网的建设;3、 在“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项物联96、网总体架构及关键技术研究(协同融合)中承担子课题下一代广播电视网络与物联网融合研究。添加课题研究1.3.5.8. 多业务的融合通讯平台目前已建成覆盖全省的流媒体平台,具有流媒体平台的运营经验。通过流媒体平台,可以实现机顶盒、移动通讯设备、PC等多形态终端访问,该平台可以改造成为城市公共视讯平台中面向公众访问的融合通讯平台。1.3.5.9. 良好的示范平台基础本项目以南京市环保局已有的多套环保监控及管理系统为应用示范基础,在环保局“阳光政务系统”、“12369 投诉系统”、“排污申报收费系统”、“污染应急指挥控制系统”、“机动车排气监测系统”、“污染源在线监测系统”、“环境空气质量监测系统”、“97、危险固体废弃物管理系统”、“核与辐射管理系统”等多套业务系统之上,采用云计算、物联网和信息网格技术,对在用的业务系统进行分析,确定抽取原系统集成信息,建立基于云存储的、可扩展,具有统一规范数据格式的中心数据库,将各业务系统核心数据抽取到中心数据库进行数据集成;利用云计算平台的强大处理能力进行数据的处理和挖掘;并为其它系统预留数据调用接口,建设涵盖在用系统数据,支持全局信息管理分析与应用的云平台环保系统。1.4. 项目建设实施方案1.4.1. 项目实施内容1.4.1.1. 项目方案总体介绍依靠物联网各类终端传感器、现有的各类监测系统、接诉系统以及人工测量结果及时采集和集成各类环境数据,依托泛在承98、载网络的高效网络传输能力,及时地将数据输送至云计算智能处理中心,进行智慧处理和分析,为节能环保各类应用服务(如建筑群节能智慧服务、环境监测智慧服务、汽车尾气监测智慧服务等)提供决策和控制信息,并通过泛在承载网络将智能控制信号传递给物联网终端控制器,实现针对现场环境设备的智能控制,实现节能减排控制,同时达到及时发现环境危险信号,将危险消灭在萌芽状态的效果。依靠云计算平台的海量存储和强大的智能处理能力,不断积累、统计、挖掘、融合各类数据,对监测和控制对象及整体环境既可以进行及时的智能分析,又可以对其趋势进行长期的智慧跟踪和分析。通过物联网设备、泛在承载网络、强大的云计算数据中心和处理能力的有机结合99、,为政府、企业、家庭等各行业各类用户提供智慧节能环保服务平台建设,形成一个涵盖监测数据,人工数据、在用系统数据,支持全局信息管理分析与应用的“智慧节能环保”全套解决方案的物联网云计算平台及应用系统。该系统的建立将具有很强的应用示范性和前瞻性。通过“节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程”项目的实施,提炼出物联网及云计算平台的应用标准,在江苏省乃至全国具有广泛的示范和推广意义。以下为“节能环保物联网及智慧云服务平台应用示范工程”项目的总体技术架构框图。一、 异构终端虚拟平台异构终端虚拟平台由感知层设备和控制层设备构成。通过物联网传感器、射频、红外、智能仪表等设备采集环境数据,通过泛在承载网络100、输入至信息融合处理平台。物联网控制层是由节能环保服务平台系统根据智能处理层的处理结果下发终端设备的继电器控制开关控制指令,实现照明、空调、电梯、用水等的节能减排控制。二、 数据资源集成平台从南京市环保局现有的环境监测系统对数据进行封装、抽取、同步、筛选、索引、压缩等集成处理后,输入信息智能处理融合平台,为业务应用系统的智能数据处理提供完整的数据支撑。三、 泛在网络承载平台利用江苏有线的泛在承载网络技术和基础设施,为物联网的终端平台或数据资源集成平台与云计算智能处理平台之间提供总线式高效网络信息传输。四、 数据处理融合平台数据处理融合平台由云存储、云处理、云数据管理子平台构成。对环境监测或建筑群101、等应用数据提供统计、智能分析、挖掘、融合、备份、可视化等处理服务,作为节能环保物联网进行智能计算的中枢大脑。五、 节能环保服务平台节能环保服务平台作为总体架构的最上层,为用户提供建筑群节能智慧监控服务、水环境智慧监控服务、土壤环境智慧监控服务、固体废物智慧监控服务、噪声环境智慧监控服务、核与辐射智慧监控服务、大气环境智慧监控服务、水资源循环利用智慧监控服务等。六、 用户“节能环保物联网及智慧云服务平台”可广泛应用于政府、企业、家庭等各行业各类用户。具有很强的通用性和示范性,可以在全省乃至全国范围内推广应用。1.4.1.2. 终端集成子系统1.4.1.2.1. 终端集成子系统简介终端集成子系统主102、要由采集单元、控制单元和现场总线组成。终端集成子系统拓扑图采集单元是系统构成的基础,它直接与参数采集执行机构相连接,实现对现场参数的采集,包括电压、电流、温度、转速等。采集单元自身具有微控制器和存储器,既作为系统的重要组成部分,参与系统功能的实现,也可以将它作为独立单元来完成数据采集功能,即在系统出现通信等故障的情况下,采集单元仍可以独立实现数据采集功能,并进行数据存储,提高了系统的可靠性。控制单元是系统构成的关键,它直接与控制设备相连接,实现对现场设备的控制,包括设备的开、关、运行模式切换、遥控等。采集单元和控制单元通过标准的485/CAN/LonWork总线接口,连接到总线上,实现对现场数103、据的采集、传输和控制。1.4.1.2.2. 网络采集控制器采用带通讯接口的网络采集控制器种类较多,主要有RS-485转换器(集线器)、CAN控制器、Lon Work控制器、BACnet控制器。RS-485转换器(集线器)主要是将RS-485转接到有线或无线局域网。CAN控制器是CAN局域网控制器的简称,它是德国Bosch公司在1986年为解决现代汽车中众多测量控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率,这使实时控制变得非常容易。另外,硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。1.4.1.2.3. 计量装置和数据采集器(转换器)的连104、接计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。1、 对于电能表,参照行业标准 DL/T 645-1997多功能电表通信规约执行。根据多功能电表通信规约中的规定,可以选用的物理接口为: RS-485接口;红外光电接口;接触式光学接口。2、 对于水电表、 燃气表和热 (冷)量表, 参照行业标准CJ/T 188-2004用户计量仪表数据传输技术条件执行。根据用户计量仪表数据传输技术条件 ,应优先选用下列物理接口: RS-485接口、红外光电接口、无线收发接口。3、 对于光感、温感等感应设备,其通讯协议不同,跟厂家相关,但都支持RS-485接口。4、 对于红外控制105、器,其通讯协议不同,跟厂家相关,但都支持RS-485接口。5、 对于空调机,可直接使用RS-485接口接入,进行控制。6、 对于RF控制器,其通讯协议不同,跟厂家相关,可通过wLan(无线局域网)直接接入。1.4.1.2.4. 数据采集器与网络的接口数据采集器应使用基于 IP 协议承载的有线或者无线方式,通过网络支持子系统接入网络。常用的接入方式包括:以太网(有线局域网)ADSL、Cable Modem、光纤、wLAN(无线局域网)等无线方式。1.4.1.2.5. 组网方式一、 采集方式水表、电表、气表、温感、光感等采集设备通过RS-485接口,串联方式接入RS-485总线。RS-485的一根106、总线接到RS-485转换器(集线器)上,把ModBus等协议转成TCP/IP协议,再接入以太网或者WIFI(无线局域网)。二、 控制方式对于红外控制器、继电控制器、空调机,同样通过RS-485接口,串联接入RS-485总线。RS-485的一根总线接到RS-485转换器(集线器),再接入以太网或者WIFI(无线局域网)。对于RF控制器,可直接接入WIFI(无线局域网)。RS-485的技术参数1) 通讯距离:终端设备到RS-485转换器(集线器)的连线理论上的距离是1200米。2) 负载数量:即一条485总线可以带多少台终端设备,这取决于该设备的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有 32107、台、64台、128台、256台几种选择。3) RS-485成本低廉,能够单独组网,并且不会受到其它设备的共用网络的干扰。1.4.1.2.6. 终端设备资料一、 RS485RS485总线是一种用于设备联网、经济型、传统的工业总线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试后得以保证。它具有以下特点:RS485的最高数据传输速率为10Mbps。RS485最大的通信距离约为1219m。RS485传输速率与传输距离成反比,1200米的最大通信距离必须在100Kb/s的传输速率下才能达到。RS485的以2-6V电压表示逻辑(两线间的电压差为+2V+6V表示“1”;两线间的电压差为-2V-6V表示“0”108、)。接口信号电平较RS232-C降,不易损坏接口电路的芯片,且RS485接口电平与TTL电平兼容,便于与TTL电路连接。RS485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可支持128个或者256个节点,最大可达400个节点。二、 Can CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准。它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。它具有以下特点:1、 通信速率可达1MBPS。2、 使网络内的节点个数在理论上不受限制。3、 可在各节点之间实现自由通109、信。4、 结构简单。5、 高可靠性。三、 RFID射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID的基本组成部分1、 标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象 2、 阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。3、 天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。RFID技术的基本工作原理RFID技术的基本工作原理并110、不复杂,在标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动Transponder电路将内部的数据送出,此时 Reader便依序接收解读111、数据,送给应用程序做相应的处理。 以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种,一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。四、 温感(温度探头)1、 热电偶的温度探头测量原理工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。热由两根不同导线(热电极)组成,它们的一端是互相焊接的,形成热电偶的测量端(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中;而热电偶112、的另一端(参比端或自由端)则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。2、 热电阻的温度探头测量原理也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。3、 如何选择温度探头根据测温范围选择:500以上一般选择热电偶,500以下一般选择热电阻。根据测量精度选择:对精度要求较高选择热电阻,对精度要求不高选择热电偶。据测量范围选择:热电偶所测量的一般指“点”温,热电阻所测量的一般指空间平均温度113、。五、 光感(光敏传感器)光电传感器是将光信号转换为电信号的传感器。物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。它能够感应光线的强弱,当感应光强度不同,光敏探头的电阻值就会有变化。1、 光敏传感器的工作原理光敏传感器内装有一个高精度的光电管,光电管内有一块由”针式二管”组成的小平板,当向光电管两端施加一个反向的固定压时,任何光了对它的冲击都将导致其释放出电子,结果是,当光照强度越高, 光电管的电流也就越大,电流通过一个电阻时,电阻两端的电压被转换成可被采集器的数模转换器接受的0-5V电压,然后采集以适当的形式把结果保存下来.简单的说,光敏传感器就是利用光敏电阻受光线强度114、影响而阻值发生变化的原理向机器人主机发送光线强度的模拟信号。2、 光敏传感器的特点该光敏传感器适合测量室外自然光线, 常用于环境或生物监控实验中。(该传感器量程较大)它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻,当光子冲击接合处就会产生电流。3、 光电传感器的应用自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电115、传感器的原理。六、 继电控制器继电控制器是通过电气触点的闭合和分断来控制电路的接通与断开,实现对用电设备的起动、停止、调速、自动循环与保护等自动控制的控制设备。1.4.1.3. 网络支撑子系统针对于网络支撑子系统而言,泛在的网络、丰富的接入资源、宽泛的网络带宽,多样的传输类型共同构成强大的网络支撑平台。近几年来,各种有线、无线的接入技术被应用在各种领域,其中主流的传输技术有SDH、DWDM、3G、wifi、微波等,进入新的信息时代后,新的超3G和后3G接入技术也孕育而生,显然,未来网络的异构性更加突出。在终端技术、网络技术和业务平台技术等方面,异构化、多样化的趋势也同样引人注目。广域的、局域的116、城域的、家庭的、个人的各种设备,接入方式各异的终端如何有效地进行互联互通以及获取所需的各类服务成为实现物联网重要工作。对于此次项目而言,有线传输网络主要具备了以下特点:1、 分布广江苏广电的有线网络目前已覆盖到全省13个地市、66个区县及其乡镇,地市网络覆盖率为100%;区县覆盖率为100%;乡镇覆盖率达99.8%;村覆盖率达97.5%。2、 接入方便江苏广电的有线网络基本为光纤组网,且基本完成双向网络改造。光纤已基本实现到户。3、 高可靠性光纤传输的重要特点之一就是高可靠性,信息传输完整性好,不易发生信号丢失或误码。4、 高保密性光纤传输的另一重要特点就是高保密性,光纤传输基于光波传输原理117、,中途信号被截取可能性为零,具有高度保密能力5、 与云计算、物联网紧密结合物联网发展过程中最需要关注的核心问题之一就是个人隐私和安全问题。广电有线网络全程封闭,多个用户网络之间完全物理隔离,安全性、保密性可以充分满足物联网需求;同时广电有线网络传输容量大,足以支撑物理网几近无数的终端接入的海量数据信息传输。另外一方面3G系统经过十余年的发展,形成了以TD-SCDMA,CDMA2000,WCDMA为代表的三大主流标准。其中TD-SCDMA系统是由我国提出的具有自主知识产权的,并别国际上广泛接受和认可的3G通信标准。TD-SCDMA系统的物理层主要技术与WCDMA基本相似,网络结构也一样。TD-S118、CDMA的技术特点和优势主要体现在空中接口:TD-SCDMA采用了TDD方式,另外在物理层运用了智能天线,联合检测,接力切换,软件无线电,动态信道分配(DCA)等先进技术。对于电力系统的应用来说,TD-SCDMA又有以下优势:1、 自主知识产权。作为国际3G主流通信标准之一,又能拥有自主知识产权,对于电力行业采用这个技术,可以针对专用网络的应用特点,包括核心芯片在内可以为其业务应用进行量身定制,例如提供基于智能天线的强定位和追踪功能,提供加密功能、提供集群调度功能。2、 TD-SCDMA的频率使用特点将有效解决频率资源紧张的矛盾。TD技术的单载波带宽为1.6MHz,而且不需要对称频段,在电力行119、业应用下,分配5MHz就可以组建一个基本的全国网络。3、 TD技术尤其适合电力的宽带数据应用。在TDD的工作模式下,上下行数据的传输通过控制上下行的发送时间的长短来决定。可以灵活控制和改变发送和接收时段长短比例,尤其适合电力行业移动远程数据采集,视频监控等非对称业务的高效传输。4、 大规模应用的能力。自2008北京奥运会时TD-SCDMA的成功推出,该技术在中国移动的主导下在国内外已经获得了广泛的建设和应用。其次,TD的生产厂商,如中兴通讯,大唐电信等一大批有实力的通信设备制造商也为建立一个高可靠性的通信网络提供了坚实的基础。目前在电力行业应用的无线通信系统最大的问题就是设备可靠性。5、 经济120、性。由于其他技术的大部分核心专利由国外公司所垄断,对于后来者而言几乎不存在再创造核心技术的机会,没有核心专利就没有和其他拥有核心专利的公司进行核心专利交叉许可的条件,从而必向多家拥有核心专利的厂家支付高昂的知识产权费。这将严重增加了网络建设的成本和后续应用创新的能力。再者,TD由于国内大批掌握核心技术的供应商的支撑,成熟的市场环境使得低成本建设成为可能。6、 应急通信系统的首选。近年来,我国自然灾害频发,国家在应对这些突发事件时(受灾地区的电力设施往往已经遭到严重破坏,通信中断)要求电力通信网络能够在任何环境下快速建立,TD-SCDMA系统可以作为应急通信指挥系统,利用后备电源架设基站实现广域121、的覆盖,完成话音,数据,视频的非视距传输。1.4.1.4. 云计算平台子系统1.4.1.4.1. 云存储平台1.4.1.4.1.1. 系统简介随着互联网、物联网技术和应用的高速发展,信息应用系统的数据规模也在急剧扩大,当今计量存储容量单位通常已是使用EBytes(1EB=1024PB)来计量,文件数量更是以亿为单位,传统的数据中心的高成本、数据分散存储模式已经不能满足海量数据规模的快速扩张要求。对海量数据的高可靠、高性能、低成本的安全存储和处理已成为各行业信息化建设与发展的最基本的必要需求。云创存储拥有的具有自主知识产权的cStor云存储技术产品。经过不断的积累与更新,是一款软件与硬件相结合的122、高科技系统产品。与国际上知名的云存储技术相比,具有极高性价比、超低功耗、高可靠、通用、安全等优势,可广泛应用于有大量数据存储需求的场合(如安防、广电、电信、互联网、物联网、银行等领域)。1.4.1.4.1.2. cStor系统特性cStor系统实现了海量数据的云存储解决方案。系统提供了高吞吐量,大容量,高可靠性的7*24小时的不间断存储服务,拥有如下重要先进特性。1、 超低功耗。软硬件一体化设计,单个主板功耗已降至几瓦的数量级,处于国内外先进水平;2、 无限容量。提供海量数据存储,容量无上限,根据存储数据需求,灵活增减存储节点;3、 灵活部署。系统可动态伸缩,根据业务需要增加和减少存储节点,支123、持用户空间配额管理;4、 高性能。元数据内存访问,带宽饱和利用实现了快速访问和高吞吐量的优越性能;5、 高可靠性。高可靠的冗余备份机制,提供7*24小时不间断无故障存储服务;6、 通用性。系统支持POSIX接口规范,与应用系统无缝集成,无需另行开发。对于应用系统和操作本地文件系统完全一样;7、 高安全。数据集中存储在云计算数据中心,数据安全统一控制,可针对用户进行访问控制,可结合云查杀等防病毒软件确保不同安全级别数据的安全;8、 易维护。提供直观的系统状态监控和配置管理子系统,实时监控系统状态并进行异常告警。1.4.1.4.1.3. cStor系统框架一、 块数据存储节点将文件按照固定大小进行124、分块,默认是64MB,每一块称为一个Chunk(数据块),每个Chunk都有一个对应的索引号(Index),数据块存储在块数据存储节点上,根据可靠性需求的不同,可设置备份块的数目,以实现在不同块数据存储节点上的冗余备份存储。二、 元数据管理节点元数据管理节点对文件名称、文件属性、数据块信息等元数据进行存储和管理。三、 云空间管理节点由一个元数据管理节点及多个块数据存储节点构成了一个云存储空间,简称云空间。通过云空间管理节点将多个云空间虚拟为一个无限大的云数据存储空间,该节点提供针对用户端的云空间管理和分配。四、 用户挂载客户端通过用户挂载客户端实现将云空间映射到本地文件系统的目录,兼容POSI125、X接口,挂载后就和操作本地的文件系统一样。五、 配置与监控中心提供针对各存储节点的管理配置与状态监控告警功能。1.4.1.4.1.4. cStor系统设计策略一、 元数据存储设计策略为提供高速的客户端响应,元数据存储于元数据管理节点(Master)服务器的内存中,并于本机进行持久化备份;元数据管理节点为主备双机方式,提供高可靠不间断元数据管理服务,单机故障时可实现无缝快速切换;考虑大容量数据存储时文件数量多,元数据容量大的问题,系统将元数据进行分布式存储,采用多个元数据管理节点进行元数据管理;支持灵活的空间挂载,可根据业务划分灵活地将不同业务数据挂载到不同的分布式元数据管理节点和数据存储节点;126、二、 数据节点存储策略文件数据在大于一定空间的情况被划分为多个数据块(chunk),数据块被分布存储到不同的数据节点服务器(DataNode)。每个块可被设置为备份一定的份数,块信息被元数据管理节点管理,数据备份时由数据节点进行串行复制到其它数据节点DataNode进行备份;三、 高可靠性策略元数据管理节点Master为主从备份的双机高可靠实现方式;主从备份切换为几乎零延迟的高速切换方式,对数据操作访问可做到无影响;数据块在多个数据节点上进行冗余备份;四、 客户端访问策略挂载客户端通过云空间管理节点获取云空间;挂载客户端与相应的云空间元数据节点Master建立通信连接和元数据操作,获得数据块节127、点存储信息;挂载客户端与相应的数据节点DataNode进行数据读写;数据节点DataNode根据合适的备份策略向相应的其它数据节点发送块数据进行备份,参考下图:1.4.1.4.1.5. 关键技术一、 低功耗技术采用自主研发的低功耗主板,其功率已降至几瓦的数量级,处理国内外业界先进水平。二、 元数据分布式存储技术考虑热点数据的分布信息,通过将海量的元数据有效地分散存储在多个元数据服务器上来降低存储负载。采用分级聚集机制来存储数据,来保证查询结果的有效性和准确性。分析元数据多维属性信息的语义特征,将相关文件组织在相同或相近的组内,多个组构成语义R-tree结构, 可实现多维数据的复合查询。相关查询128、添加/删除和更新操作可以在有限的小区域内完成,降低操作的执行代价。三、 低成本高可靠性技术针对数据存储节点主要是数据的读写访问的特性,而没有其它计算,因此设计的低功耗数据存储节点,一个主板最大能够支持16块硬盘;从而实现硬件成本和能耗的大大降低。针对数据块可设定备份因子数目,在不同的数据存储节点上的备份,从而实现数据的高顽存;可针对不同目录,不同级别的数据进行不同的备份因子设置,如对可靠性级别较高的数据可将相应的备份因子设置高一些,从而达到最大的可靠性要求。四、 高速并发访问技术采用并发写入和读出分布式数据块,确保网络带宽饱和利用,确保读写访问速率。可提供不同用户级别的带宽服务质量保证QoS129、,以确保高优先级应用的数据读写速率;五、 高速IO技术目前针对传统的硬盘,在万兆网卡的条件下,单用户的吞吐率理论上达到1GB/s,通过针对SSD(Solid State Disk)固态硬盘读写IO驱动优化技术,从而实现访问存储空间时达到更高的存储读写吞吐率。与目前的传统硬盘相较,具有低耗电、无噪音、产生热量低、耐震、稳定性高、耐低温等优点,缺点是目前价格稍高。传统典型的硬盘驱动器只能在5到55范围内工作。而大多数固态硬盘可在-1070工作,一些工业级的固态硬盘还可在-4085,甚至更大的温度范围下工作。六、 数据安全控制技术访问控制:支持用户级别的数据访问认证, 存储空间级别认证和目录级认证,130、确保数据的安全访问控制;数据完整性:通过上述高可靠性技术确保数据完整、可靠;加密安全:数据实现块级别加密存储, 同时可自由结合安全加密软件、云查杀病毒软件等对数据进行最大的安全保护。1.4.1.4.1.6. 技术指标一、 元数据节点内存配置指标根据计算和测试,2.56亿文件元数据需要的内存约为80G,1600万条的元数据,Master元数据存储需要内存空间约为5G空间,可根据该参考值进行Master元数据节点个数的增减配置。系统支撑容量:系统存储节点可灵活伸缩,容量无上限,可根据业务需要增减数据节点或Master元数据节点。100 PB = 100 * 1024 * 1024 * 1024 M131、B假定每个文件的大小为25M的小文件, 则文件数约为40亿,元数据需要的内存约为1280G,若每个Master提供内存为32G,则配置40个Master元数据节点对应的云空间即可满足100PBytes的存储需求。假定每个文件的大小为250M的较大文件, 则文件数约为4 亿,元数据需要的内存约为128G,若每个Master提供内存为32G,则配置4个Master元数据节点对应的云空间即可满足100PBytes的存储需求。参见下表:容量需求文件大小文件数所需总内存Master机器内存Master集群数100PBytes25M40亿1280G32G40100PBytes250M4亿128G32G4对132、于单个Master元数据节点对应的云空间而言,文件越大支撑的容量越大。二、 系统吞吐速率指标经测试,单用户单客户端在千兆网卡条件下写入速率可达到100MB/秒;理论上,单用户单客户端在万兆网卡条件下写入速率可达到1GB/秒。1.4.1.4.1.7. 自主创新存储节点的硬件创新设计:业界在云存储的虚拟化技术通常的实现中,存储节点主要是使用其中的磁盘空间资源,而相应节点的其它硬件资源和能耗会造成巨大的浪费,云创存储通过自主研发超低功耗存储节点专用主板,成功解决了这一问题。超低功耗存储节点主板研发,单块主板可支持拖动16块硬盘,从总体上降低了硬件成本同时免去了使用多台机器的能源消耗。元数据分布式存储133、技术创新:为了能提供快速可靠的数据操作访问速度,元数据要求被缓存存在内存中,但对以亿计的海量数据文件来说,单个服务器无法满足巨大的内存需求,这要求将元数据进行分布式存储。分布式存储带来了一些关键技术问题,如全局访问的性能问题,如何尽量减少内存占用等问题,云创存储通过分级聚集、元数据预取等先进技术设计方案解决这些问题,具有较强的创新性。1.4.1.4.1.8. 提供的接口cStor海量数据云存储平台提供支持POSIX规范的可移植操作系统文件接口,通过cStor系统的应用挂接程序进行挂接后,应用系统使用云存储空间就和使用本地的文件系统完全相同,不需要任何额外的开发和API对接工作,就可以使用无限大134、的云空间。1.4.1.4.1.9. 软件及设备清单系统包括如下软件:CentOS Linux 操作系统;cStor海量数据云存储系统;系统部署需要如下硬件设备:云空间管理服务器;元数据管理服务器;块数据管理服务器(存储节点)机架设备;网络交换机或路由器;元数据服务器及存储节点的需求数量可根据业务数据量的大小灵活增减,具体可参见技术指标章节。1.4.1.4.1.10. 时间规划本系统为已经成型的产品,自主研发的低功耗节点已经进入测试和试用阶段,预计在2011年底即可成功投入使用。1.4.1.4.1.11. 技术标准及论文通过整个平台的示范应用,云存储平台可提炼出如下标准:海量数据云存储平台与应用135、系统接口标准海量数据云存储平台数据可靠性实现标准拟产出论文如下:海量数据云存储平台低功耗存储技术实现海量数据云存储平台元数据分布式存储技术实现1.4.1.4.2. 云数据管理平台1.4.1.4.2.1. 系统简介cData是基于cStor和Chubby的分布式存储系统。互联网应用的很多数据,包括Web索引、卫星图像数据等在内的海量结构化和半结构化数据,都可以存储在cData中。从实现上看,cData并没有什么全新的技术,但是如何选择合适的技术并将这些技术高效、巧妙地结合在一起恰恰是最大的难点。cData在很多方面和数据库类似,但它并不是真正意义上的数据库。下面对cData的数据模型、系统架构、136、实现以及它使用的一些数据库技术进行全面的介绍。1.4.1.4.2.2. cData设计动机与目标云创存储设计cData的动机主要有如下三个方面。1、 需要存储的数据种类繁多。物联网或互联网应用需要处理的数据类型非常多。2、 海量的服务请求。目前各类信息系统服务的请求量急剧增加,每时每刻处理的客户服务请求数量是普通的系统根本无法承受的。3、 商用数据库无法满足互联网及物联网庞大数据量的存储和管理需求。一方面现有商用数据库的设计着眼点在于其通用性,根本无法满足新一代物联网及互联网服务应用数据存储的苛刻要求,而且在数量庞大的服务器上根本无法成功部署普通的商用数据库。另一方面对于底层系统的完全掌控会给137、后期的系统维护、升级带来极大的便利。cData开发团队调查了多种数据的存储需求后,确定cData设计应达到如下几个基本目标。1、 广泛的适用性。cData是为了满足一系列应用系统多种数据的存储需求而并非特定产品的存储要求。2、 很强的可扩展性。根据需要随时可以加入或撤销服务器。3、 高可用性。对于客户来说,有时候即使短暂的服务中断也是不能忍受的。cData设计的重要目标之一就是确保几乎所有的情况下系统都可用。4、 简单性。底层系统的简单性既可以减少系统出错的概率,也为上层应用的开发带来便利。在目标确定之后,cData开发团队巧妙地结合了各种数据库技术,扬长避短。最终实现的系统也确实达到了原定的138、目标。1.4.1.4.2.3. cData数据模型cData是一个分布式多维映射表,表中的数据通过一个行关键字(Row Key)、一个列关键字(Column Key)以及一个时间戳(Time Stamp)进行索引。cData对存储在其中的数据不做任何解析,一律看做字符串,具体数据结构的实现需要用户自行处理。cData的存储逻辑可以表示为:(row:string, column:string, time:int64)stringcData数据的存储格式如图所示。cData数据模型一、 行cData的行关键字可以是任意的字符串,但是大小不能够超过64KB。cData和传统的关系型数据库有很大不同,139、它不支持一般意义上的事务,但能保证对于行的读写操作具有原子性(Atomic)。表中数据都是根据行关键字进行排序的,排序使用的是词典序。上图是cData数据模型的一个典型实例,其中n.www就是一个行关键字。不直接存储网页地址而将其倒排是cData的一个巧妙设计。这样做至少会带来以下两个好处。1、 同一地址域的网页会被存储在表中的连续位置,有利于用户查找和分析。2、 倒排便于数据压缩,可以大幅提高压缩率。由于规模问题,单个的大表不利于数据的处理,因此cData将一个表分成了很多子表(Tablet),每个子表包含多个行。子表是cData中数据划分和负载均衡的基本单位。二、 列cData并不是简单地140、存储所有的列关键字,而是将其组织成所谓的列族(Column Family),每个族中的数据都属于同一个类型,并且同族的数据会被压缩在一起保存。引入了列族的概念之后,列关键字就采用下述的语法规则来定义:族名:限定词(family:qualifier)族名必须有意义,限定词则可以任意选定。在cData数据模型图中,内容(Contents)、锚点(Anchor,就是HTML中的链接)都是不同的族。而和my.look.ca则是锚点族中不同的限定词。通过这种方式组织的数据结构清晰明了,含义也很清楚。族同时也是cData中访问控制(Access Control)的基本单元,也就是说访问权限的设置是在族这一141、级别上进行的。三、 时间戳很多服务比如网页检索和用户的个性化设置等都需要保存不同时间的数据,这些不同的数据版本必须通过时间戳来区分。cData数据模型中内容列的t3、t5和t6表明其中保存了在t3、t5和t6这三个时间获取的网页。cData中的时间戳是64位整型数,具体的赋值方式可以采取系统默认的方式,也可以用户自行定义。为了简化不同版本的数据管理,cData目前提供了两种设置:一种是保留最近的N个不同版本,上面数据模型图中采取的就是这种方法,它保存最新的三个版本数据。另一种就是保留限定时间内的所有不同版本,比如可以保存最近10天的所有不同版本数据。失效的版本将会由cData的垃圾回收机制自动142、处理。1.4.1.4.2.4. cData系统架构cData是在云创存储的另外三个云计算组件基础之上构建的,其基本架构如下图所示。图中WorkQueue是一个分布式的任务调度器,它主要被用来处理分布式系统队列分组和任务调度。前面章节中的cStor是云创存储的分布式文件系统,在cData中cStor主要用来存储子表数据以及一些日志文件。cData还需要一个锁服务的支持,cData选用了云创存储自己开发的分布式锁服务Chubby。在cData中Chubby主要有以下几个作用。1、 选取并保证同一时间内只有一个主服务器(Master Server)。2、 获取子表的位置信息。3、 保存cData的模143、式信息及访问控制列表。cData基本架构另外在cData的实际执行过程中,云创存储的MapReduce和Sawzall也被用来改善其性能,不过需要注意的是这两个组件并不是实现cData所必需的。cData主要由三个部分组成:客户端程序库(Client Library)、一个主服务器(Master Server)和多个子表服务器(Tablet Server),这三个部分在图中都有相应的表示。从图中可以看出,客户访问cData服务时,首先要利用其库函数执行Open()操作来打开一个锁(实际上就是获取了文件目录),锁打开以后客户端就可以和子表服务器进行通信了。和许多具有单个主节点的分布式系统一样,客144、户端主要与子表服务器通信,几乎不和主服务器进行通信,这使得主服务器的负载大大降低。主服务主要进行一些元数据的操作以及子表服务器之间的负载调度问题,实际的数据是存储在子表服务器上的。1.4.1.4.2.5. cData主服务器主服务器的主要作用如图所示。主服务器的主要作用当一个新的子表产生时,主服务器通过一个加载命令将其分配给一个空间足够的子表服务器。创建新表、表合并以及较大子表的分裂都会产生一个或多个新子表。对于前面两种,主服务器会自动检测到,因为这两个操作是由主服务器发起的,而较大子表的分裂是由子服务发起并完成的,所以主服务器并不能自动检测到,因此在分割完成之后子服务器需要向主服务发出一个通145、知。由于系统设计之初就要求能达到良好的扩展性,所以主服务器必须对子表服务器的状态进行监控,以便及时检测到服务器的加入或撤销。cData中主服务器对子表服务器的监控是通过Chubby完成的,子表服务器在初始化时都会从Chubby中得到一个独占锁。通过这种方式所有的子表服务器基本信息被保存在Chubby中一个称为服务器目录(Server Directory)的特殊目录之中。主服务器通过检测这个目录可以随时获取最新的子表服务器信息,包括目前活跃的子表服务器,以及每个子表服务器上现已分配的子表。对于每个具体的子表服务器,主服务器会定期向其询问独占锁的状态。如果子表服务器的锁丢失或没有回应,则此时可能有146、两种情况,要么是Chubby出现了问题(虽然这种概率很小,但的确存在,cData开发团队也做过相关测试),要么是子表服务器自身出现了问题。对此主服务器首先自己尝试获取这个独占锁,如果失败说明Chubby服务出现问题,需等待Chubby服务的恢复。如果成功则说明Chubby服务良好而子表服务器本身出现了问题。这种情况下主服务器会中止这个子表服务器并将其上的子表全部移至其他子表服务器。当在状态监测时发现某个子表服务器上负载过重时,主服务器会自动对其进行负载均衡操作。基于系统出现故障是一种常态的设计理念(目前云创存储几乎所有的产品都是基于这个设计理念),每个主服务器被设定了一个会话时间的限制。当某个147、主服务器到时退出后,管理系统就会指定一个新的主服务器,这个主服务器的启动需要经历以下四个步骤。1、 从Chubby中获取一个独占锁,确保同一时间只有一个主服务器。2、 扫描服务器目录,发现目前活跃的子表服务器。3、 与所有的活跃子表服务器取得联系以便了解所有子表的分配情况。4、 通过扫描元数据表(Metadata Table),发现未分配的子表并将其分配到合适的子表服务器。如果元数据表未分配,则首先需要将根子表(Root Tablet)加入未分配的子表中。由于根子表保存了其他所有元数据子表的信息,确保了扫描能够发现所有未分配的子表。在成功完成以上四个步骤后主服务器就可以正常运行了。1.4.1.148、4.2.6. cData子表服务器cData中实际的数据都是以子表的形式保存在子表服务器上的,客户一般也只和子表服务器进行通信,所以子表以及子表服务器是我们重点讲解的概念。子表服务器上的操作主要涉及子表的定位、分配以及子表数据的最终存储问题。其中子表分配在前面已经有了详细介绍,这里略过不讲。在讲解其他问题之前我们首先介绍一下SSTable的概念以及子表的基本结构。一、 SSTable及子表基本结构SSTable是cData开发团队为cData设计的内部数据存储格式。所有的SSTable文件都存储在cStor上,用户可以通过键来查询相应的值,下图是SSTable格式的基本示意图。SSTable结149、构SSTable中的数据被划分成一个个的块(Block),每个块的大小是可以设置的,一般来说设置为64KB。在SSTable的结尾有一个索引(Index),这个索引保存了SSTable中块的位置信息,在SSTable打开时这个索引会被加载进内存,这样用户在查找某个块时首先在内存中查找块的位置信息,然后在硬盘上直接找到这个块,这种查找方法速度非常快。由于每个SSTable一般都不是很大,用户还可以选择将其整体加载进内存,这样查找起来会更快。从概念上讲子表是表中一系列行的集合,它在系统中的实际组成如下图所示。每个子表都是由多个SSTable以及日志(Log)文件构成。有一点需要注意,那就是不同子表150、的SSTable可以共享,也就是说某些SSTable会参与多个子表的构成,而由子表构成的表则不存在子表重叠的现象。cData中的日志文件是一种共享日志,也就是说系统并不是对子表服务器上每个子表都单独地建立一个日志文件,每个子表服务器上仅保存一个日志文件,某个子表日志只是这个共享日志的一个片段。这样会节省大量的空间,但在恢复时却有一定的难度,因为不同的子表可能会被分配到不同的子表服务器上,一般情况下每个子表服务器都需要读取整个共享日志来获取其对应的子表日志。cData开发团队为了避免这种情况出现,对日志做了一些改进。cData规定将日志的内容按照键值进行排序,这样不同的子表服务器都可以连续读取日151、志文件了。一般来说每个子表的大小在100MB到200MB之间。每个子表服务器上保存的子表数量可以从几十到上千不等,通常情况下是100个左右。子表实际组成二、 子表地址子表地址的查询是经常碰到的操作。在cData系统的内部采用的是一种类似B+树的三层查询体系。子表地址结构如下图所示。所有的子表地址都被记录在元数据表中,元数据表也是由一个个的元数据子表(Metadata tablet)组成的。根子表是元数据表中一个比较特殊的子表,它既是元数据表的第一条记录,也包含了其他元数据子表的地址,同时Chubby中的一个文件也存储了这个根子表的信息。这样在查询时,首先从Chubby中提取这个根子表的地址,进152、而读取所需的元数据子表的位置,最后就可以从元数据子表中找到待查询的子表。除了这些子表的元数据之外,元数据表中还保存了其他一些有利于调试和分析的信息,比如事件日志等。子表地址结构为了减少访问开销,提高客户访问效率,cData使用了缓存(Cache)和预取(Prefetch)技术,这两种技术手段在体系结构设计中是很常用的。子表的地址信息被缓存在客户端,客户在寻址时直接根据缓存信息进行查找。一旦出现缓存为空或缓存信息过时的情况,客户端就需要按照上图所示方式进行网络的来回通信(Network Round-trips)进行寻址,在缓存为空的情况下需要三个网络来回通信。如果缓存的信息是过时的,则需要六个网153、络来回通信。其中三个用来确定信息是过时的,另外三个获取新的地址。预取则是在每次访问元数据表时不仅仅读取所需的子表元数据,而是读取多个子表的元数据,这样下次需要时就不用再次访问元数据表。三、 子表数据存储及读/写操作在数据的存储方面cData做出了一个非常重要的选择,那就是将数据存储划分成两块。较新的数据存储在内存中一个称为内存表(Memtable)的有序缓冲里,较早的数据则以SSTable格式保存在cStor中。这种技术在数据库中不是很常用,但cData开发团队还是做出了这种选择,实际运行的效果也证明cData开发团队的选择虽然大胆却是正确的。从下图中可以看出读和写操作有很大的差异性。做写操作154、(Write Op)时,首先查询Chubby中保存的访问控制列表确定用户具有相应的写权限,通过认证之后写入的数据首先被保存在提交日志(Commit Log)中。提交日志中以重做记录(Redo Record)的形式保存着最近的一系列数据更改,这些重做记录在子表进行恢复时可以向系统提供已完成的更改信息。数据成功提交之后就被写入内存表中。在做读操作(Read Op)时,首先还是要通过认证,之后读操作就要结合内存表和SSTable文件来进行,因为内存表和SSTable中都保存了数据。cData数据存储及读/写操作在数据存储中还有一个重要问题,就是数据压缩的问题。内存表的空间毕竟是很有限的,当其容量达到155、一个阈值时,旧的内存表就会被停止使用并压缩成SSTable格式的文件。在cData中有三种形式的数据压缩,分别是次压缩(Minor Compaction)、合并压缩(Merging Compaction)和主压缩(Major Compaction)。三者之间的关系如下图所示。每一次旧的内存表停止使用时都会进行一个次压缩操作,这会产生一个SSTable。但如果系统中只有这种压缩的话,SSTable的数量就会无限制地增加下去。由于读操作要使用SSTable,数量过多的SSTable显然会影响读的速度。而在cData中,读操作实际上比写操作更重要,因此cData会定期地执行一次合并压缩的操作,将一些156、已有的SSTable和现有的内存表一并进行一次压缩。主压缩其实是合并压缩的一种,只不过它将所有的SSTable一次性压缩成一个大的SSTable文件。主压缩也是定期执行的,执行一次主压缩之后可以保证将所有的被压缩数据彻底删除,如此一来,既回收了空间又能保证敏感数据的安全性(因为这些敏感数据被彻底删除了)。三种形式压缩之间的关系1.4.1.4.2.7. 关键技术上述各种操作已经可以实现cData的所有功能了,但是这些基本的功能很多时候并不是很符合用户的使用习惯,或者执行的效率较低。有些功能cData自身已经进行了优化,包括使用缓存、共享式的提交日志以及利用系统的不变性。除此之外,cData还允许157、用户个人在基本操作基础上对系统进行一些优化。这一部分主要向读者介绍用户可以使用的几个重要优化措施。实际上这些技术手段都是一些已有的数据库方法,只不过cData设计团队将它具体地应用于cData之中了。一、 局部性群组(Locality groups)cData允许用户将原本并不存储在一起的数据以列族为单位,根据需要组织在一个单独的SSTable中,以构成一个局部性群组。这实际上就是数据库中垂直分区技术的一个应用。在被cData保存的网页列关键字中,有的用户可能只对网页内容感兴趣,那么它可以通过设置局部性群组只看内容这一列。有的则会对诸如网页语言、网站排名等可以用于分析的信息比较感兴趣,他也可以158、将这些列设置到一个群组中。通过设置局部性群组用户可以只看自己感兴趣的内容,对某个用户来说的大量无用信息无需读取。对于一些较小的且会被经常读取的局部性群组,用户可以将其SSTable文件直接加载进内存,这可以明显地改善读取效率。二、 压缩压缩可以有效地节省空间,cData中的压缩被应用于很多场合。首先压缩可以被用在构成局部性群组的SSTable中,可以选择是否对个人的局部性群组的SSTable进行压缩。cData中这种压缩是对每个局部性群组独立进行的,虽然这样会浪费一些空间,但是在需要读时解压速度非常快。通常情况下,用户可以采用两步压缩的方式:第一步利用Bentley &McIlroy方式(BM159、Diff)在大的扫描窗口将常见的长串进行压缩;第二步采取Zippy技术进行快速压缩,它在一个16KB大小的扫描窗口内寻找重复数据,这个过程非常快。压缩技术还可以提高子表的恢复速度,当某个子表服务器停止使用后,需要将上面所有的子表移至另一个子表服务器来恢复服务。在转移之前要进行两次压缩,第一次压缩减少了提交日志中的未压缩状态,从而减少了恢复时间。在文件正式转移之前还要进行一次压缩,这次压缩主要是将第一次压缩后遗留的未压缩空间进行压缩。完成这两步之后压缩的文件就会被转移至另一个子表服务器。局部性群组三、 布隆过滤器(Bloom Filter)cData向用户提供了一种称为布隆过滤器的数学工具。布隆160、过滤器是巴顿布隆在1970年提出的,实际上它是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数,在读操作中确定子表的位置时非常有用。布隆过滤器的速度快,省空间。而且它有一个最大的好处是它绝不会将一个存在的子表判定为不存在。不过布隆过滤器也有一个缺点,那就是在某些情况下它会将不存在的子表判断为存在。不过这种情况出现的概率非常小,跟它带来的巨大好处相比这个缺点是可以忍受的。从实际运行来看,cData完全可以满足这些不同需求的应用,而这一切都得益于其优良的构架以及恰当的技术选择。与此同时cData开发团队还在不断地对cData进行一系列的改进,通过技术改良和新特性的加入提高系统运行效率及稳定性。1.4.1.161、4.2.8. 自主创新字表操作原子性实现:以Chubby分布式锁服务保证了字表服务器访问字表操作的原子性,字表服务器即使和主服务器的链接断掉了,还可以继续服务。它们都依赖于一个核心的网络结构Chubby,只要核心还在运行,整个系统就能运行。局部性群组的实现:通过设置局部性群组用户可以只看自己感兴趣的内容,对某个用户来说的大量无用信息无需读取。对于一些较小的且会被经常读取的局部性群组,用户可以将其SSTable文件直接加载进内存,这可以明显地改善读取效率。1.4.1.4.2.9. 提供的接口目前cData开发团队提供了客户端访问的JAVA接口,以后还会提供其他语言的访问接口。应用程序调用相应的接162、口将数据以键值对的形式进行存储和访问。1.4.1.4.2.10. 软件及设备清单系统软件及依赖如下:cData系统软件及客户端接口程序;CentOS Linux 操作系统;cStor云存储系统;部署需要的硬件设备:cData主服务器;cData字表服务器;WorkQueue服务器;Chubby服务器;其他基于cStor云存储平台所需要的服务器以及相关网络设备。1.4.1.4.2.11. 时间规划本系统为已经成型的产品, 目前处于开发测试阶段,预计2012年二月可正式发布投入使用。1.4.1.4.2.12. 技术标准及论文通过整个平台的示范应用,云数据管理平台可提炼出如下标准:海量数据云存储平台163、与应用系统接口标准海量数据云存储平台数据可靠性实现标准拟产出论文如下:海量数据云存储平台低功耗存储技术实现海量数据云存储平台元数据分布式存储技术实现1.4.1.5. 云数据处理平台子系统1.4.1.5.1. 系统简介cProc是一种处理海量数据的并行编程模型和计算框架,用于对大规模数据集的并行计算。cProc通过把对数据集的大规模操作分发给网络上的每个节点实现数据处理,每个节点会周期性的把完成的工作和状态的更新报告回来。随着节点的增多,cProc的处理能力将成倍数增长。一、 cProc优势实时性:平台在高效率并行分布式软件的支撑下,可以实时完成数据计算和分析工作,如数据计算、数据查询、和统计分164、析等。数据计算不会出现数据堆积现象,各类分析和查询工作基本都在秒级完成,具有前所未有的高效性。高可靠性:基于对云计算可靠性深厚的研究积累,彻底解决了当前分布式计算平台易出现的单点故障问题。任何一个节点出现故障,系统将自动屏蔽,而且不会出现丢失数据的现象。可伸缩性:在不停机的情况下,增加节点,平台的处理能力自动增加;减少节点,平台的处理能力自动缩减。这样,可以做到与资源池的无缝对接,根据计算和存储任务动态地申请或释放资源,最大限度地提高资源利用率。高性价比:采用X86架构廉价计算机构建云计算平台,用软件容错替代硬件容错,大大节省成本。在目标性能和可靠性条件下,可比传统的小型机加商用数据库方案节省165、10倍左右的成本。全业务支持:采用NoSQL关系数据库混合模式,绝大部分海量数据存放于分布式平台并进行分布式处理,少量实时性要求很高的数据存放于关系数据库,可支撑各种类型的业务。不仅支撑查询、统计、分析业务,还可支撑深度数据挖掘和商业智能分析业务。二、 自主创新cProc并行框架是云创自主研发的一套基于hadoop框架下成熟的云处理系统框架。相对于MapReduce架构, cProc并行计算架构的job提交是实时性的,在提交job之前所需程序jar包已经分发到所有计算节点,在job提交之后,master在初始化处理之后即将task直接分发到所有slave节点上。在job提交后, master根166、据数据所在位置分配计算,这样在每个计算节点上要处理的HDFS上的数据块就在本地,这样避免了数据的移动,极大地减少了网络IO负载,缩短了计算时间。而MapReduce架构虽然也遵循数据本地性,但仍会有很大比例的数据处理不是本地的。cProc并行计算架构能够周期性地对HDFS上的数据进行维护,保持DataNode节点上所存储的数据量的平衡,减少因数据负载的不平衡而导致的计算负载的不平衡。一个Map/Reduce处理阶段的输入和输出也可以是一个Map和Reduce阶段,这样就可以方便地实现对协作性计算任务的处理。三、 cProc数据处理1、 数据抽取与同步筛选(ETL)数据集成是把不同来源、格式和特167、点的数据在逻辑上或物理上有机地集中,从而提供全面的数据共享,是企业商务智能、数据仓库系统的重要组成部分。ETL 是企业数据集成的主要解决方案。ETL 中三个字母分别代表的是Extract、Transform、Load,即抽取、转换、加载。(1)数据抽取:从源数据源系统抽取目的数据源系统需要的数据;(2)数据转换:将从源数据源获取的数据按照业务需求,转换成目的数据源要求的形式,并对错误、不一致的数据进行清洗和加工;(3)数据加载:将转换后的数据装载到目的数据源。ETL 作为构建数据仓库的一个环节,负责将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时中间层后进行清洗、转换、集成,最168、后加载到数据仓库或数据集市中,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。现在越来越多地将ETL 应用于一般信息系统数据的迁移、交换和同步。一个简单ETL流程如图所示。图1.3.12、 ETL抽取方案ETL 过程中的主要环节就是数据抽取、数据转换和加工、数据装载。为了实现这些功能,ETL 工具会进行一些功能上的扩充,例如工作流、调度引擎、规则引擎、脚本支持、统计信息等。数据抽取数据抽取是从数据源中抽取数据的过程。实际应用中,数据源较多采用的是关系数据库。从数据库中抽取数据一般有以下几种方式:1)全量抽取全量抽取类似于数据迁移或数据复制,它将数据源中的表或视图的数据原封不动的从数据库中抽取出来,并转换成自169、己的ETL 工具可以识别的格式。全量抽取比较简单。2)增量抽取增量抽取只抽取自上次抽取以来数据库中要抽取的表中新增或修改的数据。在ETL 使用过程中,增量抽取较全量抽取应用更广。如何捕获变化的数据是增量抽取的关键。对捕获方法一般有两点要求:准确性,能够将业务系统中的变化数据按一定的频率准确地捕获到;性能,不能对业务系统造成太大的压力,影响现有业务。目前增量数据抽取中常用的捕获变化数据的方法有:a)触发器方式(又称快照式)在要抽取的表上建立需要的触发器,一般要建立插入、修改、删除三个触发器,每当源表中的数据发生变化,就被相应的触发器将变化的数据写入一个临时表,抽取线程从临时表中抽取数据,临时表中170、抽取过的数据被标记或删除。优点:数据抽取的性能高,ETL 加载规则简单,速度快,不需要修改业务系统表结构,可以实现数据的递增加载。缺点:要求业务表建立触发器,对业务系统有一定的影响,容易对源数据库构成威胁。b)时间戳方式它是一种基于快照比较的变化数据捕获方式,在源表上增加一个时间戳字段,系统中更新修改表数据的时候,同时修改时间戳字段的值。当进行数据抽取时,通过比较上次抽取时间与时间戳字段的值来决定抽取哪些数据。有的数据库的时间戳支持自动更新,即表的其它字段的数据发生改变时,自动更新时间戳字段的值。有的数据库不支持时间戳的自动更新,这就要求业务系统在更新业务数据时,手工更新时间戳字段。优点:同触171、发器方式一样,时间戳方式的性能也比较好,ETL 系统设计清晰,源数据抽取相对清楚简单,可以实现数据的递增加载。缺点:时间戳维护需要由业务系统完成,对业务系统也有很大的倾入性(加入额外的时间戳字段),特别是对不支持时间戳的自动更新的数据库,还要求业务系统进行额外的更新时间戳操作;另外,无法捕获对时间戳以前数据的delete和update 操作,在数据准确性上受到了一定的限制。c)全表删除插入方式每次ETL 操作均删除目标表数据,由ETL 全新加载数据。优点:ETL 加载规则简单,速度快。缺点:对于维表加外键不适应,当业务系统产生删除数据操作时,综合数据库将不会记录到所删除的历史数据,不可以实现数172、据的递增加载;同时对于目标表所建立的关联关系,需要重新进行创建。d)全表比对方式全表比对的方式是ETL 工具事先为要抽取的表建立一个结构类似的临时表,该临时表记录源表主键以及根据所有字段的数据计算出来,每次进行数据抽取时,对源表和临时表进行的比对,如有不同,进行Update 操作,如目标表没有存在该主键值,表示该记录还没有,即进行Insert 操作。优点:对已有系统表结构不产生影响,不需要修改业务操作程序,所有抽取规则由ETL完成,管理维护统一,可以实现数据的递增加载,没有风险。缺点:ETL 比对较复杂,设计较为复杂,速度较慢。与触发器和时间戳方式中的主动通知不同,全表比对方式是被动的进行全表173、数据的比对,性能较差。当表中没有主键或唯一列且含有重复记录时,全表比对方式的准确性较差。e)日志表方式在业务系统中添加系统日志表,当业务数据发生变化时,更新维护日志表内容,当作ETL 加载时,通过读日志表数据决定加载那些数据及如何加载。优点:不需要修改业务系统表结构,源数据抽取清楚,速度较快。可以实现数据的递增加载。缺点:日志表维护需要由业务系统完成,需要对业务系统业务操作程序作修改,记录日志信息。日志表维护较为麻烦,对原有系统有较大影响。工作量较大,改动较大,有一定风险。f)Oracle 变化数据捕捉(CDC 方式)通过分析数据库自身的日志来判断变化的数据。Oracle 的改变数据捕获(CD174、C,Changed Data Capture)技术是这方面的代表。CDC 特性是在Oracle9i 数据库中引入的。CDC 能够帮助你识别从上次抽取之后发生变化的数据。利用CDC,在对源表进行insert、update 或 delete 等操作的同时就可以提取数据,并且变化的数据被保存在数据库的变化表中。这样就可以捕获发生变化的数据,然后利用数据库视图以一种可控的方式提供给目标系统。CDC 体系结构基于发布/订阅模型。发布者捕捉变化数据并提供给订阅者。订阅者使用从发布者那里获得的变化数据。通常,CDC 系统拥有一个发布者和多个订阅者。发布者首先需要识别捕获变化数据所需的源表。然后,它捕捉变化的175、数据并将其保存在特别创建的变化表中。它还使订阅者能够控制对变化数据的访问。订阅者需要清楚自己感兴趣的是哪些变化数据。一个订阅者可能不会对发布者发布的所有数据都感兴趣。订阅者需要创建一个订阅者视图来访问经发布者授权可以访问的变化数据。CDC 分为同步模式和异步模式,同步模式实时的捕获变化数据并存储到变化表中,发布者与订阅都位于同一数据库中;异步模式则是基于Oracle 的流复制技术。优点:提供了易于使用的API 来设置CDC 环境,缩短ETL 的时间。不需要修改业务系统表结构,可以实现数据的递增加载。缺点:业务系统数据库版本与产品不统一,难以统一实现,实现过程相对复杂,并且需深入研究方能实现。或176、者通过第三方工具实现,价格昂贵。数据转换和加工从数据源中抽取的数据不一定完全满足目的库的要求,例如数据格式的不一致、数据输入错误、数据不完整等等,因此有必要对抽取出的数据进行数据转换和加工。数据的转换和加工可以在 ETL 引擎中进行,也可以在数据抽取过程中利用关系数据库的特性同时进行。a)ETL引擎中的数据转换和加工ETL 引擎中一般以组件化的方式实现数据转换。常用的数据转换组件有字段映射、数据过滤、数据清洗、数据替换、数据计算、数据验证、数据加解密、数据合并、数据拆分等。这些组件如同一条流水线上的一道道工序,它们是可插拔的,且可以任意组装,各组件之间通过数据总线共享数据。同时ETL 工具还提177、供了脚本支持,使得用户可以以一种编程的方式定制数据的转换和加工行为。相比在数据库中加工,性能较高,但不容易进行修改和清晰辨认。b)在数据库中进行数据加工关系数据库本身已经提供了强大的SQL、函数来支持数据的加工,如在SQL 查询语句中添加where 条件进行过滤,查询中重命名字段名与目的表进行映射,substr 函数,case条件判断等等。相比在 ETL 引擎中进行数据转换和加工,直接在SQL 语句中进行转换和加工更加简单清晰;但依赖SQL语句,有些数据加工通过SQL语句可能无法实现,对于SQL 语句无法处理的可以交由ETL 引擎处理。数据装载将转换和加工后的数据装载到目的库中通常是ETL 过178、程的最后步骤。装载数据的最佳方法取决于所执行操作的类型以及需要装入多少数据。当目的库是关系数据库时,一般来说有两种装载方式:(1) 直接 SQL 语句进行insert、update、delete 操作。(2) 采用批量装载方法,sqlldr等。大多数情况下使用第一种方法,因为它们进行了日志记录并且是可恢复的。但是,批量装载操作易于使用,并且在装入大量数据时效率较高。使用哪种数据装载方法取决于业务系统的需要。四、 数据压缩数据压缩是指在不丢失信息的前提下,缩减数据量以减少存储空间,提高其传输、存储和处理效率的一种技术方法。或按照一定的算法对数据进行重新组织,减少数据的冗余和存储的空间。对已获取的179、数据进行数据压缩可以大大的提高cProc的资源利用。五、 数据索引索引文件由索引表和主文件两部分构成。主文件按主关键字建立相应的文件。优点:1、 通过创建唯一性索引,可以保证数据文件中每一行数据的唯一性。2、 可以大大加快数据的检索速度,这也是创建索引的最主要的原因。3、 可以加速文件和文件之间的连接,特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。4、 在使用分组和排序子句进行数据检索时,同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。5、 通过使用索引,可以在查询的过程中,使用优化隐藏器,提高系统的性能。缺点:1、 创建索引和维护索引要耗费时间,这种时间随着数据量的增加而增加。2、 索引需要占物理空间180、,除了数据文件占硬盘空间之外,每一个索引还要占一定的物理空间。3、 当对数据文件中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也要动态的维护,这样就降低了数据的维护速度。六、 数据备份借助cProc数据备份保护传入数据,随着数据量日益增加,cProc数据保护服务可提供安全、可靠且易于使用的备份选项。通过使用现有的网络基础架构或连接互联网,可以自动将数据备份到高度安全的异地数据中心,从而帮助节省时间和资金。无论需要对单台笔记本电脑进行备份,还是对大规模服务器进行保护,cProc数据备份都可以帮助确保企业拥有可随时随地进行备份的解决方案。cProc数据备份服务通过使用互联网连接来加密和备份重要数据,以保181、护企业的异地数据中心的安全,从而帮助其免受软件损坏、意外文件删除、硬盘崩溃、失窃和自然灾害的破坏。七、 数据分析数据分析的目的是把隐没在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中、萃取和提炼出来,以找出所研究对象的内在规律。数据分析是组织有目的地收集数据、分析数据,使之成为信息的过程。这一过程是质量管理体系的支持过程。在产品的整个寿命周期,包括从市场调研到售后服务和最终处置的各个过程都需要适当运用数据分析过程,以提升有效性。而云计算的数据分析更为重要。1、探索性数据分析当数据刚取得时,可能杂乱无章,看不出规律,通过作图、造表、用各种形式的方程拟合,计算某些特征量等手段探索规律性的可能形式,即往什么方182、向和用何种方式去寻找和揭示隐含在数据中的规律性。2、模型选定分析在探索性分析的基础上提出一类或几类可能的模型,然后通过进一步的分析从中挑选一定的模型。3、推断分析通常使用数理统计方法对所定模型或估计的可靠程度和精确程度作出推断。数据分析过程数据分析过程的主要活动由识别信息需求、收集数据、分析数据、评价并改进数据分析的有效性组成。1)识别信息需求识别信息需求是确保数据分析过程有效性的首要条件,可以为收集数据、分析数据提供清晰的目标。识别信息需求是管理者的职责管理者应根据决策和过程控制的需求,提出对信息的需求。就过程控制而言,管理者应识别需求要利用那些信息支持评审过程输入、过程输出、资源配置的合理183、性、过程活动的优化方案和过程异常变异的发现。2)收集数据有目的的收集数据,是确保数据分析过程有效的基础。组织需要对收集数据的内容、渠道、方法进行策划。策划时应考虑:识别的需求转化为具体的要求,如评价供方时,需要收集的数据可能包括其过程能力、测量系统不确定度等相关数据;明确由谁在何时何处,通过何种渠道和方法收集数据;记录表应便于使用;采取有效措施,防止数据丢失和虚假数据对系统的干扰。3)分析数据分析数据是将收集的数据通过加工、整理和分析、使其转化为信息,通常用方法有: 老七种工具:排列图、因果图、分层法、调查表、散步图、直方图、控制图。新七种工具:关联图、系统图、矩阵图、KJ法、计划评审技术、P184、DPC法、矩阵数据图。4)数据分析过程的改进数据分析是质量管理体系的基础。组织的管理者应在适当时,通过对以下问题的分析,评估其有效性:提供决策的信息是否充分、可信,是否存在因信息不足、失准、滞后而导致决策失误的问题;信息对持续改进质量管理体系、过程、产品所发挥的作用是否与期望值一致,是否在产品实现过程中有效运用数据分析;收集数据的目的是否明确,收集的数据是否真实和充分,信息渠道是否畅通;数据分析方法是否合理,是否将风险控制在可接受的范围;数据分析所需资源是否得到保障。有效的数据分析将使得系统的高效性、稳定性得到极大的提升。1.4.1.5.2. 整体架构图MapReduce:是分布式数据处理编程185、模型。HDFS:是一个分布式文件系统。HDFS有着高容错性(fault-tolerent)的特点,而且它提供高传输率(high throughput)来访问应用程序的数据,适合那些有着超大数据集(large data set)的应用程序。ZooKeeper:实现同步服务,配置维护和命名服务等。客户端在访问NameNodePrimary时,首先从ZooKeeper集群上获取NameNodePrimary的IP地址,根据此地址去访问。当NameNodePrimary宕机时,NameNodeStandby被切换为Primary,此时ZooKeeper上的NameNode的IP地址会被更新,此时客户端186、就会正确访问HDFS。从图中我们可以看到先是应用层与业务层进行交互后,监控协调层中的ZooKeeper加入使单节点变成双节点(详情见图2),使得HDFS可靠性提升。业务层与cProc分布式并行计算进行交互,通过MapReduce运行计算后传输结果至存储层存储。虚拟资源层通过tcp、udp、接口API等方式访问存储层获取相应数据。运用Zookeeper提高HDFS的可靠性图中各节点解释:(1)namenode0(Primary)以Primary方式启动的NameNode,作为主NameNode节点接受用户请求。(2)namenode1(Standby)以Standby方式启动的NamNode,它187、是一个处于safemode的NameNode节点。它接受namenode0(Primary)发送来的的日志来更新自己内存中的元数据,并定期做CheckPoint,更新namenode0(Primary)、namenode1(Standby)上的镜像以及namenode0(Primary)的日志文件。(3)AvatarDataNode此节点存储数据块,并向namenode0(Primary)和namenode1(Standby)同时发送心跳信息和BlockReport,其中包括Block的位置信息。(4)ZooKeeper集群在指定的zk临时节点存储namenode0(Primary)的IP地址188、,当namenode0(Primary)宕机时,此临时节点被删除,当namenode1(Standby)切换为Primary时,节点又被建立并存储其IP地址(5)客户端此节点向namenode0(Primary)提出数据和元数据的读写请求。客户端在访问NameNodePrimary时,首先从ZooKeeper集群上获取NameNodePrimary的IP地址,根据此地址去访问。当NameNodePrimary宕机时,NameNodeStandby被切换为Primary,此时ZooKeeper上的NameNode的IP地址会被更新,此时客户端就会正确访问HDFS。ZooKeeper的出现提高了H189、DFS的可靠性1.4.1.5.3. cProc并行计算架构特点:1、实时性MapReduce架构的job提交过程较为复杂,客户端将job提交到JobTracker有较长的延迟, JobTracker将job处理为Map/Reduce task后,通过TaskTracker的心跳信息将task任务返回给TaskTracker,此过程中也存在延迟。相对于MapReduce架构, cProc并行计算架构的job提交是实时性的,在提交job之前所需程序jar包已经分发到所有计算节点,在job提交之后,master在初始化处理之后即将task直接分发到所有slave节点上。2、计算的数据本地性在job提190、交后, master根据数据所在位置分配计算,这样在每个计算节点上要处理的HDFS上的数据块就在本地,这样避免了数据的移动,极大地减少了网络IO负载,缩短了计算时间。而MapReduce架构虽然也遵循数据本地性,但仍会有很大比例的数据处理不是本地的。3、数据平衡cProc并行计算架构能够周期性地对HDFS上的数据进行维护,保持DataNode节点上所存储的数据量的平衡,减少因数据负载的不平衡而导致的计算负载的不平衡。4、一个job中可实现多个Map和Reduce阶段一个Map/Reduce处理阶段的输入和输出也可以是一个Map和Reduce阶段,这样就可以方便地实现对协作性计算任务的处理。Ma191、ster:根据HDFS上索引文件所在位置分发任务Map0:SearchIndex方法,根据查询条件查询索引文件。输入:索引文件在HDFS上的绝对路径。(此文件对应的数据块就在本计算节点上)输出:数据文件在HDFS的绝对路径以及最终结果在数据文件中的偏移量。根据HDFS上数据文件所在位置分发任务到其他计算节点。Map1:SearchData方法,根据数据文件路径和偏移量读取并发送最终结果集。输入:数据文件在HDFS的绝对路径以及最终结果在数据文件中的偏移量。(此文件对应的数据块就在本计算节点上)输出:符合查询条件的最终结果集1.4.1.5.4. cProc系统可靠性与伸展性1.4.1.5.4.1192、. 可靠性云方案是建立在成百上千台服务器上的,每台机器都有可能出故障,所以此方案的可靠性尤显重要,我们方案建立在hadoop平台上,本方案中针对hadoop存在的节点问题提出了具体的方案一、 云方案中HDFS可靠性实现HDFS包括元数据节点(Namenode)和数据节点(datanode),Namenode是一个中心服务器,负责管理文件系统的namespace和客户端对文件的访问,Datanode在集群中一般是一个节点一个,datanode是文件系统中真正存储数据的地方(1)NameNode单点故障:NameNode主控服务器,为了避免主节点失效而影响整个系统正常工作,我们采用基于HDFS的改193、进方案,同时可开启两个namenode,主namenode和secondnamenode,实际工作的只有主namenode主namenode将所有关于文件和目录的操作记录都会写入日志,并定时序列化到本地做镜像,并且保存到本地的NFS服务器,同时secondnamenode读取主namenode所在NFS服务器的日志并对镜像日志做CheckPoint故障后,secondnamenode升级为namenode,通过镜像数据和文件日志迅速恢复系统数据服务器可通过分布式协同服务机制得知关于主控服务器的更迭情况,然后向新的主控注册并继续发送心跳(2)DataNode单点故障:HDFS本身具有很好的容错性194、,本系统默认的最基本的存储单位是64M的数据块(block)一个文件对应的所有BLOCK全部按照一定的部署策略存在于DataNode上,文件的所有block为了容错都会被复制(一般为3份),每个文件的block大小和replication因子都是可配置的datanode每3秒钟向namenode发送心跳,如果10分钟datanode没有向namenode发送心跳,则namenode认为该datanode已经dead,namenode将取出该datanode上对应的block,对其进行复制二、 云方案中HBase可靠性实现HBase系统由HBase集群和ZooKeeper集群组成HBase的可靠195、性由其自身的ZooKeeper机制保证HBase包括Hregion服务器群和Master主服务器构成Master负责管理Hregion物理上,一张表是被拆成多个块,一张完整的表格是保存在多个Hregion上面的(1)master单点故障:由于master只维护表和region的元数据,因此master下线短时间内对整个hbase集群没有影响,master保存的信息全是可以冗余信息(都可以从系统其它地方收集到或者计算出来),因此,启动HBase时可以再启动一个备用的master,实际工作的只有主master,当主master所在节点宕机,会自动切换到备用master所在节点(2)Hregions196、erver单点故障:物理上,表格分为多个Region一张表是被拆成多个块,一张完整的表格是保存在多个Hregionserver上面的并且分布在多台Hregionserver中,物理上所有数据存储在Hadoop的HDFS上,由一些子表服务器来提供数据服务,提供服务时,子表先查HMemcache,如果没有,再查HDFS上的HStore,由HDFS来保证数据的可靠性如果丢失Region的数据所在节点的datanode宕机,HDFS会自动映射到其他节点,从而保证Region数据的可靠性(3)ZooKeeper单点故障:Zookeeper分为2个部分:服务器端和客户端启动Zookeeper服务器集群环境197、后,多个Zookeeper服务器在工作前会选举出一个Leader,在接下来的工作中这个被选举出来的Leader死了,而剩下的Zookeeper服务器会知道这个Leader死掉了,在活着的Zookeeper集群中会继续选出一个Leader,选举出leader的目的是为了可以在分布式的环境中保证数据的一致性三、 云方案中MapReduce可靠性的实现mapreduce整体上可以分为这么几条执行的线索,JobTracker与JobTracker是一个master服务,软件启动之后JobTracker接收job,负责调度job的每一个子任务task运行于TaskTracker上,并监控它们,如果发现有198、失败的task就重新运行它一般情况应该把JobTracker部署在单独的机器上TaskTracker是运行于多个节点上的slaver服务TaskTracker主动与JobTracker通信,接收作业,并负责直接执行每一个任务TaskTracker都需要运行在HDFS的DataNode上(1)JobTracker0单点故障:在系统启动时同时启动备份JobTracker1节点,当JobTracker0节点宕机时,ZooKeeper会在其上启动JobTracker进程替代JobTracker0节点,虚拟IP会指向此节点,TaskTracker会注册到此节点上,未完成的MapReduce作业会被Zoo199、Keeper调度到此节点上重新执行(2)TaskTracker单点故障:JobTracker是一个master服务,软件启动之后JobTracker接收job,负责调度job的每一个子任务task运行于TaskTracker上,并监控它们,如果发现有失败的task就重新运行它并且将其负责的task分配给其他TaskTracker上1.4.1.5.4.2. 扩展性一、 基于Hadoop的云方案扩展性优势云方案利用Hadoop很好的一个扩展性,它既可以在很小规模机器上跑,也可以在成千上万的台机器上运行而且经过很简单的操作就可以把规模扩展到成千上万台服务器上,而且可靠性随着加入节点的增加成线性上升与200、其它方案相比,使用Hadoop的好处在于它的水平的可扩展性,在少量结点上,用Hadoop处理有限的数据时,不能展示Hadoop的性能,因为开始Hadoop程序相关的代价比较高,其它并行/分布程序方式,比如MPI (Message Passing Interface)可能在2台,4台或许10多台计算机上有更好的性能,尽管在少量机器上协同工作在这种系统上也许会取得更好的性能,但这种为性能所要付出的努力是非线性的增长用其它分布式框架所写的程序在从十台机器的级别到成百上千台机器需要大量的重构工作,这也许要程序重写几次,并且其它框的基础元素会限制应用的规模大小但是特别设计的Hadoop有着水平的可扩展性201、,一个Hadoop程序写完后,在10个结点上运行,如果迁徙到更大的集群上运行,几乎不需要做什么工作, Hadoop平台会管理数据和硬件资源并提供与可用资源成比例的可靠性能二、 云方案各个节点的扩展方法HBase集群具备线性扩展功能,只需要将配置好的region server节点加入到集群中MapReduce集群具备线性扩展功能,只需要将配置好的TaskTracker节点加入到集群中,JobTracker节点就会将Map或Reduce任务分配给此节点处理HDFS具备线性扩展功能,只需要将配置好的DataNode节点加入到集群中,并且在集群空闲时执行balancer工具以平衡集群中DataNode202、的数据块负载1.4.1.5.5. 软件及设备清单系统软件及依赖如下:1、 cProc云处理系统;2、 cData系统软件及客户端接口程序;3、 CentOS Linux 操作系统;4、 cStor云存储系统。1.4.1.5.6. 技术标准及论文通过整个平台的示范应用,cProc云数据处理平台可提炼出如下标准:海量数据云处理平台与应用系统接口标准海量数据云处理平台数据可靠性实现标准1.4.1.6. 节能环保公共服务运营示范应用1.4.1.6.1. 系统简介通过节能环保公共服务运营平台的建设,实现对公众提供的环保数据的查询、报告和信息发布服务。1.4.1.6.2. 系统功能利用融合通讯技术,节能环203、保公共服务运营平台通过与媒体交换层及用户接入层设备的交互,完成对节能环保业务的统一控制、统一资源调度和管理,以及对用户设备的接入、控制和管理。同时,实现本地、省和全国性业务开展中必须的用户接入认证、计费、调度管理、网络管理、用户管理、资源管理等功能。1.4.1.6.3. 目前基础一、 江苏有线数据中心系统平台介绍 2009年,完成省数据中心机房、核心路由交换、大容量防火墙、流量控制、DNS域名解析、高清流媒体、内容缓存等7大系统的建设,形成综合互联网出口,具备为全省互联网出口提供汇聚,向各地市提供P2P、视频流媒体等内容分发的能力,为全省数据业务统筹发展奠定了坚实的技术基础。 二、 全省数据网204、互联网出口平台平台构成:核心路由交换系统:大容量、高密度全线速接口板卡、多出口接入,支持GE、10GE接入、全冗余架构。大容量防火墙系统:单台设备大容量吞吐;单台设备每块防火墙板卡支持百万NAT并发连接,最大支持千万NAT并发连接数;单台设备每块防火墙板卡每秒支持数百新建连接数,最大每秒支持数千新建连接数;满配电源、交换网、引擎。另配套有统一的log监查、存储系统。智能DNS系统:支持缓存域名服务、授权域名服务;提供主备域名解析服务;可针对多出口进行优化。流量控制与缓存系统:万兆流控平台,大容量背板带宽;支持软件Bypass、设备Bypass、无源Bypass;识别的协议多于1500种;全冗余205、架构;可针对网段进行流量分析;配合内容缓存平台工作将P2P流量引导到缓存平台。三、 平台的优势多出口综合:以多路出口互为主备,链路互为主备,设备板卡负载分担,在优化路由的同时更好地保障了互联网出口安全。智能检测机制:利用先进技术对路由进行监测,对于物理线路中断及二层链路中断,能够智能检测,无缝倒换。多种优化技术相结合:以多种技术相配合,精细化配置,在数据传送的关键环节采用负载分流及DNS优化等,使得有线出口相比传统互联网出口更为优化、更具竞争力。 四、 流媒体分发管理系统江苏有线联合多家电视媒体、PPLIVE、华数等合作伙伴,联合打造“大电视”互联网电视平台。五、 平台构成1.4.1.6.4.206、 流媒体平台优势1、编码器:h.264、MP3/AAC、FLV封装,RTMP over HTTP; 2、单台编码器支持输出(高、中、低三种码流); 3、节点分发设备同时支持点播、直播、时移、下载等; 4、全省统一的CDN网络平台,平台本身无视频格式、直播协议限制; 5、平台具备点播预发布至节点设备、同时支持多种分发策略; 6、直播无客户端插件; 7、全Flash操作体验,简化用户收看操作;8、平台具备高度的扩展性和快速部署能力;9、高度的安全性,有效的片源防盗链;10、三网融合(针对三种网络提供不同质量的节目源); 11、三屏(电视、电脑、手机)同时输出; 12、52路直播节目,超过50T点播207、节目。 1.4.1.6.5. 4、后期工作结合本次申报项目,利用现有的资源,对现有平台进行升级改造,将该平台打造成节能环保运营管理平台,实现提供节能环保的公共运营服务。1.4.1.6.6. 5、系统产出融合接入平台构架方案:通过本次项目,完成手机终端、电脑终端、电视终端、PDA手持设备等的融合接入标准方案;公共运营物联网平台建设模式论文:通过本次项目,完成公共运营物联网平台建设模式的探索论文。1.4.1.7. 建筑运行能源管理系统(BRES)应用实例1.4.1.7.1. 建筑运行能源管理系统(BRES)的总体目标BRES的目标是:1、 远程采集:电度表、水表、气表;光感、温感、体感、声感、CO208、2浓度感应设备。2、 智能决策:系统将环境温度、光照参数和运行时长参数、能耗参数、人员数目等数据结合,进行综合分析,形成智能决策。3、 设备监控:状态、运行时长的监视;设备开关、运行模式控制。4、 系统维护:权限、区域、设备信息维护;协议配置维护;系统运行参数维护。5、 告警系统:设备报警、能耗异常报警、通讯异常、非法操作、日志功能。6、 数据上传:预留接口,通过网络向上级数据中心提交数据。7、 数据同步:预留接口,与BAS、BEMS、OA、ERP对接,同步数据,间接控制。8、 实时图表:能耗数据图表、设备状态图表。9、 统计报表:运行时长统计与分析、能耗统计、告警统计、操作统计。10、 策略209、系统:根据报表信息、实时图表信息、智能决策,制定设备运行策略,实现设备智能控制。11、 专家系统:根据当前建筑情况、结合相关标准、专家经验,提出专家诊断书和改善建议。1.4.1.7.2. BRES主要解决的问题1、 对建筑物内所有能耗的使用情况进行实时的监控和分析,通过智能专家系统以及相关专家的介入给出合理的能耗使用分配的建议,以能够高效率的使用能源。2、 提供丰富的能耗使用的数据情况资料,提供多种数据接口和传输模式,为政府等部门对能耗的监控提供可靠的数据支持。3、 便于大楼内的所有设备的保养和维修,延长设备的使用寿命,使设备更换的周期延长,节省设备开支。4、 找出老旧并且耗能的设备,替换具有210、节能标章的电器以节省能源费用。5、 及时发出设备故障及各类报警信号,将损失降到最低点,便于操作人员处理故障。6、 对设备进行操作并监视设备运行情况,提高整体管理水平。1.4.1.7.3. 系统总体功能1、 专家系统根据采集的数据通过专业的分析推理机(推理的所有依据由江苏省建筑设计研究院提供)进行分析,给出各种报告。2、 找出低效率运转的设备。3、 找出能源消耗异常。4、 降低峰值用电水平。1.4.1.7.4. BRES技术方案本项目依托节能环保物联网及智慧云服务平台,以自主创新为主,引进建筑设计行业专家支撑,采取的技术路线是:以国家各类技术规范和业务要求为依据,采用国际先进的客户服务中心解决方211、案,服务端采用客户机/服务器体系结构,客户端采用B/S三层体系结构,结合WEB等技术,建设统一的客户服务体系。1.4.1.7.4.1. 设计原则系统的实现采用各种基于开放标准的信息技术及符合国际工业标准的软、硬件产品,软件开发采用先进的软件工程方法和面向对象的结构化程序设计方法。系统的建设原则如下:1、 可靠性。系统具备在规定的条件下和规定的时间内完成本技术功能的能力,具备系统长期和稳定工作的能力。 建筑运行能源管理系统(BRES)的可靠性是建立在中兴雄厚的技术开发实力基础之上的,采用了合理先进的开发平台,使用多种冗余措施来保证系统的可靠运行,在各种情况下,都能提供提示来保证可靠性。2、 实用212、性。建筑运行能源管理系统(BRES)系统具备完成工程中所要求的功能的能力和水准,系统符合本工程实际需要的国内外有关规范的要求,同时采用智能的专家系统来辅助用户以及上级主管部门对建筑物中所有的能源消耗系统进行分析,提供多种统计报表和多种统计方式,使得各种使用情况一目了然;专家系统中的知识库可以随时更新以接受各种新型的标准同时专家系统中的推理机也可以方便的维护以便及时地给出精准的分析报告,操作方便。本专家系统由中兴的技术加上江苏省建筑设计研究院雄厚的业界知识和经验共同完成的,即可以智能的给出报告,同时也可以由各专家手工介入,提供更精准的能耗监控与分析。3、 先进性。系统满足可靠性和实用性的前提下采213、用了最先进的系统,特别符合计算机和网络通信技术最新的发展潮流,同时也是成熟的系统。建筑运行能源管理系统(BRES)的客户端使用WEB方式进行操作,各用户终端不需要安装客户端软件,只需要维护服务端即可。管理者可以在任何地点通过网络(或者互联网)进行访问和管理。所有的报表采用所见即所得的方式进行设计,管理者可以清晰的了解各方面的情况。4、 开放性。系统遵循开放性原则,提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使得系统具备良好的灵活性、兼容性,扩展性和可移植性。建筑运行能源管理系统(BRES)能够与多种硬件以及网络平台进行通讯,方便各种建筑物采用能源管理214、系统。同时我们为各上级主管单位也设计了多种通讯方式,使得每栋建筑物的数据可以高效快速的传递至主管单位,为管理层对各建筑的监控提供方便的数据支撑。在这些数据的基础上,还可以提供数据仓库等平台,采用各种数据挖掘与统计方式为决策层提供了数据的依据。5、 兼容性和扩展性。系统平台应可以容纳已有或未来新增的不同品牌的设备,并充分保证异种系统的互操作性。为满足未来软硬件的灵活部署和容量要求,应考虑系统规模扩展的需求和升级能力。6、 易于管理和维护。出于企业管理和效益的考虑,建立方便全面的网络管理对保证网络安全高效的运行是非常重要的。系统必须易于使用,以减少员工培训费用;同时,系统维护应尽量集中、简单,尽量215、避免复杂系统和多系统组合的维护开销,减轻维护人员的负担,提高网管和决策的效率。1.4.1.7.4.2. 系统物理架构建筑运行能源管理系统(BRES)由各计量装置、数据采集器、管理系统(Web服务器)组成,它帮助用户建立实时能耗数据采集系统、能耗数据统计与分析系统、能源使用计划和能源指标系统。下图是现有系统的拓扑图:(现有系统图)(目标系统图)本次系统改进主要在于,能成功接入节能环保物联网及智慧云服务平台,把数据的存储、计算等放入云平台处理。一、 网络采集控制器采用带通讯接口的网络采集控制器种类较多,主要有CAN控制器、Lon Work控制器、BACnet控制器。二、 计量装置和数据采集器的连接216、计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。1、 对于电能表,参照行业标准 DL/T 645-1997多功能电表通信规约执行。根据多功能电表通信规约中的规定,可以选用的物理接口为: RS-485接口、红外光电接口、接触式光学接口。2、 对于水电表、 燃气表和热 (冷)量表, 参照行业标准CJ/T 188-2004用户计量仪表数据传输技术条件执行。根据用户计量仪表数据传输技术条件 ,应优先选用下列物理接口: RS-485接口、红外光电接口、无线收发接口。3、 对于光感、温感等感应设备,应优先使用下列物理接口:RS-485接口。4、 对于红外控制器,其通讯协议217、不同,跟厂家相关,但都支持RS-485接口。5、 对于空调机,可直接使用RS-485接口接入,进行控制。6、 对于RF控制器,可通过wLan(无线局域网)直接接入。三、 数据采集器与网络的接口数据采集器应使用基于 IP 协议承载的有线或者无线方式接入网络。常用的接入方式包括:1、 以太网(有线局域网) 、ADSL、Cable Modem、光纤等有线方式。2、 wLAN(无线局域网)等无线方式。3、 3G网络方式。1.4.1.7.5. 系统分层架构1.4.1.7.5.1. 系统分层结构描述1.4.1.7.5.2. 现场采集层现场采集层主要由采集单元和现场总线组成。采集单元是数据采集系统构成的基础218、与关键,它直接与参数采集执行机构相连接,实现对现场参数的采集,包括电压、电流、温度、转速等。采集单元自身具有微控制器和存储器,既作为系统的重要组成部分,参与系统功能的实现,也可以将它作为独立单元来完成数据采集功能,即在系统出现通信等故障的情况下,采集单元仍可以独立实现数据采集功能,并进行数据存储,提高了系统的可靠性。采集单元通过485/CAN/LonWork总线接口,连接到总线上,实现对现场数据的采集和传输。其中RS485总线是一种用于设备联网、经济型、传统的工业总线方式。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试后得以保证。它具有以下特点:RS485的最高数据传输速率为10Mbps。RS485219、最大的通信距离约为1219m。RS485传输速率与传输距离成反比,1200米的最大通信距离必须在100Kb/s的传输速率下才能达到。RS485的以2-6V电压表示逻辑(两线间的电压差为+2V+6V表示“1”;两线间的电压差为-2V-6V表示“0”)。接口信号电平较RS232-C降,不易损坏接口电路的芯片,且RS485接口电平与TTL电平兼容,便于与TTL电路连接。RS485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可支持128个或者256个节点,最大可达400个节点。CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品220、著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准。它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。它具有以下特点:1、 通信速率可达1MBPS。2、 使网络内的节点个数在理论上不受限制。3、 可在各节点之间实现自由通信。4、 结构简单。5、 高可靠性。1.4.1.7.5.3. 现场控制层现场控制层位于管控一体化现场的核心位置,连接现场总线,完成总线逻辑控制系统上层的现场操作和管理,同时,负责将现场数据汇总后,上报到业务操作层的各个应用单元。控制网络是现场控制站内部使用的网络,实现现场控制站内部的各个智能I/O模板和控制模板之间的互联和信息传递。现场控制层作为现场采集层与业务操作221、层的中间层,实现采集数据与业务数据的数据转换。其中采用SCADA设计模式的上下机概念,分为通讯适配层和数据交换层,实现异构终端的不同通讯协议数据的解析及TCP/IP协议数据的转换,通过一系列的接口保证系统的兼容性和延展性。同时实现对设备的控制。1.4.1.7.5.4. 业务操作层业务操作层实现整个BRES系统的业务功能。实现日程管理,程序控制,诊断分析,实时控制等业务功能。业务操作层采用SOA(Service-Oriented Architecture)面向服务架构。 SOA可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础,可以直接被应用调用,从而222、有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。通过开放的数据接口实现功能的定制及数据开放等功能。1.4.1.7.5.5. 应用层通过友好的图形界面,通过汇总,报表,图标等多种方式提供统计分析功能,为管理,决策等功能提供基础数据。同时通过信息查询分析,对信息综合集成为决策提供信息和技术支持。应用层主要采用富客户端Flex和GIS技术,并利用SSH框架可以做到松耦合的分层管理WEB系统。Flex是基于Flash平台,开发的程序可以运行于装有Flash Player插件的浏览器以及Adobe的桌面程序运行平台AIR之上,具有很好的表现力和交互力。利用 GeoServer 可以方便的发布地图数据,允许用户223、对特征数据进行更新、删除、插入操作,通过 GeoServer 可以比较容易的在用户之间迅速共享空间地理信息。1.4.1.7.6. 软件体系架构软件体系架构在建筑运行能源管理系统设计过程中,我们采用三层客户机/服务器结构。它是目前业界的一种把Internet、客户机/服务器以及PC计算模式集成为一体的网络分布式应用体系结构,能够充分利用集成于Windows平台之上的各种功能特性,满足对于用户界面、浏览、各种业务处理以及数据存储等现代分布式应用。开发环境为微软的Visual C+ 6.0、JAVA、Action script3语言等,并采用FLEX富客户端技术,使得客户端界面风格更加友好。采用这种224、三层的Client/Server体系结构,对于整个系统的性能来讲具有很多优点:一、 表示层表示层提供用户服务,通过可视化的用户界面表示信息和收集数据,是用户使用应用系统的接口。在应用中,表示层使用通用浏览器作为用户界面,访问业务系统向外提供服务的Web站点,显示业务信息,收集客户数据;服务器端的Web服务器负责处理客户通过Intranet(Internet)发出的各种请求。主要利用Flex的富客户端技术和GeoServer的地图表现技术。二、 业务层业务层是实际业务规则的执行部分。业务层通过将正规的过程和业务规则应用于相关数据来实现客户通过表示层发出的业务请求。我们建议采用SSH框架结构来实现225、,并通过SOA来提供跨平台的WEB服务。在Struts + Spring + Hibernate的组合框架模式中,Struts 的MVC设计模式可以使我们的逻辑变得很清晰。Spring 的IOC和AOP可以使我们的产品在最大限度上解藕。hibernate是实体对象的持久化。三、 数据层数据层是业务数据的存放地。数据层使用一个关系型数据库(如Postgresql、SqlServer、Oracle)来实现数据的存储,并将其和云平台结合,集中管理这些数据,实现企业业务数据的完整性、安全性和灾难防护。采用以上层次结构实现如下目标:1、 层次性。系统分为接入层、业务控制层、数据访问层三层,使得各层分工明226、确、层次清楚、结构清晰,便于业务的开发和维护。2、 灵活性。系统采用分层设计,各层之间的技术实现相对透明,这样业务处理的相对无关性便于业务的生成、修改和新增;3、 扩展性。系统采用面向对象的设计思想,将每个业务看作一个独立对象处理,每个业务都对自身的业务请求按内部处理规则自行处理,处理结果送入结果信息描述表中。当修改、删除某项业务或新增新业务时,只需修改对应的业务对象的内核流程即可,而不必对其它业务对象处理造成影响。因此,系统的开放性得到极大的保证,“业务热拔插”也可方便的实现;4、 可维护性。由于系统特有的纵向分层结构和横向对象封装技术,使得系统分成一系列独立性很强的部分,各部分功能互不重叠227、,使得系统的维护非常方便;5、 安全性。由于软件体系结构采用业界领先的多层Client/Server,采用对象封装技术,各业务对象在处理时,其自身的变化将不会对整个业务运行造成影响,利用系统提供的网管构件,可将错误的、失效的、致命的业务对象从进程中删去,保证业务处理的顺利完成。同时系统的安全构件对各种操作进行监视,可以支持特殊情况下的数据加密处理。系统的安全认证构件对绿卡帐户进行认证、交易的许可的记录;6、 可移植性。利用层与层之间的标准接口消除了系统各层之间的技术制约,使系统具有很强的移植性。接入受理层,由于采用设备驱动程序与数据处理相对无关的方式,因此系统能适应各种硬件结构。在软件设计商,228、利用三层结构进行系统设定,可方便实现与其它系统的连接。1.4.1.7.7. 与云平台的对接一、 数据的云存储通过cData提供的客户端访问的接口,调用相应的接口将数据以键值对的形式进行存储。二、 数据的云计算、查询、修改通过调用cProc云处理子系统提供的接口,调用相应的接口完成对数据的查询、计算、修改等。1.4.1.7.8. BRES对外部系统集成的要求一、 集成HMI组态软件系统根据用户需求定义监控和采集系统,提供人机接口,提供中央监视系统。二、 集成SCADA系统集成SCADA系统完成对设备的调度采集和控制功能。三、 集成现场总线系统支持CAN/LonWork/BACnet等多种现场总线229、。支持标准通信协议,两级总线:真正采用标准化两级总线(现场总线和控制总线)的系统。现场总线采用 LonWorks/CAN总线,并符合标准化的协议;控制总线采用 Ethernet 网络标准,并留有其他的数据接口。四、 数据格式标准在不同层的协议中,按照方便接入的标准进行数据传输,但是在数据传输中采用加密等安全措施保障数据传输的安全性和保密性。同时也方便各厂商硬件设备的接入以及其它软件子系统的接入。1.4.1.7.9. 系统的组成一、 能耗数据采集子系统能耗数据采集子系统主要指现场数据采集系统。对于跨建筑和更大范围的采集系统还包括数据中转站。负责接收辖区内的建筑能耗数据,并可具有暂时存储建筑能耗原230、始数据的功能。通过采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据。由自动计量装置实时采集,通过自动传输方式实时传输至数据中转站或数据中心。数据采集子系统包括监测建筑中各计量装置、数据采集器和数据采集软件系统。二、 操作维护子系统完成对系统的日志、告警、故障、性能、恢复、安全等功能。三、 基于WEB浏览器的方式访问BRES系统任何地方都可实时监视,通用性、便利性、可靠性、扩展性、未来性都十分优秀。1.4.1.7.10. 系统功能BRES系统包括两个主要的子系统功能:能耗监测管理子系统和需量控制子系统。能耗监测与管理子系统采集、监视、专家系统的分析与管理,控制楼宇中的各种分类和分项能耗数据,提供丰富231、的数据图表和报表的展示方式以及数据统计分析功能,帮助用户随时随地的掌握能源消耗情况,并找出能源使用异常,建立能源削减计划。能耗监测与管理子系统构架在SCADA子系统之上,通过SCADA子系统的控制节点和监控节点,完成数据的采集和控制。项目管理节点可配置节能项目,并完成存储、统计和分析能耗数据,以及提供Web服务进行数据图表的展示。需量控制子系统运行在SCADA子系统之上,通过对能耗数据的实时采集与计算,采用先进的控制算法限制峰值用电需求,降低用电成本。一、 日程管理二、 空调系统的监控BRES系统会根据风机盘管上的自测温感设备实时返回温度信号来自动控制每台风机盘管的电源线路上的交流接触器来实现232、停机操作。BRES系统根据返回信号的台数,根据室外温度和台数的相对模糊数值在主机实行停机控制。根据设定的停机时间值,BRES系统自动实现对风机盘管和主机的停机时间控制。BRES系统会根据室内区域内多个自测温感设备实时返回温度信号来自动控制主机机组的启停,并根据设定的停机时间值对室外机每次停机控制。三、 电气系统的监控通过在BRES系统进行日程规划设置,可以实现:对每台电开水炉进行定时控制,可以根据具体时间要求合理设定电开水器的启停时间;按区域的定时控制或关停部分照明回路;四、 建立实时能耗数据采集功能实时能耗数据采集系统包括计量装置、数据采集器和数据采集软件。实时数据保存到能源管理系统的能耗数233、据库中,各级管理人员在自己的办公室里就可以利用浏览器访问能源管理系统,根据权限纵览全部或部分相关能源计量信息。五、 设备监视功能1、 电表状态显示:显示系统中所有表的工作状态。2、 电表电量查询:对系统中的实际电表进行电量查询,反馈到页面。3、 数据实时展现:实时将电表的最新数据返回到页面,刷新电表的信息、电量、工作状态等。4、 显示电表的工作区域:展示图中显示电表的工作区域。5、 楼层图查询:可以放大、缩小和平移,以改变图形的显示范围。6、 即时数据查询:电表数据的即时查询。六、 设备控制功能1、 设备开关控制:监控平台对当前所有智能设备终端进行开关控制,如继电器吸合、释放,越限复归、电度量234、清零等。2、 预置多寄存器:允许用户改变多个寄存器的内容,如系统参数和电度量等数据的写入。3、 异常与故障处理功能4、 设备告警:对当前所有智能设备终端进行告警监控。5、 电表告警:对当前所有智能电表终端进行告警监控。6、 采集服务器告警:对当前运行的采集程序进行告警监控。7、 归档与排查:对告警事件进行记录,并帮助检查与排查处理。七、 建立能耗数据统计与分析功能能耗数据统计与分析功能提供各个分类分项能耗数据的逐时、逐日、逐月、逐年的统计图表和文本报表,以及各类相关能耗指标的图表,各级管理人员可以对能源的班用量、日用量、月用量进行对比,分析能源使用过程中的漏洞和不合理情况,调整能源分策略,堵住235、能源使用过程中的浪费,达到节能降耗之目的。八、 建立能源成本报表功能根据能量表的数据和费率结构计算能耗费用,形成各能源管理逐日、逐月、逐年的能耗费用报告。根据不同时间范围下能源管理组的成本值排序,帮助找出能源消费最低和最高的设备单位。九、 建立能源折标功能对于不同种类能源的使用情况,必须折合成标准单位才能进行比较和综合,建立能源折标系统,以便能对不同的能源进行合并比较。十、 系统维护功能1、 用户登录认证鉴权:普通用户和超级管理员的登录认证、鉴权和功能初始化等操作。2、 用户权限管理:超级管理用户能够通过用户权限管理对用户进行增加、删除、修改、查询,对用户的权限进行增加、删除、修改、查询。3、236、 用户分类:监控人员、管理人员、超级管理人员。4、 权限分类:监控、统计、维护。5、 分类能耗维护:用户能够通过分类能耗维护对分类能耗进行增加、删除、修改、查询等操作。6、 分类能耗:电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量。 7、 分项能耗维护:用户能够通过分项能耗维护对分项能耗进行增加、删除、修改、查询等操作。8、 分项能耗:照明插座用电(照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电)、空调用电(冷热站用电、空调末端用电)、动力用电(电梯用电、水泵用电、通风机用电)、特殊用电(信息中心、厨房餐厅等其他特殊用电)十一、 专家系统功能人工智能是一门新兴的学科,专家系统是人工237、智能中的一个重要分支。专家系统是一种具有推理能力的智能程序系统,是根据某一特定领域内专家们的知识和经验,按照一定格式建成的。它的内部存储了大量专家在某领域的知识和经验,它利用人类专家可用的知识和解决问题的方法来解决复杂领域内的问题,具有与专家等同程度的能力。总之,专家系统是指:用有关问题领域中的专家知识进行推理,并具有与专家同等的水平来解决十分复杂问题的能力的智能程序系统。建立专家系统的主要目的是利用某一特定问题领域的专家知识,支持和帮助该领域的非专家去解决复杂问题。专家系统的基本结构如图所示,其中箭头方向为数据流动的方向。专家系统通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获238、取等6个部分构成。专家系统结构图十二、 政府能源审计 审计流程能源审计是政府加强能源管理的重要手段,同时也是有效监管的基础。政府作为社会公共利益的代表,要充分履行节能行政管理的职责,以便于准确合理地分析评价本地区和用能单位的能源利用状况和水平,用以指导日常的节能管理,以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理,保证国家能源的合理配置使用,提高能源利用率,节约能源,保护环境,持续地发展经济。 对重点企业、单位进行能源审计,是一项重要的政府职能。通过能源审计,有利于政府了解用能单位贯彻国家能源方针、政策、法令、标准情况与实施的效果。能源审计以国家的能源政策、能源法规,各种能源标准、技术评价指标以及国内239、外先进水平为依据,基于能源审计可以使政府做出正确的决策,其中不排除通过行政手段督促一些高能耗企业做出生产结构调整、厂房设备整改等。本系统能够根据对能源审计的不同要求,提供初步能源审计、全面能源审计、专项能源审计。其示意图和释义如下: (1)初步能源审计 进行能源审计的对象比较简单,花费时间较短,通常只做初步能源审计。这种审计的要求比较简单,只是通过对现场和现有历史统计资料的了解,对能源使用情况仅作一般性的调查,所花费的时间也比较短,一般为1-2天,其主要工作包括三个方面: 一是对用能单位的主要建筑物情况、供热系统、空调系统、管网系统、照明系统、用水系统、以及其他用能设备情况进行调查,掌握用能单240、位的总体基本情况。 二是对用能单位的能源管理状况进行调查,了解目前用能单位的主要节能管理措施,查找管理上的薄弱环节; 三是对用能单位能源统计数据的审计分析,重点是主要耗能设备与系统的能耗指标的分析(如供暖、空调、供配电、给排水等),若发现数据不合理,就需要在全面审计时进行必要的测试,取得较为可靠的基本数据,便于进一步分析查找设备运转中的问题,提出改进措施。 初步能源审计一方面可以找出明显的节能潜力以及在短期内就可以提高能源效率的简单措施,同时,也为下一步全面能源审计奠定基础。 (2)全面能源审计 对用能系统进行深入全面的分析与评价,就要进行详细的能源审计。这就需要用能单位有比较健全的计量设施,241、或者在全面审计前安装必要的计量表,全面地采集企业的用能数据,必要时还需进行用能设备的测试工作,以补充一些缺少计量的重要数据,进行用能单位的能源实物量平衡,对重点用能设备或系统进行节能分析,寻找可行的节能项目,提出节能技改方案,并对方案进行经济、技术、环境评价。 (3)专项能源审计 对初步审计中发现的重点能耗环节,针对性的进行的能源审计称为专项能源审计。在初步能源审计的基础上,可以进一步对该方面或系统进行封闭的测试计算和审计分析,查找出具体的浪费原因,提出具体的节能技改项目和措施,并对其进行定量的经济技术评价分析,也可称为专项能源审计。1.4.1.7.11. BRES 系统节能新优势1、 自动开242、关:它能根据时间,每天的类型,或环境条件来自动开关。例如,它能控制灯光,避免在正常工作时间以外或在日光环境水平良好的情况下的能源的不必要浪费。2、 优化建筑的运行和服务:建筑运行能源系统能够恰好的开始或停止供暖等,为建筑提供舒适的温度。该系统可以自动调整开始和结束时间,以补偿外部温度的变化和保持建筑物的一般温度性。3、 监测建筑的状况和环境条件:通过建筑运行能源系统,建筑的管理者能有所警惕的及时报警并采取补救措施,因此,该系统能提高运营和维护的标准。4、 提供能源分析和管理信息:建筑运行能源系统能相对容易地提供一些有用的信息,例如能源的流动情况,能耗消费情况、趋势和总体建筑性能等。1.4.1.243、7.12. 系统中采用的一些的重要工具及软件采用工具所用工具的作用Windows2008 Server操作系统Oracle10g Enterprise Edition(企业版)数据库visual C+ 6.0后台开发工具Flash builderHMI界面开发工具Weblogic Enterprise Edition(企业版)WEB服务器jdk-1_5_0_08-windows-i586-pJAVA开发工具geoserver地图服务器,实现界面拖拽、放大、缩小等功能udig制作geoserver能够识别的地图工具flashplayer_10_axIE浏览Flash需要的插件1.4.1.7.13244、. 项目的先进技术1、 FLEX图形化展现技术;2、 多浏览器同步更新的服务器推技术;3、 总线协议与以太网协议转换技术;4、 支持WIFI/RF/ZIGBEE无线网络接入技术;5、 分布式架构与部署服务,6、 通讯规约统一封装与解析等等。1.4.1.7.14. 技术标准及论文通过整个平台的示范应用,建筑运行能源管理系统(BRES)可提炼出如下标准:1、 建筑运行能源管理系统与海量数据云存储平台接口标准2、 建筑运行能源管理系统应用实施标准拟产出论文如下:1、 建筑运行能源数据采集与控制技术实现1.4.1.8. 市级环保数据融合共享应用南京市环保局在建设南京市环境保护监测方面投入了大量工作,目245、前已拥有包括“阳光政务系统”、“12369 投诉系统”、“排污申报收费系统”、“污染应急指挥控制系统”、“机动车排气监测系统”、“污染源在线监测系统”、“环境空气质量监测系统”、“危险固体废弃物管理系统”、“核与辐射管理系统”在内的多套业务系统,可进行业务审批、意见收集、任务指派、排污申报与收费等各项业务功能。存在的问题主要是这些系统各自为政,数据无法有效共享与集成,导致同类数据在不同系统中存在冗余和不一致问题,同时这些业务系统间缺乏统一的数据管理模式,导致数据保存不规范、不完整。 数据的冗余、不一致和缺失使得在日常业务工作中,虽然各业务系统能发挥自己的做用,处理各自业务功能,但其中数据无法进246、行有效融合,不能支持全局的数据应用、处理和分析功能,导致出现明明有数据可是却无法找到,无法使用的局面。通过智慧环保云示范应用平台的实施,借助项目平台动态集成现有系统的业务数据,打破各业务系统间隔阂,解决环保局范围内各系统的数据集成问题,实现全局范围的数据共享、分析与使用。1.4.1.8.1. 实施目标本次项目的实施目标是建立一个集成环保局范围内各在用系统的平台,该平台集成各种环保相关的信息系统的数据库数据、用户投诉数据,以及来至传感器的各种声、光、气、水、温数据。该平台能在对信息进行分析处理的情况下,利用网络服务器通过电脑、智能手机、平板设备等移动终端提供包括企业信息查询、污染应急指挥控制、污247、染源在线监控等各类服务,可以形成对信息的全面掌握、实时监测、智能分析、历史积累。1.4.1.8.2. 主要研究内容一、 现有信息系统的数据集成对在用的业务系统进行分析,明确需要集成的数据,以及数据间的相互关系后,制定一个统一的数据格式,然后采用信息网格技术实现数据的抽取与集成。二、 基于物联网技术的信息自动采集与分析利用各类传感器实现环境监测中各种声、光、气、水、温数据的自动采集,并导入到用的分析系统中进行数据分析。三、 基于云存储的中心数据库的建设在集成业务系统数据和环境监测信息的基础上连接云计算平台子系统,以建设一个基于云存储的、可扩展,具有统一规范数据格式的中心数据库,将各业务系统核心数248、据抽取到中心数据库进行存储,确保信息的完整和安全可靠。四、 基于云计算与语义技术的环保数据处理和分析方法利用云计算平台的强大处理能力,结合语义技术进行数据的处理和挖掘,将数据转换为信息;五、 智慧环保云平台的建立在物联网节能环保示范项目的云计算中心数据库上开发建立包括企业信息全寿命管理(即从企业登记开始到企业注销的全程信息管理)、数据精确分析、处置决策、趋势分析等在内的应用,并为其它系统预留数据调用接口,最终建成一个涵盖在用系统数据,支持全局信息管理分析与应用的“智慧环保”系统。1.4.1.8.3. 研究思路与方法一、 总体技术路线总体技术路线如下图所示。可分为三个方面开展。“智慧环保云”实施249、技术路线图二、 业务系统的分析业务系统分析的主要过程是:1、 对在用业务系统的关键流程、关键业务数据、数据间逻辑关系进行分析,确定需要集成的数据为数据集成和建立中心数据库做准备。2、 利用信息网格技术实现关键业务数据进行按需提取。3、 对来自各业务系统的数据进行集成,连接云计算平台子系统以建立一个面向环保系统的业务数据库。4、 将传感器数据与业务数据结合,完善中心数据库。5、 在中心数据库的数据支持下,利用云计算与语义技术进行数据分析,为业务处理、决策提供信息支持。6、 在中心数据库上开发建立包括企业信息全寿命管理(即从企业登记开始到企业注销的全程信息管理)、数据精确分析、处置决策、趋势分析等250、在内的应用,并为其它系统预留数据调用接口。三、 数据采集、接入云计算平台子系统目前环保局前段数据采集一共三种方法,一种是基于单片机的数据采集,及在交通路口、企业排污口和监控点安装有自动采集仪器,通过无线网络发回数据;一种是基于传感器采集,主要是电子卡,贴在每辆机动车上,在交通路口通过仪器采集信息;第三种是人工取样分析。通过提高自动采集仪器的数量(单片机或是传感器),做到每个监控点都有自动采集的设备(监控点在全市按一定大小划分了多个网格,每个格子中设立监控点进行监测,但是目前数量还不够);通过开发手持的监控设备,做到流动监测时的数据事实上报与共享。调用云数据管理平台客户端程序接口,将数据输入云数251、据管理平台。四、 总体技术架构系统包括三个部分:数据层,中心数据库层及应用层,系统整体架构如下图所示系统体系结构1、 数据层数据层有各业务系统中的关键性业务数据和各类传感器采集的数据组成,它们为整个“智慧环保”系统提供数据来源。2、 中心数据库层中心数据库层由接入云计算平台子系统的综合数据库构成,在这里对来至数据层的各类数据进行汇总、处理、集成与管理,确保数据的唯一性和确定性,并为上层应用提供数据支持。3、 应用层应用层包含各类基于全局数据的应用,包括:企业信息的全寿命管理、数据的精确分析、城市物量统计、辅助决策等同时提供一个数据接口,可为其它系统提供按需的数据服务。1.4.1.8.4. 研究252、方案与进度安排序号阶段工作内容阶段点阶段成果形式1可行性调研阶段该阶段主要进行项目的可行性论证,熟悉现有业务系统、理清各系统间关系、进一步明确“智慧环保”系统应具备的功能,同时进行技术可行性分析。已完成结合调研结果,撰写项目可行性报告2业务系统分析阶段找出关键业务流程和关键业务数据,确定需要集成的数据、确定数据的格式和相互间逻辑关系已完成完成业务系统分析,形成中心数据库数据字典,完成项目的概要设计。2传感器数据分析与处理阶段理清需要处理的传感器数据、了解数据处理方式并将其整合到项目中2012年2月完成传感器的数据分析工作,针对每类传感器数据出具分析报告,包括数据类型、采集方式、数据保存格式等信253、息。2云存储平台建设阶段主要进行硬件设计与采购,搭建存储的软硬件平台2012年4月完成具有海量存储能力的云存储平台。3数据提取与集成阶段利用网格技术,开发适用与环保系统的信息集成中间件完成数据的集成工作。2012年7月开发信息系统中间件软件4中心数据库的建立结合 存储硬件平台,数据字典、传感器数据,建立一套中心数据库,将业务数据、传感器数据统一提取保存在中心数据库中2012年8月系统中心数据库的建立5业务处理平台建设阶段根据业务需要,开发基于中心数据库的业务处理平台,形成包括企业信息全寿命管理(即从企业登记开始到企业注销的全程信息管理)、数据精确分析、处置决策、趋势分析等应用在内的业务处理平台254、2012年10月研发一套业务处理平台6“智慧环保云”的部署与推广完成“智慧环保云”的部署工作,提供项目的详细设计、数据库字典、用户手册、维护手册。2012年11月部署系统,提供目的详细设计、数据库字典、用户手册、维护手册。1.4.1.8.5. 本系统的关键技术与创新点基于传感器的数据自动采集基于单片机的数据自动分析与采集基于webservcie的数据集成基于语义的数据分析与查询1.4.1.8.6. 建设内容及设备目前计划建设的是数据中心,主要进行存储能力建设和数据集成工作。采购的主要设备是云存储设备。包括存储硬件、千兆交换机、路由器等。一、 需要投入的设备设备名称要求数据库服务器主机2台Uni255、x小型机,集群模式4个处理器8G以上内存双机负载均衡工作模式磁盘阵列全光纤磁盘阵列系统1套双控制器、4GB或以上缓存,4个主机接口支持Lun分区、快照、克隆等基本功能支持在线扩容无需停机配置10T在线容量,单个磁盘转速不低于1万转每秒数据中心核心交换机2太企业级路由式核心交换机,HA模式1个以上1000M光纤口,48个10/100/1000M电口二、 技术指标建立覆盖全市各监控点的自动监测点。数据中心的存储能力:TB级别。能保存10年的大环境数据、污染源数据,并能动态增加存储能力。具有安全抗毁能力,损失不超过50%的存储节点后能恢复数据。1.4.2. 项目实施计划及时间安排根据对本项目的综合研256、判,并充分考虑到该项目的社会重要性和对未来应用架构的扩展等问题,故对此次组织实施的工作进行以下的分阶段实施:一、 考察调研阶段本阶段时间需求初步定为两个月左右。对目前南京城市环保局已有的监控网点部署情况、重点环保监控行业、部分单位楼宇环保节能管理系统、国内现有的物联网示范项目、相关研究所、高校和企业等进行调研,收集较为全面的资料,为下一步的顺利实施做好基础性工作。二、 综合评审阶段在本阶段中,主要是基于对上一阶段所收集到的材料进行归纳分析,成立专门的评审小组(建议以江苏有线数据高层领导作为小组组长,各合作伙伴指定专人,需求单位、相关设备服务供应商等选出相关人员),力求在一个月的时间里,整理出切257、实有效的可行性报告。三、 完善成型阶段结合上一阶段的可行性研究结果,制定具体实施方案:包括示范点的选定、项目管理小组的成立、项目参与人员选定(其中包含项目管理人员、施工工程人员、方案设计人员、工程监理人员等)、承建方与参与方的合作细节、施工周期和流程的制定等。该阶段时间为一个月。四、 示范区域实施阶段本阶段为正式施工阶段,具体的施工周期要根据整个项目的综合情况,经项目管理小组研究确定后的最终结果为准,阶段时间待定。这个阶段主要完成示范区域内物理平台的搭建(包括云平台建设、广电网络传输平台建设,示范楼宇智能化改造,环保监测点改造等)、控制系统平台的调试、数据中心建设、第三方应用平台的接入、以及整258、个项目平台的联调等。五、 验收交付阶段项目建设完工后,在各联合申报相关单位(部门)认可的情况下,经出资方、承建方、参与方、平台使用方等共同验收后,签署完工确认文件,同时正式启动平台使用方使用情况追踪机制;申请经信委专家组验收。六、 系统推广产业化阶段环保云推广:可以启动省级环保云的建设,同时启动全省各地市云的建设,完成对各环保监测前端的智慧化改造,最终实现省市县全覆盖的环保系统大平台;楼宇节能系统平台推广:通过楼宇环保节能系统集成标准化方案的完善,可以启动南京市内商务楼宇智慧化改造推广;政府节能环保监测平台推广:由省经信委牵头,申请专项资金,对省市机关楼宇进行智慧化改造,建成政府能源管理监控平259、台;家庭环保节能应用:通过与家庭环保节能设备厂家合作,大力推广家庭环保节能健康应用。项目进度安排图1.4.3. 实施后的商业模式和运营模式一、 建设模式通过成立项目组(各联合申报方)以项目运作的模式来筹集项目建设资金,完成项目平台的建设,各项目参与方可以以现金、网络资产、知识产权等来参与投资,负责示范平台建设的前期投入,享受项目后期收益。二、 运营模式平台建成后移交各使用单位,各使用单位可以委托有线管理的模式,依托江苏有线的运维管理体系,进行平台的日常维护;针对云计算平台和建筑环保节能管理系统整体解决方案,各合作方可以组建项目公司共同运营,或者各合作方依托自身资源单独运营,其他合作方提供相应的260、资源支持模式。三、 盈利模式环保系统平台建设收费:为省级、市级、县级等各级环保机构提供环保数据平台集中、数据处理服务,提供云平台建设解决方案收费服务;提供数据计算等云平台接入服务;政府能源管理控制收费:为省级、市级、县级党政机关提供能源监控、审计管理、远程控制等服务收费;提供环保应急指挥、信息发布等服务;商用楼宇智慧化改造收费:通过对现有楼宇智能系统进行改造,提供运营管理控制管理、咨询、代维等服务收费;公众服务平台收费:通过居民家庭环保节能健康监测传感设备的安装,为公众提供家庭环保节能健康监测、分析、报告等收费服务。1.4.4. 主要社会、经济、环境效益1. 社会效益:目前环保监测还存在一些问261、题,部分计算机系统比较落后,人才缺乏,管理意识和技 术水平较差,技术措施不到位,系统隐患大,极易发生事故;各地系统技术架构陈旧(大部分是十年前的设计),业务功能单一,业务处理流程缺乏规范 性,安全漏洞大,安全防范的技术水平低,风险控制不严密;各地各自为政,单个看投资严重不足,整体看重复投资、重复建设严重,造成全省IT资源的极大浪费;现有的很多业务系统是在不同时期不同的技术理念和技术潮流下的产物,建立在不同的数据平台上和硬件平台上,都是离散的、不统一、不规范的“信息孤岛”,严重影响环保社会服务能力和环保监测管理能力,通过环保数据平台大统一,有利于提升环保的监测、管理、服务水平,提高社会公信力和保262、护环境。2. 经济效益在环保监控管理信息化平台方面,数据的统一、共享、分析问题一直是制约该工作发展的重要因素,但同时由于各职能部门或行业机构自主进行系统建设,缺乏统一规划,重复投资又造成了有限资金的浪费;同时,各个单位或部门独立建设的平台,很难实现互联互通,造成了后期互联互通的更大资源浪费。通过该共享信息平台的建设,可以减少重复投资,节省建设资金,减少资金浪费。同时,通过该示范项目平台建设,又可以带动相关产业发展,促进经济的发展。3. 环境效益党中央、国务院将碳排放作为约束性指标纳入“十二五”规划,将节能减排作为调整经济结构、转变发展方式的突破口和重要抓手,在保增长、扩内需、调结构、惠民生一揽263、子计划中,把节能减排作为重要内容。通过物联网云平台示范工程的建设,可以减少政府相关职能部门的重复投资,减少资金和资源的浪费,减少工程施工对环境的影响;通过对楼宇智能化系统改造,可以降低能耗,减少碳排放;同时,公众可以利用该平台,通过电视、电脑、移动通讯设备等可以实现对环保节能信息的远程获取,提升环保意识和健康意识;1.4.5. 项目实施后形成的示范点、创新点本项目实施后,在地市级城市建立了环保节能示范平台,满足了党政机关、商业机构和公众对环保节能服务的不同需求,通过环保节能平台运营,探索了广电三网融合背景下业务的创新和突破,是电视、电脑和手机三屏融合应用的典范,探索了融合通信的商业应用,是物联264、网和云计算落地和商业化应用的典范。一、 技术创新以环保节能业务平台为基础,建立城市公共环保节能运营平台,为环保节能信息的采集、传输、使用、存储、查询提供了可靠的后端平台,实现了物联网、云计算、融合通讯等多技术平台利用创新。采用多种传感器技术,包括烟雾、温度、红外、门磁、压力、摄像头等多种类传感技术,功能的可拓展性强。二、 业务创新以环保基节能云平台为基础,提供平台共享接入、应急指挥、热点区域环保信息查询、家庭环保健康信息查询、数据信息挖掘分析、信息发布、平台广告发布等服务。实现重点区域智慧化、高清化、网络化环保节能监控改造服务,智能化程度高,安全性好,信息可用度告。借助共享信息平台,可以免去系265、统单独建设工作,减轻工作负担,减少资源浪费,减少财政资金压力;提供了公共环保节能信息的采集和利用模式创新。提供了产学研用产业链合作模式的创新,提供了广电业务运营和盈利模式创新提供物联网的典型业务应用和创新;提供了政府专业公共云的应用和创新。1.4.6. 人才队伍建设通过本项目的建设,可以带动相关产业和行业专业人才的培养:项目管理人才:本项目涉及面广,项目跨越多平台,项目难度复杂,通过本项目的建设,可以培养具有综合能力的物联网项目管理人才。产业带头人才:通过本项目的建设,可以锻炼一批具有一定经营能力高素质、职业化的经营管理队伍,同时通过有计划的选派到国内外学习培训、锻炼,提高管理者的综合素质,为266、社会培养一批产业带头人才。专业技术人才:利用云计算平台、物联网实验室等,通过鼓励创新,为专业人才的培养提供良好的环境和氛围,可以聚集培养一批专业的物联网技术人才,为物联网、云计算、融合通讯、环保节能产业发展提供保障。1.4.7. 其它无1.5. 经费预算1.5.1. 项目总投资预算、各项任务经费分配及年度经费需求本示范项目平台基于原有系统平台改造,各合作方累计投资规模已经超过亿元,且各合作方的都在继续追加投资中,针对本次示范项目平台,安排如下:一、 投资预算总表项目投资主要用于系统中心平台扩容改造、前端接入层改造、示范点的联网、广电平台的改造、相关的研发及其他费用支出等,具体见下表:序号项目名267、称项目说明金额(万元)备注1中心平台扩容改造中心各个系统平台的改造扩容5002终端集成子系统改造包含智慧化、3G改造2003网络支撑子系统改造包含网络传输平台、流媒体平台、融合通信平台等改造,各接入点传输网建设10004业务应用子系统改造系统中心云平台、智能化设备、融合通信平台等的研发5005数据资源集成子系统项目推广3006研发费用项目其他费用5007合计4000二、 年度经费需求表按照工程项目进度,资金需求分配如下:序号年度金额(万元)备注120124000示范平台建设22013500项目推广,平台完善;资金来源企业自筹32014500项目推广,平台完善;资金来源企业自筹4合计:5000三268、 项目投入产出分析项目投入表,如下:序号项目名称投入金额(万元)备注1中心平台扩容改造5002终端集成子系统改造2003网络支撑子系统改造10004业务应用子系统改造5005数据资源集成子系统3006研发费用5007其他1000合计4000投入说明:平台建设投资4000万元,按新增3000万资产核算,每年(5年期)计提折旧费用600万,其他费用1000万摊销,每年费用约200万,年计提费用约800万。项目产出表,如下:序号项目名称收入金额(万元)备注1环保平台建设、接入费用收入15005个市级环保部门接入,一个部门300万建设费用2商业楼宇平台改造、服务费收入60030家接入,一家20万/年269、3家庭环保监测服务月租费收入300按300元/户.年收取,1万户测算4政府能源管理审计服务100100家政府单位,每单位年服务费1万元收入合计2000产出说明:年收益预计约为2000万,5年收益为10000万。项目投资收益分析:项目整体投入约为5000万,年摊销成本约为800万,5年产出为10000万,平均年利润为1200万,5年利润总额为6000万,项目投资收益为正,可以投资。1.5.2. 资金筹措方案及配套资金落实措施(含申请财政资金)资金筹措方案:按照各合作申报方自筹资金与政府示范工程专项扶持资金比例为3:1,即联合申报方投资75%,政府示范工程专项扶持资金25%比例投入。具体数额上,联270、合申报方计划投入自筹资金3000万,申请示范工程专项扶持资金1000万。1.6. 实施机制1.6.1. 组织管理措施为了能顺利完成该项目工程,保证施工质量,进行以下项目管理措施:一、 设立项目组,确保项目如期完成结合该平台项目的实际实施内容,拟从各联合申报方组织特定人员成立项目管理组,数据公司高层领导为该项目管理组组长,为该项目实施提供全程监督和管理。调研阶段,对资料的收集和被调研单位的选择进行细致的考虑,力求为下一阶段工作提供科学、系统的依据;综合评审阶段为项目的可信性研究、资金投入产出计算和人员的分配等工作进行详尽的核算力求在本阶段对整个项目实施工作的顺利实施做好规划;项目实施阶段,参与项271、目的跟踪管理,为项目在实施过程中的及时调整提出建议,确保项目按进度顺利组织实施。二、 实行动态管理,确保项目顺利施在整个项目的实施过程中,始终实行动态管理、反馈实施。在立项后,分阶段实施,进行中间评估或检查,随时进行微调,对项目实行全方位、全过程跟踪监督管理。为保证项目的成功实施,建立项目进展情况定期汇报制度,及时发现项目实施过程中的困难问题,并积极协助协调解决;建立项目定期检查制度,项目开始实施后,定期检查项目的实施进度,对不能达到计划进度和目标要求的,进行核实并整改。三、 严格目标制定,确保项目施工质量一旦项目工作目标确定后,就必须制定严格的工程质量控制流程,预先判断出可能会影响施工质量及272、时间的主要因素,及时检查工作质量,对后续的工作和要求做到提前安排,分阶段制定完成目标,设立控制点,保证完成项目的预期质量和要求。四、 加强组织协调,确保项目达到效果加强各合作方之间的相互协作,尤其是与联合参与的单位间的技术协作活动,并积极促进项目推广过程中的新增工作,在加强公司层面合作流程基础上,形成上中下分层次合作、保证项目的效果。1.6.2. 各参与单位的工作分工和经费分配本项目由数据公司组织协调,南京中兴软创软件技术有限公司、南京云创存储科技有限公司、南京邮电大学物联网研究院、中国人民解放军理工大学、南京市环境保护局等为项目联合申报单位,六方组成联合体共同申报该项目。项目参与方主要工作分273、工备注数据公司整体项目的组织协调;广电平台建设工作;系统平台的建设运营工作中兴软创建筑节能系统平台建设工作;建筑节能系统前端改造工作;南京云创云计算平台建设相关工作;南京市环保现有系统改造工作存储计算设备建设南京邮电物联网平台及通讯技术研发工作技术支持解放军理工云计算数据处理工作技术支持市环保局示范平台场地提供现有示范点前端改造环保数据提供1.7. 风险分析1.7.1. 政策风险、技术风险和市场风险等风险分析1、 政策风险:环保节能是国家重点规划发展产业,风险较小;2、 技术风险:该项目基于现有平台进行升级改造优化,技术演进路线成熟,风险较小;3、 市场风险:该示范项目平台主要基于南京市环保局274、东方商城和广电已接入资源等客户实施,都是已有客户,已经达成合作意向,市场风险较小;1.7.2. 项目申报单位降低风险的主要措施1、要充分发挥电信运营商在云计算传输渠道方面的优势,在云计算发展过程中积极争取主动地位。加强与中兴、华为等已经具备一定云计算技术优势的电信设备制造商合作,加强云计算终端的研发,依靠各方面优势,突破目前在云计算核心技术不足的缺陷,提高在云计算市场的综合竞争力。2、为推进云计算服务,可以考虑优先就一些公共信息系统服务建立区域性的云计算中心,向社会公众免费提供服务。这方面可以考虑国产办公软件、自然人基础数据、法人基础数据共享与查询服务等。通过这些简单易行的云服务,培育和促进275、企业在云计算方面的技术开发能力和水平。3、加强产业链合作,加强和省内科研院所、高校、专业公司等开展合作,建立合作开放共享平台,打造物联网和云计算生态产业链,降低行业风险。4、加强与政府合作,依据国家和省里的物联网、云计算的产业政策和布局,与国家软件信息产业服务产业发展政策保持一致,发挥自身的资源优势,争取专项扶持资金的支持,尽快形成物联网、云计算的核心技术的自主开发能力,构建完整的产业链条,提升产业自主权。第2部分 附表附表1申报单位股权结构序号股东名称(前五位)出资额股权比例入股时间1江苏省广电有线信息网络股份有限公司10000万元100%2009.032345项目完成期限自下达项目之日起 276、1 年项目实施目标及指标实施目标达到的阶段研发/试点/应用推广/其他: 应用推广 完成投资总额4000万元形成标准规范5套专著、论文10篇申请专利5项(其它)(其它)经济指标累计销售收入10000万元销售净利润率60%累计净利润6000万元资产规模3000万元累计上缴税金1980万元(其它)(其它)(其它)技术指标待补充其他指标研发投入占销售收入比例30%采购省内产品、工程和服务2000万元解决就业人数500人(其它)项目参与 各方 基 本 情 况及合作协议合作单位序号单位名称注册资金法人代表成立时间1南京中兴软创科技股份有限公司20200万元陈杰20032南京云创存储科技有限公司3000万张277、真20113中国人民解放军理工大学4南京邮电大学物联网研究院5南京市环境保护局合作协议 主要内容(项目参与各方任务分工、资金分配、项目科研成果和知识产权归属等事项)(合作协议各单位盖章后,作为附件提供,附后。)附表2项目年度计划预算及资金来源资金来源项目年度计划专项资金资助银行贷款地方财政企业自筹其它合计完成期限内投入资金1000其中:第一年10003000第二年500第三年500项目简介和资金投向通过南京市环保节能示范平台的建设,实现市级环保数据大集中、楼宇智能化改造运营、家庭环保健康运营、政府能源管理审计等示范平台,推动物联网和云计算产业发展,专项资金主要投向平台设备购置、专项技术研发、现278、有系统改造等。专项资金资助开支范围具体内容人民币金额外汇金额供应厂家专用设备购置使用费物联网前端设备、云平台设备广电运营平台设备500中兴、云创劳务和委托业务费技术研发200差旅和会议费差旅和会议费50出国费出国考察20印刷和手续费材料印刷和手续费5咨询和培训费项目咨询培训20邮电费邮电通讯5其它项目其他200合计1000附表3推荐单位意见地方政府及相关行业主管部门资金配套承诺单位公章:推荐单位意见推荐单位公章: 第3部分 项目实施方案申报书附件3.1. 申报单位营业执照复印件3.1.1. 江苏有线数据网络有限责任公司3.1.2. 南京中兴软创科技股份有限公司3.1.3. 南京云创存储科技有限279、公司3.1.4. 南京邮电大学物联网研究院3.2. 财务审计报告原件复印件3.2.1. 江苏有线数据网络有限责任公司3.2.2. 南京中兴软创科技股份有限公司3.2.3. 南京云创存储科技有限公司3.2.4. 南京邮电大学物联网研究院申报单位前两年度经会计师事务所审计的财务审计报告原件复印件(必备),包括审计报告正文(含会计师事务所盖章和注册会计师签字)、财务报表(资产负债表、利润表或损益表、现金流量表)、报表附注;3.3. 申报单位与各参与单位的合作协议(含工作分工、经费分配等内容)(必备);3.4. 科研成果证明文件3.4.1. 专利列表序号专利名称所属单位申请时间受理号1一种动态获取资源280、编码或名称的方法南京中兴软创科技股份有限公司2006年2月21日200610038415.32一种在电信支撑系统实现集中认证的方法南京中兴软创科技股份有限公司2011年7月28日201110214229.13一种在电信网上营业厅实现单点登录的方法南京中兴软创科技股份有限公司2011年6月30日201110183099.X4一种在资源树中实现对通信资源快速定位的方法南京中兴软创科技股份有限公司2006年2月21日200610038415.45一种多索引散列表的存储和检索方法南京中兴软创科技股份有限公司2006年3月23日200610039036.66基于缓存技术的数据库访问接口方法南京中兴软创科技股份有限公司2007年4月17日200710020894.03.4.2. 证明文件3.5. 资金落实证明文件如承诺函、合同协议、股东决议、银行单据等3.6. 其它相关文件163