物联网平台关键技术研究及应用示范

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项目简介

“物联网平台关键技术研究及应用示范”(批准号:20156010)为计算所所创新课题,起止时 间是2015年5月至2017年12月, 于2018 年8月27日由科研处组织所内专家进行验收,结论是完成了立项目标,达到了预期效果。我们正迈入“万物互联”时代,人类社会与信息空间、物理世界将有机的融合在一起,形成了“人 - 机 - 物”三元一体的世界。目前的“物端”软硬件基础架构并不适合“万物互联”的时代,表现为物联网解决方案碎片化、开发效率低以及物端处理能力弱等问题。本课题以物端计算系统计算机化为主要研究思路,以物端整机为主要抓手和创新平台,在处理芯片、整机、操作系 统、开发环境 SDK 等方面做出了若干创新型成果:

(1)基于开放指令系统 RISC-V 的物端处理芯片 - 物芯 1.0 成功流片,采用低漏电 55 纳米工艺, 是国内最早采用全开源设计的芯片之一,也是国 内最早基于 RISC-V 的 AI 芯片;

(2)提出物端 高效异构处理架构,处理能效比较 ARM 的 biglittle 架构有显著提升;

(3)首创即插即用的标 准物端整机:第一代物端计算机,提出低延迟的信号包交换方法,解决小尺寸下信号数量受限的问题;

(4)提出了 footprint 小于 10KB 的事件驱动的物端操作系统内核及其资源管控办法

(5) 完成了物端 K 级 RESTful web 协议栈的设计与实现;

(6)多源异构数据标准草案:针对物端数据格式多样化造成应用开发困难、周期长等问题,在可穿戴设备领域提出了面向健康的可穿戴数据格式标准草案,并在国家音视频标准组会议上多次讨论

(7)开放式感知中间件平台:针对物端计算系统高度异构特性,研发了开放式感知中间件 WearableHub,降低家居设备的互联难度, 并基于该中间件研发了相应的智慧家庭示范应用。

(8)提出实境交互的人机交互新模式:借鉴计算机 Framebuffer 原理,将人机物三元空间的信息压缩、抽象建模并存储在空间分布式节点上,提供亚秒级交互响应支持。课题研究过程中,发表多篇国际学术论文、发明专利,研制了如空气质量监控、智能插座等若干示范应用。

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物端智能芯片(物芯 1.0)            第一代物端智能计算机

 

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