工业互联网智能制造边缘计算:现状与挑战

介绍了边缘计算的基本概念以及工业互联网智能制造边缘计算的发展现状。通过分析工业互联网、智能制造、边缘计算之间的关系,以及工业互联网智能制造边缘计算行业典型案例,总结了工业互联网智能制造边缘计算的核心问题,并提出了其面对的挑战。     

扫描离子电导显微镜的研制与实现

在微纳米尺度上对活细胞高分辨率成像对生命科学研究具有重要的意义,其将有助于再现正在发生的生命过程、检测细胞对外界刺激做出的响应,甚至观测某些蛋白簇在细胞膜表面的运动。然而直到今天,仍然没有很好的实现上述目标。扫描离子电导显微镜（SICM）由于其真正的非接触、高分辨、无损独特成像方式,规避了扫描过程中探针与样品表面发生力的接触,得到越来越多的关注和广泛的应用。从系统的角度阐述自制SICM 系统的设计、硬件集成及跳跃模式扫描算法的实现,并通过对聚二甲基硅氧烷（PDMS）栅格成像以及与原子力显微镜（AFM）成像结果的对比,验证了系统功能的正确性和有效性;最后开展了生理环境下活体细胞的原位扫描成像实验,初步获取了活体神经细胞轴突结构的三维形貌图像。SICM 的成功搭建,将为人们深入了解生理条件下活体生物样品表面微观结构与功能机理等提供有效的研究方法与手段。     

基于域自适应的红外图像去噪算法

在红外图像去噪任务中,由于真实的红外噪声图像难以大量获取,而使深度学习算法高度依赖于人工合成噪声,无法很好地去除真实的红外噪声。本文提出一种基于域自适应的红外图像去噪算法,包括一个图像转换模块和两个图像去噪模块。首先利用图像转换模块将合成红外噪声图像和真实红外噪声图像相互转换,然后将转换后的图像和原图像作为去噪模块的训练数据,采用一致性损失函数使两个图像去噪模块产生一致的结果,最后将训练后的去噪网络框架用于红外图像去噪任务。实验表明,本文提出的算法与BM3D、DnCNN和ADNet算法相比在合成红外噪声数据集上有更高的指标数值和更好的视觉效果,在真实红外噪声数据集上有同样优秀的去噪效果。证明了该算法具有良好的泛化能力,能够在真实噪声下恢复清晰的红外图像。     

面向可控自组装的DNA纳米管可编程AFM操作北大核心

"核心"DNA纳米结构的精确定位是实现指定位置的DNA纳米结构可控自组装构建纳米器件或系统的关键难题之一。研究了一种可编程控制的原子力显微镜(AFM)操作方法,通过运用操作过程中参数调控,实现液体环境中柔性DNA纳米结构的可控定位及定向操作。对操作振幅和溶液中Mg2+浓度两个关键参数进行了实验优化。实验采用的是长400 nm和直径约6 nm的DNA纳米管状结构。实验结果表明,在操作振幅为3.5 nm和Mg2+浓度为10 mmol/L的优化控制条件下,应用可编程控制的AFM调控操作方法,实现了液体环境中DNA纳米结构的定位定向操作,且成功率达到80%。     

基于EPON技术的有线宽带接入网络研究

EPON利用点到多点结构,采用无源光纤传输方式,能够在网络上来提供不同的的高速业务。EPON网络协议简单,所有的光信号都能EPON的网络上透明传送。因此,本文在研究EPON技术的基础上,以辽宁省葫芦岛市河畔花园小区改造这一实际项目为背景,设计了基于EPON的有线宽带接入网络,取得了良好的效果。     

基于CCD的火灾探测智能车设计

本文以建筑环境检测为研究对象,设计了以STC12C5A60S2单片机为系统控制处理器的对建筑内环境进行自主循环检测的智能模型车,研究了传感器、探测器在建筑环境检测中的应用,实现了智能车的自主调速、避障的功能以及建筑环境的火灾情况检测、显示、报警,工作人员通过CCD传感器采集到的视频图像实时监测检测情况并进行智能车自动/手动选择以及相应情况的处理。     

基于介电泳机理的金纳米颗粒传感器装配方法

研究了一种基于介电泳机理的金纳米颗粒传感器装配方法。在分析介电泳工作原理的基础上,利用Comsol Multiphysics仿真软件,对平面微电极条件下所产生的空间电场进行了建模仿真,研究了金纳米粒子极化模型及相关介电泳频谱特性。设计加工了基于光刻标准工艺和引线键合技术的平面微电极阵列,构建了具有三维位移平台和视频监控装置的介电泳装配实验平台。以250nm金颗粒为实验对象,在理论分析基础上,完成了在微电极阵列上的介电泳组装实验研究,并通过电特性测量验证了组装结果。实验结果表明:金纳米颗粒的介电泳组装效果与介质溶液的电导率、电场频率和幅度、金纳米粒子浓度、电极间隙及作用时间有关,在适宜的条件下,采用介电泳技术可实现对金纳米颗粒的有效操控和纳米器件装配,该方法为纳米传感器的制造提供了一种有效途径。     

基于相对测量的水下机器人主动定位方法研究

水下机器人的自主快速精确定位是完成海洋资源勘探、目标探测定位与追踪等水下作业任务的前提.论文研究基于相对测量的水下机器人主动定位方法,解决存在大的初始定位偏差情况下多水下机器人的快速定位问题.论文提出包括测量、估计和控制三个模块的多水下机器人快速主动定位框架,降低相对测量误差、初始偏差带来的定位不确定性,同时使多机器人...     

两自由度卫星太阳电池阵驱动装置的原理与设计

为提高卫星太阳电池阵的发电效率,提出了一套可实现太阳电池对日定向功能的两自由度卫星太阳电池阵驱动装置。控制器根据天气的情况判断系统是主动跟踪方式还是被动跟踪方式。在主动跟踪的过程中,上位机按照航天器的轨道理论推导出在对日定向要求下太阳光线在卫星所处轨道的运动规律。而被动跟踪是采用光电传感器捕捉太阳光线来实现对日跟踪。用驱动装置能实现帆板的对日定向,提高太阳电池阵的发电效率,对未来两自由度卫星太阳电池阵驱动装置设计与控制有一定的参考价值。