智能移動嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能關鍵技術研究

在目前全球倡導“低碳節(jié)能”的背景下，面對移動互聯(lián)網快速發(fā)展的需要，智能移動嵌入式系統(tǒng)（簡稱智能嵌入式系統(tǒng)，如智能手機）的能耗問題始終是困擾智能嵌入式系統(tǒng)高性能應用與多樣化服務的重要瓶頸。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、軟件任務運行效率及系統(tǒng)資源配置策略三個方面探討智能嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能技術，首先研究新型高能效的可定制異構多核體系結構，包括可定制核和可編程模塊的高能效異構多核結構和能量感知的編程模式等軟/硬件兩個層面的靜態(tài)低功耗設計。然后，基于任務的動態(tài)性和差異性，設計一種基于電池電量反饋的自適應閉環(huán)控制任務調度模型，實現(xiàn)能量可感知的任務運行模式，并根據(jù)任務運行的“局部化”原理，形成一種軟/硬件資源的自適應節(jié)能配置策略，三個方面節(jié)能技術的交互與協(xié)同，以獲得能量資源全局最優(yōu)的應用效率。最后，進一步探討能耗與速度等指標關系，并集成研究成果開展實例應用與驗證工作。 2100433B

在目前全球倡導低碳節(jié)能的背景下，面對移動互聯(lián)網快速發(fā)展的需要，智能移動嵌入式系統(tǒng)（簡稱智能嵌入式系統(tǒng)，如智能手機）的能耗問題始終是困擾智能嵌入式系統(tǒng)高性能應用與多樣化服務的重要瓶頸。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、軟件任務運行效率及系統(tǒng)資源配置策略三個方面探討智能嵌入式系統(tǒng)的協(xié)同節(jié)能技術，首先研究新型高能效的可定制異構多核體系結構，包括可定制核和可編程模塊的高能效異構多核結構和能量感知的編程模式等軟/硬件兩個層面的靜態(tài)低功耗設計。然后，基于任務的動態(tài)性和差異性，設計一種基于電池電量反饋的自適應閉環(huán)控制任務調度模型，實現(xiàn)能量可感知的任務運行模式，并根據(jù)任務運行的局部化原理，形成一種軟/硬件資源的自適應節(jié)能配置策略，三個方面節(jié)能技術的交互與協(xié)同，以獲得能量資源全局最優(yōu)的應用效率。最后，進一步探討能耗與速度等指標關系，并集成研究成果開展實例應用與驗證工作。

《智能電網關鍵技術研究》是為適應目前我國智能電網建設需要而編寫的，它縱觀了國內外智能電網發(fā)展的最新動態(tài)，結合以往的運營經驗，從新能源發(fā)電及儲能技術、輸電網狀態(tài)監(jiān)測技術、變電站設備在線監(jiān)測技術、智能饋線自動化技術，微網的控制與保護技術、全維度智能化高級電網調度技術、電動汽車技術、互動式用電技術、配電網智能化通信組網技術以及資產全壽命周期管理方面，介紹和探討了當前智能電網發(fā)展的關鍵技術，內容深入淺出。本書由鐘清主編。

• 研究發(fā)端

2011年11月至今，以清華大學為牽頭單位的科研團隊在國家863計劃的支持下，圍繞車路協(xié)同關鍵技術開展了系統(tǒng)性的探索研究。

• 初步展示

2014年2月16日，以清華大學為牽頭單位的十二五“863”主題項目“智能車路協(xié)同關鍵技術研究”通過科技部組織的驗收。項目科技成果演示發(fā)布會及驗收報告會在廊坊市河北清華發(fā)展研究院及其附近的試驗場地舉行，10輛安裝具有車車、車路協(xié)同功能的“智能車”，在“智能道路”上運行，向與會領導、專家學者、相關企業(yè)和社會媒體展示了十余個智能車路協(xié)同系統(tǒng)典型應用場景，如：盲區(qū)預警、多車協(xié)同換道、交叉口沖突避免、行人非機動車避撞、緊急車輛優(yōu)先通行、車速引導、車隊控制、車隊協(xié)同通過信號交叉口等等。

• 場景應用

2014年10月9日，在青島舉行的智能交通系統(tǒng)國際會議（ITSC-2014）上演示了其中的9個場景，初步演示了真正的人、車、路協(xié)同。

2020年9月，由百度Apollo支持建設的中國首條支持高級別自動駕駛車路協(xié)同的高速公路G5517長常北線高速長益段正式通車。

• 數(shù)據(jù)應用

2018年11月16日，雄安車路協(xié)同應用平臺正式搭建問世，京東通過智慧路燈，結合感知計算、邊緣計算等技術為自動駕駛行業(yè)提供數(shù)據(jù)應用服務。未來市民可通過智慧路燈完成充電、Wi-Fi、緊急呼叫、環(huán)境監(jiān)測、屏幕信息化交互等。配送機器人可通過燈桿完成充電，車輛行駛過程中將提供安全輔助，為車輛提供道路信息幫助車端計算。

• 正式通車

2020年9月，由百度Apollo支持建設的中國首條支持高級別自動駕駛車路協(xié)同的高速公路G5517長常北線高速長益段正式通車。該智慧高速路段覆蓋了干線、互通、隧道、橋梁、服務區(qū)等典型的高速公路場景，路側和云平臺系統(tǒng)采用了百度Apollo車路協(xié)同方案。 2100433B

協(xié)同設計是計算機支持的協(xié)同工作與先進制造技術相結合對產品設計過程進行有效支持的研究領域，不僅需要不同領域的知識和經驗，還要有綜合協(xié)調這些知識、經驗的有效機制，來融合不同的設計任務。一般認為，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。為體現(xiàn)這七個基本要素，實現(xiàn)協(xié)同工作，必須解決好以下關鍵技術:

協(xié)同設計產品建模

產品模型 是指按一定形式組織的關于產品信息的數(shù)據(jù)結構，是協(xié)同設計的基礎和核心。在協(xié)同設計環(huán)境下，產品模型的建立一個逐步完善的過程，是多功能設計小組共同作用的結果。為了滿足設計各階段對產品數(shù)據(jù)模型的不同需求，需要建立一個多視圖的產品模型。

協(xié)同設計工作流管理

工作流管理的目的是規(guī)劃、調度和控制產品開發(fā)的工作流，以保證把正確的信息和資源，在正確的時刻，以正確的方式送給正確的小組或小組成員，同時保證產品開發(fā)過程收斂于顧客需求。

協(xié)同設計約束管理

產品開發(fā)過程中，各個子任務之間存在各種相互制約相互依賴的關系，其中包括設計規(guī)范和設計對象的基本規(guī)律、各種一致性要求、當前技術水平和資源限制以及用戶需求等構成了產品開發(fā)中的約束關系。產品開發(fā)的過程就是一個在保證各種約束滿足的條件下，進行約束求解的過程。

協(xié)同設計沖突消解

協(xié)同設計是設計小組之間相互合作、相互影響和制約的過程，設計小組對產品開發(fā)的考慮角度、評價標準和領域知識不盡相同，必然導致協(xié)同設計過程中沖突的發(fā)生?？梢哉f，協(xié)同設計的過程就是沖突的產生和消解的過程。充分合理地解決設計中的沖突能最大限度地滿足各領域專家的要求，使最終產品的綜合性能達到最佳。

協(xié)同設計歷史管理

歷史管理的目的是記錄開發(fā)過程進行到一定階段時的過程特征并在特定工具的支持下將它們用于將來的開發(fā)過程。