物联网实验室
AZFT物联网实验室于2018年5月29日成立,隶属于阿里巴巴-浙江大学前沿技术联合研究中心(AZFT, Alibaba-Zhejiang University Joint Research Institute of Frontier Technologies)。实验室将聚焦物联网基础理论、基于LoRa的万物互联技术、云边融合的物联网快速开发系统与平台、面向智联网的边缘计算平台等方向开展研究工作,在物联网应用领域提供理论与技术支撑,同时能够成为推动数字经济快速发展的重要赋能平台。 物联网实验室由浙江大学陈积明教授和阿里巴巴集团丁险峰博士共同担任实验室主任,拥有**名成员,包括**名阿里巴巴物联网事业部的技术和管理人员,3名浙江大学教授,1名浙江大学百人计划研究员、1名助理研究员,以及10余名博士生/硕士生。研究人员覆盖计算机、控制、通信与硬件等多个领域。实验室在成立以来,开发基于LoRa的轻量级定位系统和物联网设备端快速开发系统等,发表CCF A及JCR一区论文多篇,多项成果亮相云栖大会与世界物联网博览会。
人物介绍
阿里巴巴
expert image
尹宁 高级算法工程师
11年北京大学信息科学技术学院智能科学系本科毕业,17年同专业博士毕业。博士期间以小组长身份完成教育部-中国移动科研基金项目、中国移动-北京大学联合项目,参与多个国家自然科学基金项目,以第一作者发表文章4篇、专利1篇。曾获第七届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛金奖。曾担任微软亚太研发集团SDE Intern、Hulu 北京, RSDE Intern,前天使轮创业公司上海会临科技有限公司技术合伙人,前A轮商业气象服务公司心知天气首席数据科学家。现就职于阿里云IoT部门,从事算法方面工作。
expert image
陶震(济巅)无线技术专家
拥有10多年资深无线技术研发经历。目前负责LoRa等无线技术研发,已自主研发包括LoRa室内Class B、LoRa 中继、混频组网等在内的多项创新无线技术,也是LoRaWAN CN470、WFA DPP Query等国际技术标准的创作者。
expert image
付金勇 (择星) 高级软硬件开发工程师
就职于阿里云IoT事业部,负责新技术研究与开发,主要方向为人工智能(AI),无线网络(wireless network)和其他物联网通用计算技术(pervasive technology)。
浙江大学
expert image
陈积明 教授
2000和2005年分别获浙江大学获学士和博士学位。2018-2010在加拿大滑铁卢大学访问。现任浙江大学信息学部副主任,浙江大学学术委员会委员,工业控制技术国家重点实验室副主任,浙江大学工业控制研究所所长。2010年12月起被聘为浙江大学教授,2015年入选教育部长江学者奖励计划。曾获国家科技进步二等奖、教育部自然科学一等奖、教育部科技进步一等奖、教育部霍英东青年教师奖、IEEE通信学会亚太区杰出青年研究学者奖等,是IEEE 车载技术学会Distinguished Lecturer(2015-2018)。
expert image
史治国 教授
于浙江大学获学士和工学博士学位,现任浙江大学电子工程系副系主任。2011年至2013年在加拿大滑铁卢大学进行合作访问研究。获浙江省科学技术二等奖、教育部科技进步一等奖、JSPS Invitation Fellowship、浙江省杰出青年基金等。受邀担任IEEE Network编委,IET Communications编委。已授权发明专利21项,发表学术论文80余篇,论文已被引用1400余次,作为项目负责人承担了国家自然科学基金、863计划子课题、浙江省重点研发计划等多项课题。研究方向包括阵列信号处理,群智感知,目标跟踪与定位,物联网系统设计,反无人机技术与系统。
expert image
董玮 教授
浙江大学计算机学院教授、博士生导师,浙江大学求是青年学者,IEEE/ACM会员,CCF高级会员,CCF互联网专委、物联网专委委员,浙江省计算机学会物联网专委秘书长。承担国家和省部级项目10多项,发表论文100余篇,其中CCF A类期刊/会议论文40余篇。获IEEE MSN'16, ACM SIGCOMM-China'17最佳论文奖,ACM MobiCom'17最佳视频展示奖。担任国际知名会议程序委员会委员多次。获2013年度全国优秀博士论文提名、2014年度浙江省科技进步一等奖、2015年CCF-Intel青年学者提升计划、2017年浙江省151人才工程、2019年浙江省杰出青年基金等奖励或荣誉。
expert image
贺诗波 研究员
浙江大学控制科学与工程学院研究员。入选中组部“青年千人”计划、浙江大学百人计划。出版学术专著/编著2部。在IEEE ToN、IEEE JSAC、IEEE TMC、IEEE INFOCOM、IEEE RTSS等国际知名期刊和会议上发表/录用80余篇。成果至今被国际同行引用2500余次,6篇论文入选ESI高被引论文。获得IEEE通信学会亚太区杰出青年研究学者奖、教育部自然科学一等奖、IEEE WCNC 最佳论文奖等。受邀担任IEEE TVT等3个国际期刊编委,国际会议I-SPAN 2018大会程序委员会主席、IEEE ICC 2017专题主席、ACM MobiHoc 2015注册及财务主席等。
expert image
高艺 助理研究员
浙江大学计算机学院助理研究员,硕士生导师,2015年入选中国计算机学会CCF青年人才发展计划,CCF专业会员,CCF青工委委员,ACM会员,IEEE会员。2014年博士毕业后加入浙江大学计算机学院软件研究所。主要研究方向包括嵌入式软件、无线和移动计算、传感网、软件定义网络等。作为项目组核心成员参与国家973基础研究项目,国家自然科学基金,教育部科研基金等多项国家级省级科研项目。在国际顶级期刊以及国际顶级会议发表30余篇高质量论文。
expert image
曹晨红 博士后
浙江大学博士后。于2018年获得浙江大学计算机科学与技术专业博士学位,后留在实验室继续博后。研究兴趣主要为物联网与边缘计算,无线多跳网络,网络测量技术。
expert image
管高扬 博士生
于2014年在浙大创新软件研发中心直接攻读博士,导师为卜佳俊教授和董玮教授。目前研究方向为物联网和边缘计算,主要负责开发物联网快速开发系统TinyLink和“云-端”一体化开发系统。
expert image
孙羽羿 博士生
2016级浙江大学控制科学与工程学院直博生,AZFT实习生,研究方向为无线通信、低功耗广域网络、物联网,主要负责LoRa混频组网方面研究。
expert image
韩天啸 博士生
目前就读与浙江大学信息与电子工程学院,2017级博士。完成过信号采集、高速接口设计和物联网系统设计,目前主要从事边缘计算相关的研究工作。
expert image
陈思培 硕士生
2017级浙江大学软件学院研究生,AZFT实习生,主要负责TinyLink平台各个API的扩充与实现,例如树莓派上的摄像头,蓝牙等功能。
expert image
程志浩 硕士生
浙江大学计算机学院硕士研究生,参与物联网快速开发系统TinyLink的设计与开发,目前作为阿里巴巴实习生参与校企合作项目TinyLink&UDC设备端应用一站式开发系统的开发。
expert image
张甲栋 硕士生
浙江大学计算机科学与技术学院硕士生。2013-2017年在西北工业大学计算机学院学习,专业为物联网工程,获工学学士学位。2017年至今在浙江大学计算机科学与技术学院学习,师从董玮教授,研究方向为物联网系统、物联网开发平台。
expert image
胡康 硕士生
浙江大学硕士研究生在读。2017年毕业于中国地址大学(武汉),同年推免进入浙江大学控制科学与工程学院攻读硕士学位,师从陈积明教授。研究方向涉及低功耗广域物联网,窄带物联网与LoRa等。研究内容包含物联网中的设备定位,通信与控制;无线可充电网络与优化。
expert image
李林哲 硕士生
浙江大学控制科学与工程学院2017级硕士研究生,主要研究方向为工业物联网中的预测性维护、物联网应用平台的搭建与部署,主要研究内容为故障的诊断及预测、设备物理建模和策略制定。
expert image
王志浩 硕士生
目前就读与浙江大学控制科学与工程学院,在网络传感与控制课题组进行学习研究工作。研究生期间做物联网相关的工作,主要是硬件电路与PCB板设计、嵌入式软件编程。项目经历包括:SSI编码器信号采集卡,负责硬件电路设计和软件编程;龙井茶叶溯源项目,负责终端节点传感器数据采集设备的软件编写;隧道消防器材监控,负责终端监控设备软件编写;参与了《物联网操作系统AliOS Things探索与实践》的编写,负责FOTA组件和uMesh组网部分。
研究课题
低功耗广域物联网定位关键技术研发

在低功耗广域物联网中,设备定位的研究是近年来随着数字化社会的发展,万物连接网络而形成的研究热点,可广泛应用于智能仓储、智慧农牧业以及资产定位等工业生产与人们的生活中。本研究针对低功耗广域物联网的场景,提出了基于LoRa的定位方法,设计了一种运用移动终端对节点进行精确定位的系统,该系统满足了低消耗,低成本与高精度的定位要求。LoRa的移动节点通过蓝牙与手机连接构成移动终端,通过对需要定位的节点发送Ranging数据包,并根据未知节点的应答包计算移动终端与待测节点之间的距离。当计算结果小于RSSI修正阈值时,结合RSSI对距离进行修正,输出距离计算值。由于环境噪声的影响,本定位系统采用改进的多边定位算法:通过节点间的收发数据包获得终端和未知节点的实时距离,结合由GPS 获得的移动终端的位置,根据多边定位方法可估计未知节点的可能位置,然后根据节点与终端间的距离值滤除由于多径效应及 GPS定位误差产生的干扰点,进而估计待定位节点的地理位置信息。


                                                     

               基于LoRa的移动定位应用  


物联网设备端快速开发系统TinyLink

物联网设备端快速开发系统TinyLink,主要关注物联网应用设备端的选型和开发,旨在解决物联网应用开发困难的难题。由于物联网应用领域多样,基于成本、大小、能量等限制,目前并没有一个统一的硬件平台。传统自底向上的开发过程需要大量的专家知识(图2)。TinyLink系统创新性的提出自顶向下的开发模型,开发者只需编写应用程序代码,TinyLink系统会自动生成满足应用需求的设备硬件配置(包括组件列表和连接关系图)和编译后的二进制代码,从而大大加速了基于物联网设备端的软硬件开发(图3)。TinyLink系统的设计与实现撰写成论文,发表在国际顶级网络会议ACM MobiCom,制作的宣传视频获得该会议Best Video AwardTinyLink系统(http://tinylink.emnets.org)在云栖大会2018深圳峰会IoT物联网专场上,与阿里云Link Develop一站式开发平台共同发布。TinyLink系统现已用于浙江大学本科生《计算机网络基础》课程的物联网教学实验上,获得了学生们的广泛好评。 

  

物联网自底向上开发模型(左)vs. 物联网自顶向下开发模型(右) 

         使用TinyLink系统开发物联网应用流程图  

 实验室部分师生在云栖大会2018深圳峰会展示TinyLink系统   


物联网远程实验室关键技术研发

阿里云IoT 远程实验室(uDC)的远程快速开发平台是阿里巴巴与浙江大学联合开发的物联网远程设备端一站式开发平台,旨在解决物联网应用开发流程长、物联网设备异构性带来的开发困难的问题。

该平台由物联网快速开发系统TinyLink和远程设备管理与调试平台uDevice Center两部分组成。其中,TinyLink系统采用自顶向下的编程模型,屏蔽不同硬件设备编程语言以及开发环境之间的差异,为用户提供了设备无关的编程接口,自动生成设备相关的目标程序。uDevice Center负责动态管理部署在远端的物联网设备,为开发者提供代码烧写、设备交互、设备调试等功能,其采用分布式架构,允许用户自行扩充开发板。基于该平台进行物联网设备端开发包括五个步骤(编写应用代码、选择开发平台、上传应用代码、下载编译文件、远程设备烧录),大大简化了物联网应用的开发过程,降低了物联网应用的开发难度。


实验室师生在2018世界物联网博览会展示TinyLink&uDC系统   


无线可充电网络与优化关键技术研发

物联网中设备的能量供给问题是制约终端部署与维护的关键问题。设备一般仅使用电池作为能量供给,电池储能容量有限且供给方式单一,限制了设备终端的部署范围同时增加了维护成本。本研究设计了一种基于射频能量收集技术的无线可充电与感知系统,为网络中的节点提供射频能量供给。根据节点的工作状态与空间分布,调节射频源的姿态,满足所有节点的能量需求。论文发表在射频类顶级会议IEEE RFID Technology and Applications上,并获得最佳学生论文奖。

系统由射频源与能量接收节点构成。节点包含能量收集天线,能量转换电路和控制与通信单元三个部分组成。能量收集天线将射频源发出的高频电磁波转换为微弱的电信号,经过转换电路储存于超级电容或锂电池中,为节点提供便捷可靠的能量供应。节点接收距离可达53.8米,系统在建筑健康状态监测,农业环境监测,共享单车等环境中成功应用。



物联网技术与系统丛书 《物联网操作系统AliOS Things探索与实践》

阿里云在2018年深圳云栖大会上正式宣布进军IoT(物联网),并将IoT定义为阿里巴巴一条新的主赛道。而AliOS Things正是阿里云为解决IoT硬件层面“碎片化”而推出的轻量级物联网嵌入式操作系统。

    为了使开发者更快地了解AliOS Things功能,理解AliOS Things的工作机制,将AliOS Things运用于实际项目开发之中,缩短开发周期,阿里巴巴联合浙江大学相关专业的老师们共同编写了《物联网操作系统AliOS Things探索与实践》一书。本书前面部分为探索部分,后面部分为实践部分。前五章详细介绍了AliOS Things内核和各类组件功能。在此基础上,本书的后半部分给出了五个移植教程和操作实例,可以帮助读者快速使用AliOS Things进行物联网应用开发。本书于20189月由浙江大学出版社正式出版,在2018世界物博会上正式亮相,吸引众多院校的同学老师前往站台参观交流。本书已作为教学教材应用于高校的物联网课程培训,获得了学生们的好评,并在阿里云物联网应用开发高校培训研讨班中作为参考资料帮助各高校老师熟悉了解AliOS Things


无线定位

研究无线定位的各种实际应用场景,并利用LoRa等无线技术研发出适合各种场景的定位技术和方案。


无线网络规划与系统优化

针对低功耗广域网在垂直行业、园区、工业等应用场景,研究更合适的无线网络规划技术。

低功耗广域网多媒体数据传输

研究低功耗广域网在多媒体数据传输上的需求特点和技术解决方案。

无线信号干扰抑制

研究低功耗广域网所遇到无线信号干扰的特性,并研发相应的抑制技术方案。

编译导向的异构加速的软硬一体化AI芯片设计

深度学习网络前端框架的多样和底层硬件的异构性,增加了AIIoT海量设备场景下推进的复杂性。本研究旨在从编译角度来适配不同的底层硬件,或指导硬件的设计迭代,将演进的上层模型优化为高效的底层实现,最终为广大的物联网终端、边缘端提供可控成本的软硬件一体的加速方案。

物联网架构设计

由于不同角色视角的差异导致物理网架构的多样,本研究旨在调研参考现有方案,结合业务场景的实现诉求与经验,产出具备一定指导意义的物联网云边端的可灵活定制的架构标准与参考标准。

预防性维护

研究预防性维护的工作流程与使用场景。

阿里技术 | 达摩院 copyright@2017-2018 阿里巴巴-浙江大学前沿技术联合研究中心《法律声明》
浙公网安备: 33010002000092号
| ICP备案网站信息: 浙B2-20120091-4