針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)存在的大規(guī)模異質(zhì)網(wǎng)元的高效互連、不確定感知信息的有效利用、動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)環(huán)境的服務(wù)提供等挑戰(zhàn)，本項(xiàng)目凝練出以下三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題。

       關(guān)鍵科學(xué)問題之一：大規(guī)模異質(zhì)網(wǎng)元的數(shù)據(jù)交換問題。
       大規(guī)模異質(zhì)網(wǎng)元的接人和海量數(shù)據(jù)的交換是物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用帶來的新的重要特征。一方面，物聯(lián)網(wǎng)借助互聯(lián)網(wǎng)、無線收發(fā)模塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)互連和網(wǎng)絡(luò)融合，進(jìn)而提供信息共享和協(xié)同服務(wù)；另一方面，在局部緊耦合區(qū)域內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)表現(xiàn)出很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)自治需求。局部區(qū)域的各種網(wǎng)元為了執(zhí)行特定的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)，動(dòng)態(tài)地自我組織，實(shí)現(xiàn)互連互通互操作，綜合利用局部自治域內(nèi)信息提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效率。因此，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的一個(gè)難題是：如何解決物聯(lián)網(wǎng)超大規(guī)模性、多元異構(gòu)性、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性與高效數(shù)據(jù)交換之間的矛盾。為此，將物聯(lián)網(wǎng)要解決的大規(guī)模異質(zhì)網(wǎng)元高效互連的挑戰(zhàn)凝練為第一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題，將研究局部動(dòng)態(tài)自治和高效網(wǎng)絡(luò)融合中面臨的大規(guī)模異質(zhì)網(wǎng)元的數(shù)據(jù)交換問題。

       關(guān)鍵科學(xué)問題之二：不確定信息的有效整合與交互適配問題。
       物聯(lián)網(wǎng)通過各種智能化設(shè)備對(duì)物理世界進(jìn)行透徹的感知，所感知信息其有顯著的不確定性，這種不確定性需要確定的表達(dá)方式，并對(duì)它們通過重組、清洗、融合等網(wǎng)內(nèi)處理，整合為可用的信息服務(wù)。其中，網(wǎng)元之間信息融合要很據(jù)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)需要，隨時(shí)隨地地進(jìn)行網(wǎng)元間信息交互，實(shí)現(xiàn)信息高效共享。因此，物聯(lián)網(wǎng)面臨的難題是：如何對(duì)感知信息進(jìn)行表示、整合和利用，如何解決網(wǎng)元之間信息交互中信息表達(dá)、效能平衡和權(quán)限保護(hù)等交互適配問題，為應(yīng)用服務(wù)提供有效的支撐。因此，將解決不確定感知信息的有效利用挑戰(zhàn)凝練為第二個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題，即研究不確定信息的有效整合與交互適配問題。

        關(guān)鍵科學(xué)問題之三：動(dòng)態(tài)系統(tǒng)環(huán)境中服務(wù)自適應(yīng)問題。
       在動(dòng)態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)境中，要針對(duì)以處理交互對(duì)象實(shí)體的不確定性、與環(huán)境交互的隨機(jī)性，以及滿足變化的運(yùn)行平臺(tái)約束，研究新型軟件開發(fā)理論體系和支撐技術(shù)，使物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)具有情境感知和動(dòng)態(tài)調(diào)配能力，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的環(huán)境適配性。需要建立面向靈活適變的服務(wù)提供的物聯(lián)網(wǎng)軟件結(jié)構(gòu)，使物聯(lián)網(wǎng)軟件具備自主性和演化性，實(shí)現(xiàn)用戶需求域、信息空間域和物理空間域三者的協(xié)同，靈活地適應(yīng)不斷變化的環(huán)境從而提供智慧的服務(wù)。因此，需要研究適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境特征的新的軟件建模理論、服務(wù)提供機(jī)理和方法。將解決物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的自適應(yīng)性挑戰(zhàn)凝練為第三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題，即面向動(dòng)態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的服務(wù)自適應(yīng)問題。

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