智能移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目摘要

在目前全球倡導(dǎo)低碳節(jié)能的背景下，面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需要，智能移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱智能嵌入式系統(tǒng)，如智能手機(jī)）的能耗問(wèn)題始終是困擾智能嵌入式系統(tǒng)高性能應(yīng)用與多樣化服務(wù)的重要瓶頸。為提高智能嵌入式系統(tǒng)的續(xù)航能力與可用性，本研究從硬件單元功耗、軟件任務(wù)運(yùn)行效率及系統(tǒng)資源配置策略三個(gè)方面探討智能嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能技術(shù)，首先研究新型高能效的可定制異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)，包括可定制核和可編程模塊的高能效異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)和能量感知的編程模式等軟/硬件兩個(gè)層面的靜態(tài)低功耗設(shè)計(jì)。然后，基于任務(wù)的動(dòng)態(tài)性和差異性，設(shè)計(jì)一種基于電池電量反饋的自適應(yīng)閉環(huán)控制任務(wù)調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)能量可感知的任務(wù)運(yùn)行模式，并根據(jù)任務(wù)運(yùn)行的局部化原理，形成一種軟/硬件資源的自適應(yīng)節(jié)能配置策略，三個(gè)方面節(jié)能技術(shù)的交互與協(xié)同，以獲得能量資源全局最優(yōu)的應(yīng)用效率。最后，進(jìn)一步探討能耗與速度等指標(biāo)關(guān)系，并集成研究成果開(kāi)展實(shí)例應(yīng)用與驗(yàn)證工作。

在目前全球倡導(dǎo)“低碳節(jié)能”的背景下，面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需要，智能移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱智能嵌入式系統(tǒng)，如智能手機(jī)）的能耗問(wèn)題始終是困擾智能嵌入式系統(tǒng)高性能應(yīng)用與多樣化服務(wù)的重要瓶頸。為提高智能嵌入式系統(tǒng)的續(xù)航能力與可用性，本研究從硬件單元功耗、軟件任務(wù)運(yùn)行效率及系統(tǒng)資源配置策略三個(gè)方面探討智能嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能技術(shù)，首先研究新型高能效的可定制異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)，包括可定制核和可編程模塊的高能效異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)和能量感知的編程模式等軟/硬件兩個(gè)層面的靜態(tài)低功耗設(shè)計(jì)。然后，基于任務(wù)的動(dòng)態(tài)性和差異性，設(shè)計(jì)一種基于電池電量反饋的自適應(yīng)閉環(huán)控制任務(wù)調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)能量可感知的任務(wù)運(yùn)行模式，并根據(jù)任務(wù)運(yùn)行的“局部化”原理，形成一種軟/硬件資源的自適應(yīng)節(jié)能配置策略，三個(gè)方面節(jié)能技術(shù)的交互與協(xié)同，以獲得能量資源全局最優(yōu)的應(yīng)用效率。最后，進(jìn)一步探討能耗與速度等指標(biāo)關(guān)系，并集成研究成果開(kāi)展實(shí)例應(yīng)用與驗(yàn)證工作。 2100433B

《智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究》是為適應(yīng)目前我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)需要而編寫(xiě)的，它縱觀了國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，結(jié)合以往的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，從新能源發(fā)電及儲(chǔ)能技術(shù)、輸電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能饋線自動(dòng)化技術(shù)，微網(wǎng)的控制與保護(hù)技術(shù)、全維度智能化高級(jí)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)、互動(dòng)式用電技術(shù)、配電網(wǎng)智能化通信組網(wǎng)技術(shù)以及資產(chǎn)全壽命周期管理方面，介紹和探討了當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，內(nèi)容深入淺出。本書(shū)由鐘清主編。

• 研究發(fā)端

2011年11月至今，以清華大學(xué)為牽頭單位的科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)家863計(jì)劃的支持下，圍繞車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了系統(tǒng)性的探索研究。

• 初步展示

2014年2月16日，以清華大學(xué)為牽頭單位的十二五“863”主題項(xiàng)目“智能車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”通過(guò)科技部組織的驗(yàn)收。項(xiàng)目科技成果演示發(fā)布會(huì)及驗(yàn)收?qǐng)?bào)告會(huì)在廊坊市河北清華發(fā)展研究院及其附近的試驗(yàn)場(chǎng)地舉行，10輛安裝具有車(chē)車(chē)、車(chē)路協(xié)同功能的“智能車(chē)”，在“智能道路”上運(yùn)行，向與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、專家學(xué)者、相關(guān)企業(yè)和社會(huì)媒體展示了十余個(gè)智能車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)典型應(yīng)用場(chǎng)景，如：盲區(qū)預(yù)警、多車(chē)協(xié)同換道、交叉口沖突避免、行人非機(jī)動(dòng)車(chē)避撞、緊急車(chē)輛優(yōu)先通行、車(chē)速引導(dǎo)、車(chē)隊(duì)控制、車(chē)隊(duì)協(xié)同通過(guò)信號(hào)交叉口等等。

• 場(chǎng)景應(yīng)用

2014年10月9日，在青島舉行的智能交通系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議（ITSC-2014）上演示了其中的9個(gè)場(chǎng)景，初步演示了真正的人、車(chē)、路協(xié)同。

2020年9月，由百度Apollo支持建設(shè)的中國(guó)首條支持高級(jí)別自動(dòng)駕駛車(chē)路協(xié)同的高速公路G5517長(zhǎng)常北線高速長(zhǎng)益段正式通車(chē)。

• 數(shù)據(jù)應(yīng)用

2018年11月16日，雄安車(chē)路協(xié)同應(yīng)用平臺(tái)正式搭建問(wèn)世，京東通過(guò)智慧路燈，結(jié)合感知計(jì)算、邊緣計(jì)算等技術(shù)為自動(dòng)駕駛行業(yè)提供數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。未來(lái)市民可通過(guò)智慧路燈完成充電、Wi-Fi、緊急呼叫、環(huán)境監(jiān)測(cè)、屏幕信息化交互等。配送機(jī)器人可通過(guò)燈桿完成充電，車(chē)輛行駛過(guò)程中將提供安全輔助，為車(chē)輛提供道路信息幫助車(chē)端計(jì)算。

• 正式通車(chē)

2020年9月，由百度Apollo支持建設(shè)的中國(guó)首條支持高級(jí)別自動(dòng)駕駛車(chē)路協(xié)同的高速公路G5517長(zhǎng)常北線高速長(zhǎng)益段正式通車(chē)。該智慧高速路段覆蓋了干線、互通、隧道、橋梁、服務(wù)區(qū)等典型的高速公路場(chǎng)景，路側(cè)和云平臺(tái)系統(tǒng)采用了百度Apollo車(chē)路協(xié)同方案。 2100433B

協(xié)同設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行有效支持的研究領(lǐng)域，不僅需要不同領(lǐng)域的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，還要有綜合協(xié)調(diào)這些知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的有效機(jī)制，來(lái)融合不同的設(shè)計(jì)任務(wù)。一般認(rèn)為，協(xié)同工作的基本要素為協(xié)作、信任、交流、折衷、一致、不斷提高、協(xié)調(diào)。為體現(xiàn)這七個(gè)基本要素，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，必須解決好以下關(guān)鍵技術(shù):

協(xié)同設(shè)計(jì)產(chǎn)品建模

產(chǎn)品模型 是指按一定形式組織的關(guān)于產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和核心。在協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境下，產(chǎn)品模型的建立一個(gè)逐步完善的過(guò)程，是多功能設(shè)計(jì)小組共同作用的結(jié)果。為了滿足設(shè)計(jì)各階段對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的不同需求，需要建立一個(gè)多視圖的產(chǎn)品模型。

協(xié)同設(shè)計(jì)工作流管理

工作流管理的目的是規(guī)劃、調(diào)度和控制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工作流，以保證把正確的信息和資源，在正確的時(shí)刻，以正確的方式送給正確的小組或小組成員，同時(shí)保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程收斂于顧客需求。

協(xié)同設(shè)計(jì)約束管理

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，各個(gè)子任務(wù)之間存在各種相互制約相互依賴的關(guān)系，其中包括設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)對(duì)象的基本規(guī)律、各種一致性要求、當(dāng)前技術(shù)水平和資源限制以及用戶需求等構(gòu)成了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的約束關(guān)系。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程就是一個(gè)在保證各種約束滿足的條件下，進(jìn)行約束求解的過(guò)程。

協(xié)同設(shè)計(jì)沖突消解

協(xié)同設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)小組之間相互合作、相互影響和制約的過(guò)程，設(shè)計(jì)小組對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的考慮角度、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和領(lǐng)域知識(shí)不盡相同，必然導(dǎo)致協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中沖突的發(fā)生?？梢哉f(shuō)，協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程就是沖突的產(chǎn)生和消解的過(guò)程。充分合理地解決設(shè)計(jì)中的沖突能最大限度地滿足各領(lǐng)域?qū)＜业囊?，使最終產(chǎn)品的綜合性能達(dá)到最佳。

協(xié)同設(shè)計(jì)歷史管理

歷史管理的目的是記錄開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行到一定階段時(shí)的過(guò)程特征并在特定工具的支持下將它們用于將來(lái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。