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1 成果簡介該系統主要由云計算平臺和桌面云終端組成。桌面云終端可以實時訪問多個云計算平臺里的虛擬資源；云計算虛擬資源可以為多個用戶提供服務。桌面云終端通過接入云計算平臺、展示云平臺虛擬化系統及應用、使用云計算和云存儲服務；云計算平臺解決應用需求繁雜、資源分散且不固定、資源配置復雜等問題以及提供能夠自由獲取的云計算服務功能。 桌面云終端是基于 Windows XP/Linux 系統的支持云服務的終端設備。云終端既可與云服務器主機遠程桌面同步運行，也可作為迷你 PC 單獨運行，其價格相當于傳統個人 PC 的20%-30%， 并且采用軟硬件一體化設計，綜合使用成本低。采用虛擬化技術實現主機資源的共享，桌面終端無需 Windows 許可，大幅減少硬件投資和軟件許可證的開銷。利用 elop 云終端管理軟件統一管理，利于維護，多位用戶可以不受限制獨立、同時使用一臺主機的軟硬件資源，實現資源的高效整合和靈活使用。桌面云終端機身小巧，無需風扇散熱，無噪音干擾，輻射低，綠色健康環保。 元計算平臺提供計算資源和存儲資源的虛擬化，用戶可以利用軟件方便的搭建和管理一個數據中心，軟件本身提供了一套完整的認證安全機制，使得資源的共享是安全的。實現了加密通信、身份認證、用戶管理、資源調度、人機交互以及通用數據庫服務等多項功能。各項功能均提供了相應的開發接口，高級用戶可以在本軟件的基礎上進行二次開發，得到針對特殊應用解決方案。 云計算平臺劃分為以下四層：E （ lement） 層：元素層是中間件架構的最底層，其基本功能是定義整個應用架構最基本的元素（ element） 作為處理和調度的基本單位，完成元素間無縫的互操作、共享、訪問控制與透明的管理功能。L （ ogic） 層：邏輯層實現平臺的應用邏輯，將底層大規模異構的元素屏蔽起來，并提供統一的訪問操作機制，使得上層應用能夠不用關心具體元素的類型、位置等詳細信息，只用按照邏輯層規定的接口采用與之適應的方式進行訪問和處理。O（ rganization） 層：組織層實現系統的合理布局，存儲與安全訪問機制，提供認證、授權、信任機制等安全策略，完成體系的動態構建、非授權訪問控制等關鍵問題。P （ rocess） 層：實現直接和業務邏輯相關的操作與處理。本層只需關心具體的服務或者工作流程而不需要終端用戶關心實現細節。2 技術指標桌面云終端通過虛擬桌面技術共享云服務器的軟硬件資源，為每個用戶提供自己的桌面，用戶無需安裝操作系統級其他基本應用軟件。可以作為迷你 PC 單獨使用，終端用戶可以單獨上網沖浪、享受云計算、獨立運行office 軟件等應用軟件。用戶也可根據個人需求安裝所需軟件，能夠獲得與獨立電腦無差異的運行環境和速度。在服務器端為每個云終端用戶配置各自的操作權限和磁盤空間，各用戶擁有獨立的賬號和密碼，工作相互獨立，互不干擾。服務器端對云終端用戶進行管理，包括創建、修改、刪除用戶，對用戶統一管理。服務器端對云終端進行維護、升級等，實現終端的統一管理和安全策略。提供存儲功能，用戶數據統一存儲在云服務器，保證數據的安全性。也可下載數據并存儲到 U 盤或移動硬盤。通過服務器端的云計算平臺對云服務器和終端網絡計算機進行管理，提供對云服務器網絡狀況、虛擬機性能等的實時監控、云計算資源的調度遷移、云終端用戶的管理、云終端運行狀況的實時監控和管理等功能。云計算平臺基于 CA 和數字簽名的身份認證，基于虛擬組織（ Virtual Organization）的權限管理和訪問控制，基于 Socket 與 X.509 證書的加密通信，基于 VirtualBox的虛擬機配置和部署，基于嵌入式系統和 RDP 協議的虛擬桌面訪問，基于 ODBC的數據庫管理和訪問。3 應用說明本系統可廣泛應用于各行業領域，為計算中心的計算存儲資源整合和安全管理提供解決方案，可用于構建云計算平臺數據服務中心。提供計算資源和存儲資源的虛擬化，用戶可以利用本軟件方便的搭建和管理一個數據中心，軟件本身提供了一套完整的認證安全機制，使得資源的共享是安全的。同時，高級用戶可以在本軟件的基礎上進行二次開發，得到針對特殊應用的軟件。云制造在國家 863 云制造主題項目的支持下，與北京航空航天大學合作，將云計算的資源共享理念和按需使用的商業模式引入制造業，實現制造資源的有效利用，進而降低成本。電力云在國家 973 基礎研究計劃課題的支持下，與清華大學電機系和南方電網等單位合作，以云計算平臺為基礎形成廣域電網安全穩定運行和閉環阻尼控制的仿真平臺。教育云在教育部國家精品課程集成重大項目的支持下，利用云計算平臺整合高等教育課件資源，解決中小學基礎教育的資源不平衡問題。醫療云在國家重大專項 3 的支持下，構建社區醫療服務框架，以云數據中心為核心，利用無線、有線等多種通信方式，通過醫療云平臺支持遠程醫療，健康監護和醫療協作。管道云在中石油科技項目的支持下，與中石油管道公司密切合作，在輸油管道的實時監控、運維等方面引入云計算技術和平臺，實現實時數據管理，第三方應用的接入等。政務云與北京慧點科技開發有限公司合作，在北京市東城區云計算規劃咨詢項目中，提高現有IT 資源設備的利用率，整合不同環境下的政務應用系統，最大程度的減低成本。4 效益分析本系統的應用對于客戶的長遠運營和維護管理方面能帶來豐厚的回報。能耗桌面云終端產品根據是否帶觸摸屏、是否開 Wi-Fi/3G 等情況，功耗分別是幾瓦到幾十瓦。即以 20 瓦來計算，與傳統 PC（ 320 瓦）或工作站相比較， 500 個終端一年（如果按每天 8 小時工作，一年 200 個工作日，電費 1 元/度）可節省電費約 20 萬到 30 萬元。同時，也相應的降低了終端設備對企業分支機構 UPS 負荷的需求壓力。 此外，云終端發熱低，不需風扇，因此無噪音。對于節能減排，綠色環保都非常有利。可靠桌面云終端采用軟硬件一體的嵌入式設計，整機設計緊湊，沒有任何機械易損件和拔插件，使得云終端的硬件壽命大大的超過了桌面 PC，硬件設計壽命在 5 年以上，為企業節省了設備維護、 維修和更新成本。安全用戶數據不在本機存儲，一律存儲在數據中心主機即服務器端，數據安全可靠，也降低了病毒感染和網絡攻擊的幾率，這樣大大降低了這方面的維護成本。易管理云計算平臺的統一管理，真正做到終端接近“ 零”維護，這樣可以大大減少維護工作量，降低 IT 人力費用。 同時對硬件資源、安全認證等進行調度和管理，功能強大。良好的人機交互界面降低了對用戶的專業化要求。快速部署時間就是金錢，這一點對于很多企業和部門都是極其重要的。 系統部署簡單快捷， 桌面云終端開機即用。

 云+ 3D打印機為泰華宏業（天津）機器人技術研究院全自主研發的高科技產品。共分為2款，云+桌面級3D打印機與云+工業級3D打印機。    云+桌面級3D打印機產品參數： 特點：全新中文版系統；無需調平；全金屬鋁合金機身；高精度、高剛度平臺；300h不間斷打印；最小層厚0.1mm；打印精度<0.2mm；     云+工業級3D打印機產品參數:\ 特點:超大尺寸；斷電續打；斷絲監測；WIFI操作；全金屬鋁合金機身；高精度、高剛度平臺；1000h不間斷打印；最小層厚0.1mm；打印精度<0.2mm；

1、雙溫度檢測，雙模式控制。系統采用先進的智能感知及控制模塊，在最大范圍監控用電及宿舍安全的基礎上， 降低監控能耗，為用戶節能降費。 2、智能化定制，全方位管控。系統可自主設置各種違 規用電報警及斷路閾值，避免線路超負荷運行而引起的風險 3、物聯網連接，全數據監測。安全用電智能監控終端， 實時監測供電側、用電側各項用電參數，通過物聯網無線傳輸技術上傳至安全用電監控平臺。 4、跨平臺操作，多渠道報警。系統支持多協議和跨平臺應用，支持多項操作系統，管理者可以隨時隨地登陸平臺查看數據信息，接收報警信息，了解用電系統的安全狀態。 

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 黃胤秋 計科院網絡工程 2017.9/2021.6 201731063414 曾文杰 計科院軟件工程 2017.9/2021.6 201731062520 倪江原 計科院軟件工程 2017.9/2021.6 201831062413 王柄鈔 計科院軟件工程 2017.9/2021.6 201731062518 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 楊力 計算機科學學院 副教授 軟件工程 四、項目簡介 本項目通過云模型建立云滴代替傳統模糊推理過程，通過采集錄井過程的安全參數，在此基礎上計算期望、熵和超熵進行定性概念到定量的轉換，建立規則集合，然后建立正向云發生器和逆向云發生器，最后采用云模型處理數據實現一套完整的云推理過程，最后提出了基于云模型處理的綜合錄井安全預報方法。利用該方法構建相關云推理系統，保證錄井安全預報的準確性并及時采用應對措施。

本項目瞄準網絡空間安全國家戰略需求，立足學科前沿，堅持自主創新，依托國家“863”“973”、國家自然基金委、科技重大專項等項目，是行業內最早實現容器化部署和管理的輕量級云計算平臺系統，支持高異構、廣分布、多模式的非標準化軟硬件的統一管控，提供 Iaas、PaaS 和 SaaS 全棧服務，具有可組合配置的數據安全、計算安全和系統安全等智能防護能力，滿足對信創產品和國產密碼的良好兼容性，已在軍事國防、電子政務、智能制造、航空電子、智慧城市、金融科技等領域得到實施應用。該項目申請/授權國際 PCT 專利 4 項、國家技術發明專利 20 余項，獲得 2019CCTV中國十大創業榜樣、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽陜西賽區金獎、陜西省科技工作者創新創業大賽銀獎等。 （一）項目背景 2018 年工信部印發了《推動企業上云實施指南（2018 年-2020 年）》，指導和促進企業運用云計算加快數字化、網絡化、智能化轉型升級。目前多個省市出臺了企業上云政策文件，政務云、金融云、交通云、能源云、電信云穩步推進，企業上云將進入長規劃階段。2020 年國家發展改革委和中央網信辦聯合發布了《關于推進“上云用數賦智”行動 培育新經濟發展實施方案》，呼吁進一步加快產業數字化轉型，在企業“上云”等工作基礎上，打造數字化企業，提升企業發展活力。據 IDC 預測，到 2023 年中國私有云IT 基礎架構支出將成全球最大市場。 然而，在企業上云尤其是中小企業上云中廣泛存在著“不能用、不會用、不好用、不敢用”等許多問題。部分私有云基礎功能不足，缺乏對虛擬云桌面的支持，不能根據企業實際需求進行定制化服務，缺乏對工作負載、使用率、流量和性能等的可視性，給企業管理帶來巨大的盲點，嚴重限制了中小企業上云的落地實施。部署安裝繁瑣復雜，許多企業選擇具有高難度和復雜性的 OpenStack 等開源云平臺，部署時間動輒數小時，且需要專業技術人員進行人工運維，缺乏完備的自動化運維系統，導致運維成本居高不下。通信及數據缺乏加密，數據冗余度低，沒有可靠的安全防護體系，極易造成數據信息丟失泄露，導致災難性的后果。這些問題直接影響著企業使用和數據安全，制約了企業上云的進一步發展、應用和普及。 （二）項目簡介 相比于，同類的云計算解決方案，本項目能夠有效防御各類外部和內部安全攻擊與威脅，避免計算功能泄露、計算過程缺失和計算結果篡改等損失，率先實現了云計算平臺的自證清白和主動安全。具體而言，本項目的主要核心技術和創新點是：（1）數據安全，提供域內數據安全存儲、域外數據訪問控制、域間數據可靠交換等數據安全能力；（2）計算安全，具備程序邏輯機密性保護、運算過程完整性保護和運算結果完備性驗證等計算安全功能；（3）系統安全，通過態勢感知與智能響應進行一站式健康管理，利用統一安全認證機制實現一體化安全認證，基于移動存儲設備提供一鍵式快速部署，解決云計算平臺部署建設繁復、運行維護困難的問題。 本項目已申請/授權專利 10 余件，獲得軟件著作權 7 件，有效解決了私有云產品兼容性與靈活性差，部署實施難，管理控制成本高、數據泄露丟失等行業應用痛點，已在教育、商業、軍事、航空等領域實際應用。例如，在西安電子科技大學、河南工業大學、西安理工大學、河北師范大學、海南大學等高校建立了具有多個域的教育云安全平臺；被中國人民解放軍中央軍事委員會聯合參謀部某部隊采購，應用于內部辦公系統；為中國科學院無錫物聯網研究中心視頻物聯網系統提供了云計算安全支撐平臺；與河南金路網、山東金口玉芽智慧農業、中國航空工業第六三一研究所等企業及機關單位達成深度合作；本項目相關方案和產品先后獲得 2019 年“灃東杯”陜西省科技工作者創新創業大賽銀獎、第五屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽陜西賽區金獎、2019CCTV 十大創業榜樣等，未來將與政務、金融、醫療、軍工等對私有云安全有迫切需求的行業深度合作，力爭成為國內私有云安全的領航者。

1 成果簡介該系統主要由云計算平臺和桌面云終端組成。桌面云終端可以實時訪問多個云計算平臺里的虛擬資源；云計算虛擬資源可以為多個用戶提供服務。桌面云終端通過接入云計算平臺、展示云平臺虛擬化系統及應用、使用云計算和云存儲服務；云計算平臺解決應用需求繁雜、資源分散且不固定、資源配置復雜等問題以及提供能夠自由獲取的云計算服務功能。 桌面云終端是基于 Windows XP/Linux 系統的支持云服務的終端設備。云終端既可與云服務器主機遠程桌面同步運行，也可作為迷你 PC 單獨運行，其價格相當于傳統個人 PC 的20%-30%， 并且采用軟硬件一體化設計，綜合使用成本低。采用虛擬化技術實現主機資源的共享，桌面終端無需 Windows 許可，大幅減少硬件投資和軟件許可證的開銷。利用 elop 云終端管理軟件統一管理，利于維護，多位用戶可以不受限制獨立、同時使用一臺主機的軟硬件資源，實現資源的高效整合和靈活使用。桌面云終端機身小巧，無需風扇散熱，無噪音干擾，輻射低，綠色健康環保。 元計算平臺提供計算資源和存儲資源的虛擬化，用戶可以利用軟件方便的搭建和管理一個數據中心，軟件本身提供了一套完整的認證安全機制，使得資源的共享是安全的。實現了加密通信、身份認證、用戶管理、資源調度、人機交互以及通用數據庫服務等多項功能。各項功能均提供了相應的開發接口，高級用戶可以在本軟件的基礎上進行二次開發，得到針對特殊應用解決方案。 云計算平臺劃分為以下四層：E （ lement） 層：元素層是中間件架構的最底層，其基本功能是定義整個應用架構最基本的元素（ element） 作為處理和調度的基本單位，完成元素間無縫的互操作、共享、訪問控制與透明的管理功能。L （ ogic） 層：邏輯層實現平臺的應用邏輯，將底層大規模異構的元素屏蔽起來，并提供統一的訪問操作機制，使得上層應用能夠不用關心具體元素的類型、位置等詳細信息，只用按照邏輯層規定的接口采用與之適應的方式進行訪問和處理。O（ rganization） 層：組織層實現系統的合理布局，存儲與安全訪問機制，提供認證、授權、信任機制等安全策略，完成體系的動態構建、非授權訪問控制等關鍵問題。P （ rocess） 層：實現直接和業務邏輯相關的操作與處理。本層只需關心具體的服務或者工作流程而不需要終端用戶關心實現細節。2 技術指標桌面云終端通過虛擬桌面技術共享云服務器的軟硬件資源，為每個用戶提供自己的桌面，用戶無需安裝操作系統級其他基本應用軟件。可以作為迷你 PC 單獨使用，終端用戶可以單獨上網沖浪、享受云計算、獨立運行office 軟件等應用軟件。用戶也可根據個人需求安裝所需軟件，能夠獲得與獨立電腦無差異的運行環境和速度。在服務器端為每個云終端用戶配置各自的操作權限和磁盤空間，各用戶擁有獨立的賬號和密碼，工作相互獨立，互不干擾。服務器端對云終端用戶進行管理，包括創建、修改、刪除用戶，對用戶統一管理。服務器端對云終端進行維護、升級等，實現終端的統一管理和安全策略。提供存儲功能，用戶數據統一存儲在云服務器，保證數據的安全性。也可下載數據并存儲到 U 盤或移動硬盤。通過服務器端的云計算平臺對云服務器和終端網絡計算機進行管理，提供對云服務器網絡狀況、虛擬機性能等的實時監控、云計算資源的調度遷移、云終端用戶的管理、云終端運行狀況的實時監控和管理等功能。云計算平臺基于 CA 和數字簽名的身份認證，基于虛擬組織（ Virtual Organization）的權限管理和訪問控制，基于 Socket 與 X.509 證書的加密通信，基于 VirtualBox的虛擬機配置和部署，基于嵌入式系統和 RDP 協議的虛擬桌面訪問，基于 ODBC的數據庫管理和訪問。3 應用說明本系統可廣泛應用于各行業領域，為計算中心的計算存儲資源整合和安全管理提供解決方案，可用于構建云計算平臺數據服務中心。提供計算資源和存儲資源的虛擬化，用戶可以利用本軟件方便的搭建和管理一個數據中心，軟件本身提供了一套完整的認證安全機制，使得資源的共享是安全的。同時，高級用戶可以在本軟件的基礎上進行二次開發，得到針對特殊應用的軟件。云制造在國家 863 云制造主題項目的支持下，與北京航空航天大學合作，將云計算的資源共享理念和按需使用的商業模式引入制造業，實現制造資源的有效利用，進而降低成本。電力云在國家 973 基礎研究計劃課題的支持下，與清華大學電機系和南方電網等單位合作，以云計算平臺為基礎形成廣域電網安全穩定運行和閉環阻尼控制的仿真平臺。教育云在教育部國家精品課程集成重大項目的支持下，利用云計算平臺整合高等教育課件資源，解決中小學基礎教育的資源不平衡問題。醫療云在國家重大專項 3 的支持下，構建社區醫療服務框架，以云數據中心為核心，利用無線、有線等多種通信方式，通過醫療云平臺支持遠程醫療，健康監護和醫療協作。管道云在中石油科技項目的支持下，與中石油管道公司密切合作，在輸油管道的實時監控、運維等方面引入云計算技術和平臺，實現實時數據管理，第三方應用的接入等。政務云與北京慧點科技開發有限公司合作，在北京市東城區云計算規劃咨詢項目中，提高現有IT 資源設備的利用率，整合不同環境下的政務應用系統，最大程度的減低成本。4 效益分析本系統的應用對于客戶的長遠運營和維護管理方面能帶來豐厚的回報。能耗桌面云終端產品根據是否帶觸摸屏、是否開 Wi-Fi/3G 等情況，功耗分別是幾瓦到幾十瓦。即以 20 瓦來計算，與傳統 PC（ 320 瓦）或工作站相比較， 500 個終端一年（如果按每天 8 小時工作，一年 200 個工作日，電費 1 元/度）可節省電費約 20 萬到 30 萬元。同時，也相應的降低了終端設備對企業分支機構 UPS 負荷的需求壓力。 此外，云終端發熱低，不需風扇，因此無噪音。對于節能減排，綠色環保都非常有利。可靠桌面云終端采用軟硬件一體的嵌入式設計，整機設計緊湊，沒有任何機械易損件和拔插件，使得云終端的硬件壽命大大的超過了桌面 PC，硬件設計壽命在 5 年以上，為企業節省了設備維護、 維修和更新成本。安全用戶數據不在本機存儲，一律存儲在數據中心主機即服務器端，數據安全可靠，也降低了病毒感染和網絡攻擊的幾率，這樣大大降低了這方面的維護成本。易管理云計算平臺的統一管理，真正做到終端接近“ 零”維護，這樣可以大大減少維護工作量，降低 IT 人力費用。 同時對硬件資源、安全認證等進行調度和管理，功能強大。良好的人機交互界面降低了對用戶的專業化要求。快速部署時間就是金錢，這一點對于很多企業和部門都是極其重要的。 系統部署簡單快捷， 桌面云終端開機即用。

它能夠自動化地讀取心臟CT、MRI影像，重建人體心臟各組織的立體結構, 計算任意部位的體積以及心功能參數，將醫生從繁重的人工分析中解放出來，節 省計算時間，提高計算精度，輔助臨床醫生進行快速精確的診斷。本系統可以讀 取存儲在醫學影像數據管理平臺中的DIC0M格式及mha, nii等圖像，自動去除 隱私信息，三維重建，并返回關鍵性的診斷指標和三維打印模型。本系統主要服 務于心臟疾病輔助診斷，醫學教育和心臟知識健康教育，心臟醫療器械研發等。 動態心臟影像重構云計算系統的核心價值： 1） 醫生參考重構模型進行手術設計、手術模擬、手術會診、術中對照等一系列 操作，突破現有影像工作站對于對超聲、CT斷面、MR斷面均存在視角盲區的局限。解決了臨床心臟病診療中依靠醫生從二維平面推斷病員三維心臟結構的難題。 2） 醫院無需增加額外設備，無需改變現有治療流程，通過云服務的方式無 縫融合到現有的診療流程。 3） 基于300例中國人臨床影像經過深度學習而構建，重構精度達到3mm。 4）高性能的并行計算集群和專業的3D醫用打印機，1.5小時獲得計算結果，12 小時實現心臟模型直達。 市場及經濟效益分析： 本項目市場規模巨大。按照《中國心血管病報告2017 （概要）》最新發布, 心血管病死亡占居民疾病死亡構成40%以上，中國心血管病患病率及死亡率仍處 于上升階段。推算心血管病現患人數2. 9億，其中腦卒中1300萬，冠心病1100 萬，肺原性心臟病500萬，心力衰竭450萬，風濕性心臟病250萬，先天性心臟 病200萬，高血壓2. 7億。在各類心臟病診治中，獲取心臟的精細結構是必不可 少的一個步驟。由于技術難度受限，本領域目前尚無主導型產品。 本項目產生的直接效益：按照全國2232個三級醫院的10%來計算，每天10人次, 平均每例利潤20元等保守估計，每年產生持續穩定的直接效益為1600萬元，尚 不計算本系統對于心臟診治療的深度服務。且本系統具有大數據和云計算平臺的 核心優勢，運營成本低，無需醫院添加任何設備。