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邊緣智聯(lián)網(wǎng)（edge+AI+IOT=eAIOT）綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一款集成物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、人工智能于一體的高端教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 整個(gè)教學(xué)平臺(tái)包括物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式Linux和人工智能（AI），三個(gè)部分互相支撐、互為補(bǔ)充。平臺(tái)采用多核高性能 AI 處理器，預(yù)裝 Ubuntu Linux 操作系統(tǒng)與OpenCV計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)，支持TensorFlow Lite、NCNN、MNN、Paddle-Lite、MACE等深度學(xué)習(xí)端側(cè)推理框架。 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支持圖像處理、語音處理、無線通信、傳感器原理、RFID等技術(shù)的主流算法及應(yīng)用。提供完整的配套教學(xué)教材，實(shí)訓(xùn)案例的源碼、開發(fā)手冊(cè)等，滿足AI和IOT教學(xué)實(shí)訓(xùn)、應(yīng)用開發(fā)等需求。 本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭載瑞芯微RK3399處理器，不少于9個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)，配備11.6寸高清觸摸屏、高清相機(jī)模塊、7麥麥克風(fēng)陣列和ODB接口。 硬件系統(tǒng)采用DC12V電源適配器安全統(tǒng)一供電，結(jié)構(gòu)為上下兩層一體化設(shè)計(jì)，上層緊固式安裝實(shí)驗(yàn)所需硬件（非磁吸式安裝），實(shí)驗(yàn)所需硬件均平鋪安裝在一整塊底板上，下層收納放置配套線材、配件等設(shè)備。 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支持ZigBee、BLE、lorawan、nbiot、RFID等無線網(wǎng)絡(luò)通信，支持無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)人工智能、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、RFID射頻識(shí)別技術(shù)等課程實(shí)驗(yàn)。同時(shí)配備可私有云和公有云部署的“物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)”，配合多種傳感器模塊，可完成基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的嵌入式無線傳感器綜合實(shí)驗(yàn)。本平臺(tái)提供嵌入式深度學(xué)習(xí)框架Tengine，可完成人工智能實(shí)驗(yàn)，包含基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、基于深度學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別實(shí)驗(yàn)，可完成聲紋識(shí)別門禁實(shí)驗(yàn)、AI語音智能家居實(shí)驗(yàn)、知識(shí)圖譜和聊天機(jī)器人實(shí)驗(yàn)等人工智能實(shí)驗(yàn)。

量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。

徐虎課題組發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry Phase的拓?fù)渎曌討B(tài)在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓?fù)洳牧系姆诸愒絹碓截S富和多樣化。到目前為止，拓?fù)洳牧系难芯恐饕性谫M(fèi)米子相關(guān)的系統(tǒng)。隨著研究水平的進(jìn)一步發(fā)展，拓?fù)涞牟Ｉ酉到y(tǒng)也越來越引起人們的關(guān)注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓?fù)洮F(xiàn)象等。但是，固體中的THz頻率段的拓?fù)渎曌拥难芯肯鄬?duì)緩慢。理論研究表明，拓?fù)渎曌訉?duì)研究量子聲子霍爾效應(yīng)、拓?fù)渎曌訜崞骷染哂兄匾饔谩Ｒ虼耍诂F(xiàn)實(shí)材料中尋找拓?fù)渎曌討B(tài)是相關(guān)領(lǐng)域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動(dòng)力學(xué)計(jì)算，根據(jù)二階力常數(shù)矩陣構(gòu)造類似于電子系統(tǒng)的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統(tǒng)的Berry 相和拓?fù)溥吘墤B(tài)。在此基礎(chǔ)上，他們結(jié)合高通量計(jì)算，發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry相的Dirac聲子態(tài)在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步研究拓?fù)渎曌討B(tài)以及其實(shí)際應(yīng)用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓?fù)洳牧系睦碚擃A(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)方面的研究工作，以南方科技大學(xué)物理系為第一單位發(fā)表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統(tǒng)，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括介質(zhì)基板、接地面、饋電系統(tǒng)和單極子天線陣列。所述介質(zhì)基板是形狀為圓形的絕緣介質(zhì)基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個(gè)部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統(tǒng)，另一個(gè)部分是由 1/4 波長(zhǎng)金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種體積小、易生產(chǎn)、具有平面結(jié)構(gòu)、易集成的產(chǎn)生渦旋電磁波的天線。同時(shí)還設(shè)計(jì)了一套完整的饋電系統(tǒng)，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵(lì)即可得到所需的 OAM 模態(tài)，方便操作，使用簡(jiǎn)單。

1.首次得出了天津市區(qū)不同土層的人工凍土的力學(xué)特性指標(biāo)、變形特性指標(biāo)和熱物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律；2.分析研究了人工凍結(jié)過程中溫度場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，給出了凍土墻設(shè)計(jì)厚度所需的平均凍結(jié)溫度及時(shí)間；3.依據(jù)天津地區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特點(diǎn)，確定了天津地區(qū)人工凍土設(shè)計(jì)計(jì)算方法。  

變構(gòu)效應(yīng)(allostery)，是蛋白質(zhì)在外部刺激的條件下，構(gòu)象發(fā)生一定的變化，從而執(zhí)行相應(yīng)的功能，以確保生命體的正常運(yùn)行。為了模擬蛋白質(zhì)中復(fù)雜的變構(gòu)過程，設(shè)計(jì)和合成具有外部刺激響應(yīng)并執(zhí)行特定功能的大環(huán)主體分子一直是超分子化學(xué)的重要目標(biāo)。然而光致異構(gòu)的小分子，在大的環(huán)張力或者應(yīng)力的條件下，一般會(huì)降低或者失去其異構(gòu)性能，因此構(gòu)筑光響應(yīng)的剛性大環(huán)主體分子一直是超分子領(lǐng)域的一大難題。近來，劉育教授課題組與美國(guó)西北大學(xué)J.FraserStoddart課題組合作，設(shè)計(jì)并合成了一個(gè)具有光和熱響應(yīng)的苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體分子。由于大環(huán)張力效應(yīng)，苯撐乙烯吡啶鹽異構(gòu)反應(yīng)的可逆性被進(jìn)一步提高。在光照的條件下，該大環(huán)由(EE)-異構(gòu)體轉(zhuǎn)化成(EZ)-異構(gòu)體、在加熱的情況下，(EZ)-異構(gòu)體又能定量的轉(zhuǎn)化成(EE)-異構(gòu)體.得益于苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體的變構(gòu)效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)一系列富電子和缺電子芳香客體分子的光控可逆釋放與包結(jié)。利用光響應(yīng)的主體來控制分子包結(jié)，不僅為構(gòu)筑更高級(jí)的光響應(yīng)超分子組裝體和分子機(jī)器提供了可能，也在活性中間體的穩(wěn)定，可控的藥物釋放以及污染物分離等方面中具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明可用于外科整形手術(shù)替換病人的畸形外耳；復(fù)合人工耳蝸組件后，該人工耳可用于聽力缺陷的治療和恢復(fù)。

本項(xiàng)目針對(duì)處理水藻爆發(fā)造成水體污染的超聲除藻的作用機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)，開展包括低頻低功率超聲對(duì)微囊藻細(xì)胞作用的生物效應(yīng)及其作用機(jī)理、低頻低功率超聲除藻方法的效率和經(jīng)濟(jì)性和低頻低功率超聲除藻的水環(huán)境生態(tài)安全性評(píng)價(jià)等內(nèi)容的研究。

成果描述：針對(duì)亞洲人群自然膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了符合國(guó)內(nèi)人群的人工膝關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)，為我國(guó)人工膝關(guān)節(jié)制造提供依據(jù)；提出了基于包絡(luò)原理的人工膝關(guān)節(jié)匹配關(guān)節(jié)面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了人工膝關(guān)節(jié)匹配關(guān)節(jié)面的參數(shù)化設(shè)計(jì)，在改變參數(shù)的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系列化設(shè)計(jì)和個(gè)性化設(shè)計(jì)；同時(shí)，可拓展應(yīng)用于人體其它關(guān)節(jié)部位的參數(shù)化設(shè)計(jì)。市場(chǎng)前景分析：當(dāng)前，美國(guó)大約每年有30萬患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換；在歐洲和亞洲發(fā)達(dá)地區(qū)，每年需做人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者約占人口的千分之一；而我國(guó)現(xiàn)在每年有超過3萬患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換。隨著人們觀念轉(zhuǎn)變和生活要求的提高，以及醫(yī)療保險(xiǎn)的改善，可以預(yù)測(cè)不遠(yuǎn)的將來我國(guó)每年至少有30萬患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換，再加上部分亞洲市場(chǎng)，每年亞洲國(guó)家有潛在50萬患者選擇人工膝關(guān)節(jié)置換。如果我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品占領(lǐng)亞洲市場(chǎng)的1/4，每套產(chǎn)品按1元萬記，估計(jì)產(chǎn)值為12億。此項(xiàng)目研制開發(fā)適合于亞洲人群特點(diǎn)的人工膝關(guān)節(jié)假體，具有更適合亞洲人膝關(guān)節(jié)解剖特點(diǎn)和高屈曲度功能要求，其市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。 根據(jù)人體自然膝關(guān)節(jié)的特點(diǎn)，開發(fā)適合于亞洲人群，尤其應(yīng)用于中國(guó)人群的人工膝關(guān)節(jié)，符合我國(guó)當(dāng)前骨科醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)際情況，對(duì)于我國(guó)外科醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，項(xiàng)目成功實(shí)施后可以有效地改善患者的生活水平，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。