云原生驱动的大规模终端网络设计优化和应用实践

终端网络是互联网的重要组成部分,它连接骨干网络和终端网络,对用户体验的影响最为直接.随着5G/6G、物联网等技术的发展,终端网络的性能需求不断提升,承载着诸如智慧城市和工业互联网等新兴应用,是推动社会数字化转型的重要基础设施,是未来网络演进不可忽视的重要研究对象.清华大学李振华教授团队通过分析终端网络中存在的用户困惑和技术鸿沟问题,从“可用性、可靠性、可信性”三个关键维度进行研究,提出云原生强化设计的理念,实现终端网络大规模的测量分析与设计优化,并在多个工业系统中取得了良好的应用效果.文章突出从用户视角出发的设计思想,对提升网络终端的可用性、可靠性与安全性做出了系统性的探索,主要包括以下三个核心点:1)针对终端网络带给用户的主要困惑,从网速、断连、安全和代际角度全面分析,阐述克服经典设计模式潜在缺陷的研究动力,通过剖析大规模工业终端网络在多样化使用场景下的性能落差问题,总结动机、场景、资源和知识方面的研发鸿沟,为克服现存技术挑战指明解决方向.

大规模复杂终端网络的云原生强化设计

作为互联网数据传输的“最后一公里”,终端网络看似简单却构成99%的性能瓶颈.经典设计面向典型设备常规环境,难以兼顾多样化场景,导致严重性能落差.通过云端汇聚并深度诊断大规模终端网络异常,在可用、可靠、可信3个关键维度揭示经典设计多处重要缺陷,采用跨层跨代的协同强化方法针对性修复(如时变非齐次4G/5G双连接管理方法最小化断网概率),实现无场景预设的自调控机制设计.应用于公安部高速网络、1700万“测网速”app用户、七千万小米手机、一亿百度手机卫士用户以及九亿WiFi设备.近年来进一步开展基于云端模拟器的前瞻网络设计,无需真实用户设备参与即可发现并修复潜在缺陷,让终端网络设计“生于云、长于云”.研究成果应用于华为DevEco Studio集成开发环境、腾讯应用市场、谷歌安卓模拟器及字节跳动多款流行应用(如抖音和今日头条).

基于轨迹修正的曲面抛光机器人终端滑模导纳控制

针对传统抛光机器人力控制算法在位置内环控制上稳定性差的问题,同时为减小力/位控制算法相互切换导致的抛光轨迹误差,提出一种基于轨迹修正的终端滑模导纳控制方法。在抛光过程中,将力传感器反馈的参数与期望力的差值作用于导纳模型产生位置修正量,设计了终端滑模控制模型作为位置内环控制环节,并通过实时反馈位置修正量进行轨迹跟踪。通过实际轨迹信息修正规划轨迹来减小抛光力误差,达到高精度抛光的效果。仿真实验表明,终端滑模导纳控制效果良好,在对轨迹进行修正后抛光力误差相对于修正前有明显改善。利用该模型抛光后表明,轮廓算数平均偏差达到0.035μm,抛光质量得到明显提高。

电缆终端应力锥错位缺陷对界面温度及应力分布的影响

电缆终端内部缺陷会造成终端内部电场分布不均、局部温度升高与应力分布变化,可能引发局部放电造成绝缘击穿。为研究终端应力锥错位缺陷对电缆界面温度及应力分布的影响,分别建立了电缆终端安装不足与安装过盈情况下的电缆终端错位缺陷模型,并进行电-热-力多物理场耦合仿真分析。结果表明:电缆终端绝缘屏蔽层截断处是电缆终端的薄弱部位,终端界面温度和界面压力都会在绝缘屏蔽层截断处发生突变。当电缆终端存在安装不足缺陷时,终端屏蔽层截断处与应力锥根部之间会出现电场升高区域,在安装位置为-7.5 mm时界面温度最高,绝缘界面压力值升高,且安装位置为-2.5mm时绝缘承受的压力值最大;当电缆终端存在安装过盈缺陷时,绝缘屏蔽层截断处会发生电场畸变,电场突变量随着偏移量的增加而增大,在安装位置为+5.0mm时绝缘界面压力值最大,且界面压力突变量增加发生畸变。因此,在电缆终端实际设计安装与运行维护中,额外注意应力锥错位缺陷对终端内部应力分布的影响十分必要。

穿戴式无线胸贴监护终端的设计与实现

目的设计一种穿戴式无线胸贴监护终端,实现心电、呼吸、体温信号的采集、处理和无线传输。方法采用集成呼吸阻抗和ECG前端的模拟前端ADS1292R来采集人体心电和呼吸信号,使用低功耗、高精度数字温度传感器MAX30208来采集体温。并通过带有Arm Cortex-M4F内核的低功耗nRF52840蓝牙SoC,设计滤波算法进行信号处理和无线传输。结果实验结果表明,所设计的监护终端能实时监测人体的心电、呼吸和体温参数,并通过蓝牙将监测结果发送出来,连续工作时间超过13 h。结论穿戴式无线胸贴监护终端便携性好、待机时间长,测量精度高,在家庭健康监护、移动医疗、智慧医疗领域具有较好的应用前景。

基于物联网技术的茶树栽培数据采集终端节点设计

茶树栽培作为中国农业的传统产业,对于保持茶叶的品质和产量至关重要。然而传统的茶树栽培方式存在一些问题,如人工管理依靠经验培植、难以实时监控等。为了解决这些问题,本文提出一种基于物联网技术的茶树栽培监控系统数据采集终端节点设计。该节点能利用温湿度、光照度、二氧化碳浓度等传感器实时采集茶园环境数据,并将数据发送至云端数据库,从而实现茶树生长状况的实时监控,提高茶叶的产量和质量。

水下脐带缆终端接头建造测试技术及其在陵水气田的应用

脐带缆是连接海洋平台上部设施和水下生产系统之间的“神经和生命线”,起到传输电力、信号、化学药剂及控制液的作用。脐带缆终端是脐带缆最为关键的硬件设备,它为脐带缆的管线、电缆、光纤提供终端接口,并充当脐带缆的吊装、倒运以及安装支持结构。以南海陵水气田项目的水下脐带缆终端接头为例,对其建造和测试工艺进行研究,为后续水下项目中脐带缆终端设备的设计制造和测试提供参考。

PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制

针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。

医院自助终端设备网络安全风险评估及防御

目的 降低医院自助终端设备的网络安全风险,增强医院网络安全防护能力,保障信息系统稳定运行和医疗数据安全。方法 以河南省某大型三级甲等医院为例,梳理自助终端设备类型和功能,分析其网络安全风险,参照通用漏洞评分标准(CVSS3.0)进行量化评估,将其分为高风险、中风险、低风险和暂无风险4类,从人员、技术、物理3个层面进行安全整改和加固,消除院内自助终端设备的中、高风险。结果 完成了一院四区内948台自助终端设备的网络安全风险评估,通过安全整改和加固,中、高风险自助终端设备数量由692台降为0台,对整改前后存在安全风险的自助终端设备数量统计分析,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 对自助终端设备进行网络安全风险评估、安全整改加固,有利于提升医院网络安全防护水平,保障医院信息系统稳定、安全运行。

基于DID模型的医护智能终端无纸化办公系统应用效果评估

目的采用双重差分法(DID)模型评估智能终端无纸化办公系统对医护工作效率及工作满意度的影响。方法将某院2023年1月-2月的80名医生和160名护士作为研究对象,分为干预组和对照组。干预组采用智能终端无纸化办公App,对照组采用传统的医护工作站模式。记录不同时间点病历书写时间、护理项目完成时间、护理质量评分、医护工作满意度得分,并通过建立DID模型比较两组各项指标的差异。结果随着干预时间延长,在第7天、14天、28天时,干预组病历书写平均时间、护理项目完成平均时间均短于对照组,护理质量均分、医护工作满意度均分均高于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。DID模型显示,干预组病历书写平均时间、护理项目完成平均时间呈递减趋势(t=-2.170、-6.590,P<0.05),护理质量评分、医护工作满意度呈递增趋势(t=5.180、3.240,P<0.05)。结论智能终端无纸化办公系统能够有效提高医护人员工作效率和工作满意度。

水下脐带缆终端总成测试技术研究

简单介绍了水下脐带缆研究现状和脐带缆终端总成组成,根据以前的项目对终端总成测试进行分类,依据项目需求总结出一套较为完善的测试合格标准。将该标准应用于南海某深水项目,获得较好应用效果。证明了测试标准的符合性。

欧洲可持续发展报告准则《消费者和终端用户》解读

欧盟委员会(EC)2023年7月31日发布了第一批12个欧洲可持续发展报告准则(ESRS),包括2个跨领域交叉准则和10个环境、社会和治理主题准则。这是继国际可持续准则理事会(ISSB)2023年6月26日发布两份国际财务报告可持续披露准则后可持续报告准则发展进程中将载入史册的里程碑事件,对于推动经济、社会和环境的可持续发展意义非凡。为了帮助读者全面了解ESRS,笔者对这12个ESRS进行系统地分析和解读。本文从准则目标、与其他准则的关系、核心内容(战略、重要影响与风险和机遇管理、指标和目标)披露要求等三个方面,对《欧洲可持续发展报告准则第S4号——消费者和终端用户》(ESRS S4)进行解读,并总结对我国可持续披露准则制定的三点启示意义。

气象部门终端入网控制系统的设计与实现

气象信息网络的快速发展,促进气象内部网络的设备种类和数量不断增加,对传统的入网管理方式提出新的挑战。现阶段,气象内网办公区网络接入设备数量超过7000台,在网设备的种类和数量难以梳理,违规占用网络资源的现象时有发生。由于接入设备的合法性难以确定,在违规接入设备后无法第一时间发现和阻断,对业务系统和气象数据安全带来威胁。在网设备可能存在恶意程序运行,接入气象网络后可能对其它设备的安全产生重大影响。传统控制技术需要维护本地的数据信息,存在数据准确性滞后和泄露风险。该文以解决以上问题为出发点,设计和实现适应气象网络需求的无客户端模式终端入网控制系统,通过与统一信任服务系统和终端安全管理系统数据共享,实现身份认证信息的自动更新和维护,同时促进终端安全管理软件在气象园区的广泛应用,及时发现和阻断违规设备的接入,消除潜在的安全隐患。

基于扰动观测器和改进自适应二阶快速终端滑模的PMLSM伺服系统控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其次,在二阶滑模面的基础上引入条件积分项,该项仅作用于边界层内部,能够有效避免滑模到达阶段由于积分饱和现象导致的超调量过大及响应时间过慢的问题。此外,设计自适应切换控制律,使切换增益在合理的区间内,并根据系统状态进行实时更新,从而削弱抖振现象。最后,为进一步提升系统的鲁棒性,采用扰动观测器对PMLSM系统的集总不确定性进行补偿。经实验验证,该控制方法具有良好的位置跟踪精度和强鲁棒性,且对系统抖振现象有明显削弱作用。

考虑负荷停电差异化的配电自动化终端混合优化配置方法

成本低且安装灵活的故障指示器(FI)常与具备远程遥控能力的馈线远程终端单元(FRTU)协同完成配电网的故障定位和隔离,以缩减负荷停电时间。在配电网各开关位置或分支线路上,有选择性地部署配电自动化终端的FRTU和FI,可减少故障停电损失费用。为此,提出了考虑各供电负荷停电差异化的FRTU和FI的混合优化配置新方法。首先,根据待分析负荷、故障点、上级110 kV/35 kV变电站以及联络开关的相对位置,考虑FRTU和FI协同作用下的故障定位、故障隔离和供电恢复全过程,建立基于FRTU和FI混合配置方案的各供电负荷差异化停电时间关系式。然后,构建了以FRTU和FI的全生命周期成本费用和故障停电损失费用之和最小为目标的混合优化配置数学模型,并完成优化求解。最后,在CSG 53节点测试系统上验证了所提方法的有效性。

腕式健康监测终端辅助的优质护理对晚期肺癌患者睡眠障碍与希望水平的影响研究

目的探讨腕式健康监测终端辅助的优质护理对晚期肺癌患者睡眠障碍和希望水平的影响。方法选择2022年6月至12月江西省肿瘤医院肿瘤科住院治疗的350例晚期肺癌患者作为研究对象,按随机数字表法分为观察组和对照组各175例。对照组采用常规方法护理,观察组联合优质护理干预(引入腕式健康监测终端),两组均完成4周干预,比较两组睡眠障碍、希望水平、社会支持水平及满意度。结果观察组干预4周后入睡时间、总体睡眠时间及质量、白天情绪、夜间觉醒、身体质量及思睡情况评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组干预4周后现实和未来的积极态度、采取积极行动的态度及与他人保持亲密关系的态度得分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组干预4周后社会支持度高于本组干预前,差异有统计学意义(P<0.05);观察组客观支持、主观支持、支持利用度及总分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组干预4周后干预方法、服务态度、干预效果、专业技能及护患关系满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腕式健康监测终端辅助的优质护理用于晚期肺癌患者中,有助于改善患者睡眠质量,能提升患者希望水平,患者社会支持度较高,可获得较高的干预满意度,值得推广应用。

基于注意力Seq2Seq模型的终端区航空器航迹预测

为充分挖掘机场终端区航空器航迹时间依赖性,解决中长期、多步长航迹预测精度不稳定的问题,引入注意力机制(attention mechanism)和教师监督(teacher forcing)中的指数衰减(exponential decay)采样方法,提出了一种基于序列到序列框架的机场终端区航迹预测模型(Seq2Seq-attention mechanism-exponential decay,SAE)。序列到序列框架实现了多步长预测,注意力机制提高解码器预测精度,指数衰减采样方法加速了训练阶段模型收敛,在一定程度上提高了模型的泛化性。最后,为了验证提出方法的有效性,利用天津终端区28架次、90 d ADS-B航迹数据构建原始数据集,以平均绝对误差(mean squared error,MAE)和均方根误差(root mean squared error,RMSE)作为模型性能评价指标,进行了航迹预测实验,实验结果表明:高度、经度和纬度在序列到序列框架中的循环神经网络分别采用LSTM、GRU和LSTM可以获得最好预测性能;以4种预测长度1、3、5和10 min进行建模,与基线模型中预测性能最好的结果比较,所提出方法在验证集上的高度、经度和纬度指标表现最优,10 min预测窗口下的平均绝对误差分别降低了66.30%、54.62%和36.59%,均方根误差分别降低了65.45%、38.16%和20.57%,同时,上述4种预测时长下所提出方法预测结果的均值和方差最小,表明随着预测时长的增加,模型预测结果的稳定性最好。此外,引入的注意力机制与指数衰减采样方法对有效捕捉航迹时间依赖性、提高模型泛化性均具有积极的贡献。

国产化5G防爆手持终端研发及其在石化企业的应用

随着5G技术在工业领域应用的快速发展,在炼化企业巡检、人员定位、融合通信等业务领域,为了提高现场便捷应用的效率和质量,降低操作人员的劳动强度,研发5G国产化、轻量化、多功能的一体化防爆手持终端成为迫切需要。文章旨在探讨国产化5G防爆手持终端的技术创新思路及应用场景,以助推石化企业的数字化转型,促进传统生产向智慧生产转型升级。

基于移动终端的高校数字档案信息服务创新研究

国内智能移动终端用户的数量不断增加,高校大学生和教师也都具备移动终端设备,这为基于移动终端下的数字档案信息服务奠定了用户基础。文章主要对基于移动终端的高校数字档案信息服务进行研究,文中分析了基于移动终端的高校数字档案信息服务的优势和体系架构,提出了有效的创新策略,如,全面发挥出创新的引导作用、建立有效的安全网、提供多样化检索,建立交互式连接服务等,为高校档案部门在移动终端设备上开展档案信息服务铺平了道路,具有显著的现实意义。