——大连理工大学辽宁省泛在网络与服务软件重点实验室成果集萃

◎本报记者 张 蕴

一辆微缩无人车模型周身环绕着数个黑色“眼球”，能360度感知环境；水槽中，一台小型水下机器人正通过可见光信号，与水面设备进行高速“对话”……这是科技日报记者日前在大连理工大学辽宁省泛在网络与服务软件重点实验室看到的情景。

据实验室主任樊鑫介绍，实验室有77位全职人员，主要研究方向是泛在网络、智能软件、海洋信息处理等。数据显示，实验室累计获得研发经费2.33亿元，承担重大重点类项目20余项，获专利310项。

让机器“看得准”又“看得懂”

“摄像头相当于人的眼睛，我们开发的软件能够模拟大脑功能，让机器既‘看得准’又‘看得懂’。”实验室研究员仲维说。

“以前的摄像头精度不够、不耐‘折腾’。”仲维说，“受天气温度变化影响，硬件热胀冷缩会改变摄像头之间的物理距离，造成程序计算摄像头位置坐标产生误差。如今，我们研发的算法能够消除这类误差，使摄像头的环境适应性大幅提升。”

在实验室展示区，车载相机模组的“四目”设计格外亮眼：两组可见光摄像头构成基础“双目”，另搭配两个红外摄像头。“无人车执行任务时，车载相机模组硬件可与红外/可见光融合感知算法相互配合，使无人车无论白天黑夜都能够识别障碍物，实现安全行驶。”仲维解释说。

与车载相机模组类似，实验室研发的室内机器人采用“三目”设计：两组可见光摄像头搭配一个主动红外发射器。仲维为记者现场演示：在关闭红外发射器时，由于缺少了显著“锚点”，机器人无法测量其与白墙之间的距离；开启红外发射器后，白墙上形成特殊光点，机器人能够精准定位这些“锚点”的坐标，进而反演推算出与墙之间的距离。

樊鑫指着室内机器人说：“依靠实验室研发的智能软件，在养老健康监测场景下，室内机器人还能精准识别老人跌倒、监测老人异常情绪与行为，真正做到‘看懂’场景。”

记者注意到，展柜中陈列的水下机器设备仅配备了两组可见光摄像头。“在水下环境中，红外摄像头的红外成像能力会失效。”仲维解释说，目前，实验室正在攻关声呐与可见光融合技术，持续拓展机器视觉边界，让设备在漆黑的海底也能实现对周围环境的清晰感知。

“未来十年，我们将持续迭代摄像头与其配套算法，为其拓展更多应用场景。”实验室教授罗钟铉说。

光通信破解水下高速传输困局

走进实验室的水下测试区，记者听到细微的水流声，只见一个小型水下机器人原型在水槽中悬浮。

当记者问起水下机器人的通信方式时，实验室副主任王雷说：“它主要靠光通信模组进行通信。光通信模组通过可见光信号向水下机器人传输信息，光能照到的地方通信就能覆盖到。”

“传统水声通信速率低、延迟高，无法满足高速传输需求。”王雷指着水下机器人光通信模组介绍，团队研发的水下光通信及组网技术，解决了水下通信痛点，其核心突破在于“多跳”组网。

“光通信的‘多跳’组网指的是信号能从一个节点传到另一个节点，再到下一个节点，一个个节点可以接力，形成‘多跳’组网，从而覆盖整片海域。”王雷解释，“‘多跳’不是简单的信号传输，而是像互联网路由一样，让网络无处不在。我们研究的目标是，实现空中、水面跨域通信，最终构建海陆空一体化立体泛在网络。”

王雷告诉记者：“过去，水声通信经常是每秒只能向水下机器人传输几个字节。现在，我们的光通信的‘多跳’组网让水下机器人实时协同成为可能。”王雷告诉记者，团队研发的水下光通信及组网技术获2022年日内瓦国际发明展金奖、2022年世界物联网大会创新项目奖。2023年，实验室的相关成果已用于支撑进行海洋监测的水下智能机器人集群作业。

王雷透露：“目前团队正推动水下光通信标准制定，目标是让泛在网络从实验室走向‘深蓝’。”

◎樊 鑫 大连理工大学辽宁省泛在网络与服务软件重点实验室主任

依托大连2211公里的黄金海岸线，大连理工大学辽宁省泛在网络与服务软件重点实验室以软件定义海洋，用代码编织梦想。实验室的目标很明确：不仅要“看见”海洋，更要“读懂”海洋，用硬核科技为经略海洋提供坚实支撑。

搞科研，最怕的是闭门造车。实验室的建设必须紧扣国家需求，才能找到真正的发力点。

因此，实验室依托大连独特的区位优势，直面海洋强国建设中的真问题，将软件工程与海洋科学工程深度融合。从信息感知到传输再到仿真，实验室构建起一套完整的科研体系。我们的追求很简单：让每一行代码都服务于海洋强国的建设，让每一项成果都能在海浪中经受考验。

创新从来不是一个人的单打独斗，而是一群人的并肩作战。为了激发创新活力，实验室坚持“内外兼修”，打造开放包容的创新生态。对内，实验室汇聚了信息感知、网络计算架构、数据仿真等不同学科背景的科研力量。在这里，软件工程师与海洋专家坐在一起，将“感、传、算、测”串联成一个闭环。大家优势互补，协同攻关，让技术难题在思维碰撞中被化解。对外，实验室“借东风”，依托国际合作办学载体，引进国际前沿技术，吸引高端人才加入。通过搭建国际化的交流平台，实验室变成了一个没有围墙的科研高地。在这里，跨学科、国际化的协同创新屡见不鲜。

工欲善其事，必先利其器。为支撑长远发展，实验室致力于构建一个开放共享的科研平台。

我们积极整合内外部优质资源，重点打造了海洋信息感知、传输、仿真研究的共性基础软件与数据共享平台。这就好比为科研人员提供了一把“万能钥匙”，让他们能更高效地攻克技术难关，助力整个学科领域的科研能力整体跃升，为学科的创新发展筑牢根基。

实验室的价值，最终体现在解决“卡脖子”难题和成果转化上。我们聚焦海洋信息领域的关键核心技术，向最难处攻坚。面对恶劣海洋环境的挑战，实验室集中攻关，突破了无人系统感知算法、高速可见光通信等核心技术。特别是在机器人自主抓取海珍品方面，实验室成功将机器人的目标识别精度提升了10%以上，算法学习效率提升了50%。这些技术已经落地大连国家级海洋牧场，让机器人在深海也能“眼明手快”。

在人工智能浪潮的推动下，海洋科技正迎来前所未有的发展机遇。实验室明确“立足通用、深化特色、靶向赋能”的新思路，积极拥抱人工智能时代。

依托通用AI模型的强大泛化能力，实验室正在挖掘海洋信息的物理规律，构建适配海洋场景的具身智能基础模型。这将推动AI技术与海洋信息感知、仿真等特色方向深度融合，破解海洋目标探测与精准作业的终极难题，助力海洋无人系统迈向智能化、精准化。

科研无止境，创新不止步。面向未来，实验室将继续坚守“四个面向”，传承核心理念，在深蓝领域持续深耕。我们将以技术创新与成果转化双向发力，为海洋强国建设、为区域经济的高质量发展注入源源不断的科研动能，在新时代的浪潮中，书写属于我们这一代科研人的崭新篇章。