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“十二五”国家科技计划信息技术领域2013年度备选项目征集指南
日期:2012年03月29日     

  为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,落实《国家“十二五”科学和技术发展规划》,根据国家科技计划管理改革的总体精神,信息技术领域按照“以网络为基础、以计算为核心、以应用为导向、以安全为保障”的指导思想,紧紧围绕在信息技术前沿领域寻求基础性突破、掌握信息产业发展的核心技术、加强集成创新和应用模式创新、延拓信息技术应用尝试与广度、支撑新一代信息产业发展等重点任务,在2011年和2012年前期工作的基础上,继续在先进计算、网络与通信、虚拟现实与数字媒体、信息安全、微电子与光电子等主题方向征集备选项目。为做好2013年度信息技术领域备选项目库的建设工作,特制定本指南。

  一、指南方向与内容

  1. 先进计算

  1.1 面向大数据的先进存储结构及关键技术

  研究基于新型半导体存储器件的存储系统体系结构及数据组织、管理及运用等关键技术,形成智能存储系统平台技术和系列存储软硬件产品核心技术,构建相应原型系统及示范性应用系统。下设3个研究方向。

  1.1.1 基于新型存储器件的存储系统结构与技术(前沿技术类、国拨经费限700万元)

  针对现有存储性能和处理器能力之间的差距问题,研究基于新型非易失性存储器件的存储系统结构和相关关键技术,探索其在存储系统与服务中的应用模式,建立相应的验证性原型。

  1.1.2 面向大数据的智能存储体系结构及关键技术(前沿技术类、国拨经费限700万元)

  研究面向大数据的新型分布式存储架构及数据组织模式,包括大数据归约、元数据高效存储与分布式索引、全局数据共享、异构数据集成与融合;系统随应用环境变化自适应调整的智能存储技术、大数据并行访问优化技术;系统安全架构与方法;系统能耗感知及低能耗方法等,并构建原型系统.

  1.1.3 新型存储方法与机制(前沿技术类、国拨经费限700万元)

  研究溯源存储(Provenance-AwareStorage)、存储虚拟化、自动精简配置、动态分级存储、重复数据删除、瓦记录存储等新型存储方法与机制,研发相关软件,以支持高效存储,建立应用示范系统。

  1.2 面向云端融合的新型企业计算关键技术及系统

  采用云端融合的技术思路,利用云平台丰富的软硬件资源,解决终端设备计算、存储、显示等资源多样异构且相对有限的问题,研究移动终端软件自适应、虚拟桌面异构终端接入与管理、终端服务与云服务混合组装、遗产分布式系统自动迁移等关键技术,建立基于云端融合模式的企业计算体系结构及系统,开展应用示范。下设5个研究方向。

  1.2.1 面向云端融合的移动软件自适应技术与平台(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  针对移动互联网应用形态与软件,研究移动终端计算任务在云平台和终端之间的按需迁移、应用数据的云—端按需访问和存储、应用界面的移动终端屏幕尺寸自适应等关键技术,研制支撑平台与系统,开展示范应用。

  1.2.2 面向异构终端的虚拟个人工作台关键技术与系统(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  针对多样异构的终端设备,研究终端自适应的虚拟个人工作台配置、普适接入、弹性传输、状态管理、数据管理、资源管理、安全可信保障等关键技术,研制大规模、高并发、可伸缩、易部署的虚拟个人工作台环境的支撑平台与系统,开展示范应用。

  1.2.3 面向云端融合的服务组装关键技术与平台(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  针对移动互联网和云计算的有机融合,研究移动终端本地资源和应用服务化、云服务终端接入与展现、本地服务和云服务的个性化推荐、本地服务和云服务的混合组装和运行,构建支撑平台并开展示范应用。

  1.2.4 面向云环境的遗产企业计算软件自动迁移关键技术与工具(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  针对典型的大规模遗产企业计算软件,研究分布式遗产应用的配置规约与转换、遗产应用的虚拟机自动部署与重部署、遗产应用的自动拆分与分布式运行等关键技术,研制相应支撑工具并开展示范应用。

  1.2.5 基于云端融合模式的企业计算技术集成示范应用(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  针对大型企业应用和省部级政务系统,研究支持云端融合的云平台构造、应用部署、系统管理与优化等集成框架与机制,开展示范应用。

  1.3 云计算关键技术与系统(二期)

  突破云计算关键技术,云计算安全体系架构、研制云示范平台,带动核心软硬件产品开发,支撑商业模式创新,形成自主可控的云计算技术体系与产业链,在教育云系统开展示范应用。下设5个研究方向。

  1.3.1 亿级并发云服务器系统研制(前沿技术类、国拨经费限8000万元、企业牵头申报)

  面向云计算典型应用需求,研制性能功耗比和整体服务能力较现有水平提升5-10倍的低成本、低功耗、高效能的亿级并发云服务器系统,在云计算系统中开展示范应用。

  1.3.2 EB级云存储系统研制(前沿技术类、国拨经费限6000万元、企业牵头申报)

  研制EB级云存储系统,支持多种数据访问方式、数据安全和保护方法,支持在线扩展、节点负载自动均衡。总体可靠性不小于99.99%,在云计算系统中开展示范应用。

  1.3.3 云服务与管理平台核心软件及系统(前沿技术类、国拨经费限4000万元)

  重点集成和突破大规模资源管理与调度技术、大规模数据管理与处理技术、运行监控与安全保障技术、云服务交互技术等系列关键技术,研发云公共服务与管理平台核心软件,构建云计算公共服务与管理系统,开展示范应用。

  1.3.4 云计算安全体系架构研究(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  研究基于云计算中多租户技术、远程数据存储、分布式存储、API调用与编程、节点通信、虚拟化技术、终端安全、审计安全等的统一安全架构体系研究,构建自主可控的云计算安全体系架构。

  1.3.5 云计算测试与评估系统研制(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  研究云计算系统核心软件、硬件设备及应用服务示范平台的评测方法,制定云服务评测指标体系规范,研制配套的评测工具,建立测试环境和平台,并开展评测服务。

  1.4 智慧城市(二期)

  围绕智慧城市中各类应用系统汇聚与联结的挑战,建立我国自主的智慧城市技术与标准体系;突破各类城市运行、服务与管理系统汇聚互联解决方案;各类系统的数据融合与共享、实时高性能分析、城市动态呈现等共性关键技术;研制智慧城市一体化综合运行管理服务平台,开展以人为中心的公共服务和城市多层次决策支持系统示范应用。下设5个研究方向。

  1.4.1 城市多模式数据系统互联技术与支撑环境(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  研究城市运行、服务与管理系统汇聚互联解决方案,制定智慧城市系统汇聚模型与互联系统的技术体系和规范,突破城市系统联网、智能检索、虚拟存储、安全协同等核心技术,构建智慧城市应用系统汇聚的城市数据融合与共享互联系统,在中小以上城市开展示范应用。

  1.4.2 面向城市运行管理的数据高性能分析技术与系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元、企业牵头申报)

  以城市中的人—物—环境为对象,通过分析城市运行管理动态数据特征,突破城市大规模实时运行数据高性能处理与分析、智能检索与识别等关键技术,研制多模精确定位的行为识别等设备并构建服务系统,开展示范应用。

  1.4.3 城市多源密集型动态运行数据呈现技术与服务系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元、企业牵头申报)

  围绕城市运行管理中的多源密集型及动态变化数据,研究大规模复杂城市基础数据虚实融合呈现技术,研究城市动态运行数据与真实城市场景自然、逼真的融合建模、仿真与绘制技术,搭建基于移动智能终端的密集型城市数据呈现行业服务系统,在中小以上城市开展应用示范。

  1.4.4 以人为中心的智慧城市公共服务支撑技术与系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元、企业牵头申报)

  研究面向个人的智慧城市公共服务聚集技术,突破基于个人信息的实时分析与偏好发现关键技术,研究以人为中心的服务定制与融合技术和基于个人偏好与情境的服务推荐技术,研制以人为中心的支持百万级用户的智慧城市公共服务支撑平台,在中小以上城市开展应用示范。

  1.4.5 城市信息多层次智能决策关键技术与系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元、企业牵头申报)

  研究和突破城市海量分布式数据与多样异构化决策模型在线双向耦合技术,研制城市信息智能分析与辅助决策支持系统,为城市运行、管理和规划提供面向多层次、细粒度用户的综合辅助决策支持能力,在中小以上城市开展示范应用。

  2. 网络与通信

  2.1 新型高速路由和交换系统

  研究新型高性能路由系统,提高互联网路由的可扩展性、可信任性、灵活性、健壮性和节能性,支持增量部署,包括:支持100G接口、光传输/核心路由器整合、IPv4/IPv6整合,边缘设备路由功能/存储功能/计算功能整合,支持新型下一代互联网应用,参与制定国际标准。下设2个研究方向。

  2.1.1 新型高性能路由器系统(前沿技术类、国拨经费限2500万元、企业牵头申报)

  开发千万路由规模的网络核心路由器系统,支持100G接口线速转发和Tbps以上交换容量,以及IPv4/IPv6网络共存与过渡和高效节能等功能。开展高效节能路由器核心关键技术研究与开发,参与制定国际标准。

  2.1.2 云计算中心网络大容量交换机关键技术与系统(前沿技术类、国拨经费限1500万元、企业牵头申报)

  研究面向云计算中心网络的交换机关键技术,支持新型网络功能;实现虚拟化网络管理、隔离和带宽保障技术;支持大容量交换能力,数百10G端口和多个100G单端口。大幅度降低能耗,在云计算数据中心开展示范应用。

  2.2 超高速长距离光传输系统研究与开发

  围绕T比特级超高速长距离光传输系统的技术难点与工程应用问题,掌握核心技术,自主研发关键器件与功能模块,完成具有Tbps—千km能力的实用化光传输系统设备开发,通过性能测试,实现示范应用。下设2个研究方向。

  2.2.1 超高速长距离光传输系统关键技术与测试方法研究(前沿技术类、国拨经费限2000万元)

  研究超高速长距离光传输系统关键技术与实现方法、光纤传输线路中的高精度多通道补偿技术、设计系统性能评估和测试方法,实现面向超高速长距离光传输系统的研究与验证平台,完成对体系架构、关键技术、算法及性能评估方法的验证。

  2.2.2 超高速长距离光传输系统设备开发与示范应用(前沿技术类、国拨经费限2000万元)

  研究单通道Tbps实时光传输系统核心技术,自主研制关键功能器件与模块并应用在设备中,完成具有Tbps—千km能力的实用化光传输系统设备开发,通过系统测试与功能验证,开展应用示范。

  2.3 未来网络体系结构和创新环境

  采用革命性创新理念和技术路线,研究创新网络体系结构、协议体系,突破新型编址与路由、内置安全、网络自治和虚拟化等关键技术,掌握核心知识产权,形成体系标准,研制关键装备,建设未来网络体系结构的创新试验环境,并进行实验验证。下设4个研究方向。

  2.3.1 网络虚拟化及可编程路由系统器(前沿技术类、国拨经费限400万元)

  研究创新网络的虚拟化问题,解决可编程路由器体系结构与功能层次划分、灵活高效数据包处理、虚拟化和隔离性等关键技术,重点研究具有灵活可编程性,满足虚拟化与隔离性要求的新型路由器体系结构。

  2.3.2 未来网络测量与管理技术(前沿技术类、国拨经费限400万元)

  研究创新网络的可感知性和可管理性等问题。解决网络层实时状态以及应用层的网络资源需求的双向感知机制,网络多维状态信息分布式测量机制,基于应用层资源需求信息表达的网络层管理实体动态调度机制,跨网络应用服务接口实现跨网的资源需求协商与预定机制,实现网络资源最优化管理。

  2.3.3 未来网络高效内容分发技术(前沿技术类、国拨经费限400万元)

  研究创新网络云服务内容分发关键技术与平台,实现具有网络感知、内容感知、服务感知和情景感知功能的新型网元设备,同时支持移动场景的内容分发。

  2.3.4 未来网络体系结构创新环境(前沿技术类、国拨经费限400万元)

  研究可编程的未来网络试验平台设计方法,虚拟网络构建技术,创新网络体系的网络管理等技术;搭建创新网络体系试验平台,对各类创新型网络的体系结构、承载能力、融合能力、泛在互联等技术进行实验、验证和评估。

  2.4 可见光通信(VLC)系统关键技术研究

  开发可见光(波长380nm-780nm)新频谱资源,研究可见光通信系统在复杂信道条件下非相干光散射畸变检测技术、调制编码、光电多维复用与分集、最佳捕获检测等关键技术,建立实验系统,传输速率大于480Mbps,开展标准研究。下设2个研究方向。

  2.4.1 可见光通信系统关键技术与测试方法(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  研究高速率和低复杂度的非相干光调制编码技术、时频码空多维复用与分集及频谱扩展技术、LED非相干光无线传输散射畸变检测与补偿方法。建立可见光点对点通信实验系统并进行功能测试。

  2.4.2 室内可见光通信与多用户高速接入实验系统(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  针对室内可见光通信系统的多径干扰和链路脆弱性,研究高效上下行机制与多址接入技术;掌握可见光无线通信异构网络融合技术,建立实验系统并进行应用验证。

  3. 虚拟现实与数字媒体

  3.1 移动终端的混合现实新技术与装置

  研究面向移动终端的新一代混合现实呈现与交互关键技术、面向虚实融合应用的高效渲染技术、透视式显示技术、电触觉反馈技术、肌电交互技术及装置。下设4个研究方向。

  3.1.1 面向移动终端的轻量级实时逼真三维图形绘制引擎(前沿技术类、国拨经费限300万元)

  重点研究适于移动终端的几何模型部署方法、模型的高效组织与调度策略、模型层次误差度量与有限资源下的高精度虚实融合绘制技术等,构建面向移动终端的实时逼真三维绘制引擎。

  3.1.2 基于LCOS的波导型透视融合显示技术与系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  研发大规模SDRAM器件与数字逻辑器件共融的集成电路设计和准亚微米厚度液晶盒制造工艺,微型高分辨率(1024x768)时间混色LCOS芯片;研究波导器件成像理论及其设计和加工方法,研制透视式增强显示系统。

  3.1.3 面向移动终端的触觉再现和交互技术研究(前沿技术类、国拨经费限400万元)

  面向移动终端,研究视觉对象的表面形状、柔软性和纹理属性的再现技术,物理属性的模拟仿真,多点力触觉交互下的三维实时触觉反馈技术等,并在移动终端上实现应用。

  3.1.4 基于肌电的新型交互设备关键技术研究(前沿技术类、国拨经费限300万元)

  利用加速计和肌电传感器捕获手势动作信息,研究适用于移动终端的手势识别算法,研制小型化可穿戴手势捕获设备。

  3.2 高融合度增强现实技术及系统

  突破基于内容理解的高融合度增强现实关键技术,研究面向医疗行业应用对象的实时建模技术、精确跟踪定位技术和便携式虚拟手术装置,构建具有实用性的国产化高集成度混合现实应用平台,并开展应用示范。下设2个研究方向。

  3.2.1 基于内容理解的高融合度增强现实技术(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  重点研究虚实环境内容表示与交互数据规范和知识体系、虚实场景实时精确融合与增强呈现技术、高精度自然特征跟踪注册技术、虚实融合性能评价体系,研制虚实环境内容交互理解与融合生成软硬件和集成平台,在典型行业开展应用示范。

  3.2.2 基于混合现实的微创外科手术治疗决策与训练系统(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  重点研究医学数据建模与可视化技术、影像引导精确跟踪定位技术、高沉浸感异地遥现会诊技术,便携式虚拟手术视、听和力触觉反馈装置,集成构建可实用的基于混合现实的微创外科手术治疗决策与训练系统,并进行应用示范。

  3.3 多感官高沉浸虚拟环境呈现技术及应用

  突破新一代高沉浸感显示和交互关键技术,分别面向个体应用和群体应用,构建具有自主创新和应用价值的高沉浸虚拟现实环境软硬件平台,在大型演出、主题乐园和网络游戏等领域开展应用示范。下设4个研究方向。

  3.3.1 高沉浸度显示技术及装置(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  研究大视场高分辨率头盔显示技术、便携CAVE构建技术、近距离显示装置的视觉耦合技术,形成的显示装置水平视场大于70度。集成构建支持多人参与的沉浸式网络游戏应用系统。

  3.3.2 支持群体交互的大规模虚拟环境构建技术及系统(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  针对群体应用,重点研究多人本地协同情境建模和自然交互技术、大规模高鲁棒性投影高速融合与驱动技术、多感官体验同步控制与呈现技术,集成构建支持数十人本地参与的群体交互大型游乐应用系统。

  3.3.3 大型互动数字演出创作平台与系统(前沿技术类、国拨经费限500万元、企业牵头申报)

  重点研究基于行为建模的智能编排仿真技术、数字表演创作平台技术、与实体演出相结合的新型媒体呈现技术,并集成构建支持400平方米以上异型舞台自动构建的新形态文艺演出创作与呈现系统,实现在大型数字化媒体演出上的应用示范。

  3.3.4 高度真实感的三维呈现与远程交互系统及应用(前沿技术类、国拨经费限500万元)

  重点研究高维度海量数据采集和编码技术、支持穿透式采集和多点接触式交互的大型全息立体显示技术、非接触式人体姿态感知和远程协同交互技术,并集成构建实用的实时立体呈现与远程交互系统,实现在数字演出、远程会议等领域的应用示范。

  4. 信息安全

  4.1 物联网安全感知关键技术及仿真验证平台

  4.1.1 物联网安全感知关键技术及仿真验证平台(前沿技术类、国拨经费限1000万元)

  研究物联网安全感知层安全体系、轻量级加密技术和认证机制、节点隐匿通信及抗攻击节点安全路由技术;研究感知层节点鉴别、隐私保护、入侵恶意节点的容忍技术等,构建面向关键领域和行业的物联网安全应用仿真平台。

  5. 微电子与光电子

  5.1 下一代光传输系统中高速模数转换(ADC)/数模转换(DAC)芯片和关键技术研究

  5.1.1 下一代光传输系统中高速模数转换(ADC)/数模转换(DAC)芯片和关键技术研究(前沿技术类、国拨经费限3000万元、企业牵头申报)

  突破信号采样率不低于20GS/s,信号带宽不低于10GHz,分辨率不低于5比特、低功耗ADC/DAC的关键技术,研制相应芯片并形成商用产品能力。

  5.2 400Gb/s相干光发射与接收模块

  研究400Gb/s相干光通信系统的核心器件,包括窄线宽激光器、先进调制格式光调制器、平衡差分相干光接收机等模块,并进行相干光通信系统实验验证。下设3个研究方向。

  5.2.1 100KHz窄线宽激光光源(前沿技术类、国拨经费限800万元)

  针对400Gb/s相干光通信系统用发射光源和本振光源的要求,研究激光光谱压窄与波长稳定技术。实现波长符合ITU-T规范、线宽小于100KHz的小型化激光模块原型器件。

  5.2.2 先进调制格式光调制器阵列模块(前沿技术类、国拨经费限800万元,企业牵头申报)

  针对400Gb/s相干光通信系统用光调制器的要求,研发100GHz信道间隔内,实现速率为400Gb/sDP-16QAM信号调制,获得具有自主知识产权的先进调制格式光调制器混合集成芯片设计方案与制备技术。

  5.2.3 平衡差分相干光接收机(前沿技术类、国拨经费限800万元,企业牵头申报)

  针对400Gb/s相干光通信系统用光接收机的要求,研发光学混合正交解调器和平衡式差分探测器,实现对速率为400Gb/sDP-16QAM信号的接收,并进行400Gb/s相干光通信系统实验验证。

  5.3 40Gbps高速串行接口关键技术研究

  研究高速串行接口控制器和PHY等核心关键技术,形成高速串行接口控制器和物理层接口IP核原型,为在超高速串行传输芯片或高性能SoC中的应用形成技术准备。下设2个研究方向。

  5.3.1 40Gbps高速串行接口控制器关键技术研究(前沿技术类、国拨经费限750万元)

  研究适用于高速数据传输的通用低延迟互连接口控制器设计技术、多串行接口集成控制、高速信号质量检测、调制及通用链路接口建模技术和高速串行接口的SoC集成技术。形成自主知识产权的高速串行接口控制器IP核产品原型。

  5.3.2 40Gbps高速串行接口PHY关键技术研究(前沿技术类、国拨经费限750万元)

  研究高速串行传输接口的物理层电路设计技术、低功耗PHY设计技术、超高速时钟设计与分布技术、超高速时钟恢复提取技术、高速串行接口仿真验证及高速信号建模技术、高速串行信号测试技术;实现单通道数据传输速率40Gbps,并通过流片验证形成IP硬核原型。

  5.4 16×16高速光交换集成芯片与模块

  本研究内容下设一个研究方向。

  5.4.116×16高速光交换集成芯片与模块(国拨经费控制额为2000万、需有大型用户型企业参与申报)

  研究下一代高速大容量光交换用光子集成芯片的设计、制备、模块化封装与测试技术。光交换模块端口数大于16,开关时间小于30ms。构建下一代可重构光分插复用验证系统,获得拥有自主知识产权大规模光交换芯片的核心技术。

  5.5 40Gb/s光接入核心光电子器件与模块

  研究时分波分堆叠复用(TWDM-PON)光接入技术中的核心光电子器件与模块,包括高速可调谐激光器模块,可调光滤波器与高灵敏度光接收机,高谱效率调制与时隙间插复用器的核心技术。下设3个研究方向。

  5.5.1 用户端收发模块及功能验证与产业化应用(前沿技术类、国拨经费限800万元、企业牵头申报)

  研制40Gb/s时分波分堆叠复用(TWDM-PON)光接入网用光收发模块,并搭建实验系统进行时分波分堆叠复用功能验证和产业化应用。

  5.5.2 波长可调谐激光器(前沿技术类、国拨经费限800万元、企业牵头申报)

  研究频率间隔为200GHz、功率大于10mW、调制速率10Gb/s的可调谐激光器的核心技术,研制相应器件并形成商用产品能力。

  5.5.3 可调光滤波器与宽带高灵敏度光探测器(前沿技术类、国拨经费限800万元、企业牵头申报)

  研究频率间隔为200GHz的可调谐光滤波器与10Gb/s高灵敏度光探测器技术。研制40Gb/s时分波分堆叠复用(TWDM-PON)光接入网光接收单元技术并形成商用产品能力。

  5.6 面向移动智能终端SoC的动态功耗管理与控制技术研究

  5.6.1 面向移动智能终端SoC的动态功耗管理与控制技术研究(前沿技术类、国拨经费限1500万元、企业牵头申报)

  研究移动互联网智能终端SoC功耗建模技术、异构多核SoC中系统级动态功耗管理策略,研发系统级和模块级功耗控制技术;研究符合移动智能终端操作系统应用的调度和功耗管理接口技术;形成移动智能终端SoC的动态功耗管理与技术系统整体解决方案,动态运行功耗降低30%以上,在移动智能终端上实现一定规模的应用。

  二、指南申报要求

  (一)实施年限

  前沿技术研究类实施年限原则上为3年。

  (二)经费额度

  国拨经费限额参见每个研究方向的具体要求。

  (三)申报说明

  各申报单位统一按指南三级标题(如:1.1.1)的研究方向进行项目申报。

  (四)申报咨询

  联系人:嵇智源、傅耀威

  电    话:010—88364080  010—88361163

  电子邮件:jzy@htrdc.com,fuyaowei@htrdc.com

 

    1. 关于发布国家科技计划(863计划、支撑计划)2013年备选项目征集指南的通知