智慧工业互联网
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-08-18 19:50:00
北京交通大学开展了下一代互联网关键领域 —— 智慧工业互联网的高价值专利培育与技术攻关,有效解决了工业、生产、交通等专用网络中互联设备的实际应用痛点,为企业和政府的数字化转型提供了核心技术支撑。该成果基于与普天信息技术有限公司的技术研发基础,通过专利导航和技术分解,形成了面向专用网络的关键技术专利组合,涵盖设备互联、数据交换、网络管理等全流程解决方案。实现指标方面,攻克了跨网协同传输、带宽动态汇聚和差异化服务保障等核心问题,获国家技术发明二等奖;主持研制的特殊专用网络设备及系统,实现专网与公网逻辑隔离及分片多路安全协同传输,获中央办公厅科学技术一等奖;创新性揭示资源协同弹性传输机理,提出动态感知质量评估模型,形成业务融合传输控制理论,获北京市科学技术二等奖。目前已形成智慧工业互联网高价值专利组合,包含多项有效专利,如铁路防灾监测无线传输系统路由及数据压缩自适应优化方法(专利号 202111065679)、铁路防灾监测系统信息分级回传方法(专利号 202110379328)等,为工业互联网的智能化发展奠定了坚实基础。
当前我国工业、交通等领域的专用网络长期面临核心技术依赖外部、设备兼容性不足、数据传输安全性与效率难以兼顾等问题。传统网络技术在应对行业信息化、智能化转型中的新需求时,存在跨网协同能力弱、带宽资源分配僵化、服务质量保障不足等短板,导致企业数字化转型成本高、效率低。本项目研发的智慧工业互联网技术通过高价值专利组合构建,形成了三大核心优势:一是通过专利池建设实现技术协同,涵盖从设备层到应用层的全链条专利布局,解决了专用网络设备兼容性难题;二是创新分片多路安全协同传输技术,在确保专网与公网逻辑隔离的同时,动态汇聚多运营商带宽资源,传输效率提升 30% 以上;三是构建动态感知质量评估模型,实现网络负载均衡与弹性通信,满足工业生产中实时数据传输的高可靠性需求。与同类技术相比,该成果已在高铁专列专网、政府应急通信等场景成功应用,且通过专利运营体制机制创新,实现了技术价值的最大化。目前已通过专利转让、许可方式获得运营收益 1388.363 万元,在保障技术自主性的同时,具备显著的经济效益和市场竞争力。
本项目研制的智慧工业互联网技术及专利组合应用场景广泛,可深度服务于工业制造、交通运输、政府服务等多个领域。在工业制造领域,其专用网络解决方案能满足智能制造中设备互联、数据实时交互的需求,支持工厂内多生产线的协同调度与远程监控,提升生产效率约 25%,降低设备运维成本 15% 以上,尤其适用于汽车、电子等高精度制造行业。
在交通运输领域,该技术已成功应用于复兴号高铁专列专网,解决了移动办公中视频话务可靠安全传输的长期难题,保障了高铁运行中的通信稳定性;同时,其动态带宽汇聚技术可支撑城市轨道交通网络的智能化升级,实现地铁、轻轨等多线路的统一调度与应急通信。
在政府服务领域,应用于特殊应急通信专网和便携式特殊通信系统,完成了全国省级行政区应急通信车的专网改造,在自然灾害、公共安全事件等突发场景中,确保指挥指令的实时传递与数据回传,提升应急响应速度 40% 以上。此外,其智融标识网络技术可支撑政务专网的安全升级,满足政府部门数据共享与隐私保护的双重需求。
从市场潜力来看,随着行业信息化转型加速,我国工业互联网市场规模年均增长率达20% 以上,该成果凭借成熟的专利布局和实际应用案例,可向能源、物流等领域进一步拓展。例如,在能源行业,能为智能电网提供高可靠通信支撑;在物流行业,可实现仓储机器人与调度中心的无缝对接。结合国家“新基建” 政策导向,预计未来 5 年该技术的市场渗透率将达到 35% 以上,带动相关产业新增产值超 50 亿元。
推广方面,建议优先在制造业密集的长三角、珠三角地区及交通枢纽城市落地,重点与大型工业企业、轨道交通集团、政府应急管理部门合作,通过技术合作、专利许可等方式扩大应用范围,同时依托北京交通大学的技术转移平台,推动产学研用一体化,加速技术成果向产业价值的转化。
该成果研发团队以北京交通大学相关领域专家为核心,联合普天信息技术有限公司技术骨干组成,团队结构合理、分工明确,具备深厚的技术积累和丰富的项目经验。团队带头人作为北京交通大学教授,长期从事下一代互联网技术研究,主持国家级科研项目 5 项,发表国际核心期刊论文 30 余篇,获国家技术发明二等奖 1 项,是轨道交通通信领域的领军人才,负责项目整体技术路线规划与专利布局策略制定。核心成员包括 3 名副教授和 2 名高级工程师,其中副教授团队专注于网络传输理论与算法研究,主导了动态感知质量评估模型的研发;高级工程师来自普天信息技术有限公司,负责技术产业化落地,推动了高铁专网、应急通信车等实际场景的应用测试。此外,团队还配备了知识产权专家,负责专利池建设与运营,保障了 1388.363 万元的专利运营收益实现。整体团队规模 15 人,高级职称占比 60%,成员涵盖通信工程、计算机科学、知识产权等多学科背景,在技术研发、工程应用、专利管理等环节形成闭环协作,确保了从实验室研究到产业转化的高效推进。
本项目研发过程中,北京交通大学与合作单位累计投入研发经费约 8000 万元,主要用于专利布局、技术攻关与场景测试。截至目前,已通过专利转让、许可等方式实现直接收益 1388.363 万元,其中向轨道交通企业的专利许可收益占比 60%,政府应急通信领域应用收益占比 40%。
针对尚需完善的技术,预计需再投入 5000 万元经费,用于中试场地建设、设备升级及新场景拓展,计划在未来 2 年内完成工业物联网终端适配、边缘计算与网络协同等技术的优化,进一步提升成果的产业化成熟度。
在科学技术进步方面,该成果突破了下一代互联网专用网络的核心技术瓶颈,获国家技术发明二等奖等 3 项重要奖项,推动我国工业互联网技术从跟跑到并跑,部分领域实现领跑,提升了产业自主创新能力。
在保障国家和社会安全方面,其天地一体化专利组合支撑国防安全与卫星互联网,智慧工业互联网技术保障了高铁、应急通信等关键基础设施的通信安全,降低了对外部技术的依赖风险。
在经济与社会价值方面,成果应用使高铁专列通信稳定性提升99.9%,政府应急响应效率提高 40%,带动相关企业产品竞争力提升 20% 以上,间接创造就业岗位约 2000 个。同时,通过专利导航与产业建议,为下一代互联网领域的技术发展提供了方向指引,促进了行业标准的完善与产业链协同。
本项目成果转化方式包括技术转让、技术许可、合作开发等。目前已通过专利转让和许可实现部分收益,未来拟进一步扩大技术许可范围,重点面向工业制造、轨道交通、应急管理等领域的企业与政府部门,提供专利组合的整体许可服务。
寻求与具备资金、场地和设备优势的企业开展合作开发,共同推进中试应用与技术优化,学校将提供基础研究支持、团队保障及政策配套,合作方需投入 5000 万元项目资金,并提供中试场地与相关设备。
转化目标方面,计划在 3 年内实现技术在 10 家以上行业龙头企业的落地应用,形成年运营收益超 3000 万元的规模;同时,依托专利池吸引更多企业加入,构建产业协同生态,推动智慧工业互联网技术成为行业标准。
对合作方的要求包括:具备相关行业资源与产业化能力,认同知识产权保护理念,能够配合开展技术推广与市场拓展;政府部门或园区合作需提供政策支持与应用场景,共同建设示范项目。