CRII: CSR: Systems and Tooling Enabling Adaptive Intermittent Computing

CRII:CSR:支持自适应间歇计算的系统和工具

基本信息

  • 批准号:
    1850496
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 17.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-02-15 至 2022-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Tiny energy harvesting computers tap into the sun, radio waves, vibration, and other sources to power all their sensing, computing, and communication tasks. By leaving batteries behind, these devices can function maintenance-free, potentially for decades, enabling numerous applications in the Internet-of-Things. These battery-free devices can lose power at any point because of fluctuations in energy availability, which makes programming, debugging, and deployment challenging. The goal of this project is to develop the systems and tools that make these devices resilient to power failures, dependable, easier to program, and able to function in unpredictable environmental and energy conditions.The intellectual merits of this project are focused on improving adaptivity, programmability, reliability, and applicability of intermittent computing devices. Three complementary research thrusts are pursued: 1) development of a rigorous classification of energy harvesting environments built on identifying unique energy modes, aiding in application design; 2) prototyping a novel recognition circuit for anticipating changes in the energy harvesting environment or energy mode based on remanence decay; 3) development of a task-based programming language with built-in adaptation semantics leveraging energy modes and the recognition circuitry with accompanying low overhead runtime system.The work in this project develops adaptive systems and tooling for intermittent computers that will enable even novices to build reliable and long-lived sensor devices. By making application development easier, and improving availability (and reliability), these systems will positively impact applications in healthcare (wearable and body sensor networks), defense, ecology, horticulture, infrastructure, wildlife tracking, space exploration, and many other areas where long-term, low cost, massive scale sensing is essential. All hardware, software, and collected environmental profiles and energy traces will be made freely available, along with documentation and tutorials. These project artifacts will be stored in a dedicated repository for scientists, educators, hobbyists, and industry to access and use. This repository will be maintained for at least three years after the duration of the project. (https://gitlab.com/ka-moamoa/battery-free-sensing)This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
微小的能量收集计算机将其带入太阳,无线电波,振动和其他来源,以动力其所有感应,计算和通信任务。通过将电池抛在后面,这些设备可以无效维护,这可能会在数十年内实现,从而可以在The Internet中进行众多应用。由于能源可用性的波动,这些无电池设备在任何时候都可能会损失电源,这使得编程,调试和部署具有挑战性。该项目的目的是开发使这些设备能够韧性故障的系统和工具,可靠,更易于编程,并且能够在不可预测的环境和能源条件下运作。该项目的智力优点集中在提高适应性,可编程性,可靠性,可靠性和间歇性计算式启用的适用性。提出了三个互补的研究推力:1)建立在识别独特的能源模式的基础上的精力收集环境中的严格分类,并有助于应用程序设计; 2)原型制定新的识别电路,以预测基于re漫画衰减的能量收集环境或能量模式的变化; 3)开发具有内置适应语义的基于任务的编程语言,利用能量模式和识别电路,并带有伴随的低间接费用运行时系统。该项目中的工作开发了自适应系统和间歇性计算机的工具,这些计算机甚至将使新手甚至可以构建可靠和长期使用的传感器设备。通过使应用程序开发更加轻松,并提高可用性(和可靠性),这些系统将对医疗保健(可穿戴和身体传感器网络),国防,生态学,园艺,园艺,基础设施,野生动植物跟踪,太空探索以及许多其他长期,低成本,低成本,巨大规模传感的领域产生积极影响。将免费提供所有硬件,软件和收集的环境概况和能量痕迹,以及文档和教程。这些项目工件将存储在专门的存储库中,以供科学家,教育者,业余爱好者和行业供您使用和使用。 该存储库将在项目持续时间后至少三年维护。 (https://gitlab.com/ka-moamoa/battery-free-sensing)奖反映了NSF的法定任务,并且使用基金会的知识分子优点和更广泛的影响审查标准,被认为值得通过评估来获得支持。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Battery-Free Game Boy: Sustainable Interactive Devices
无电池 Game Boy:可持续互动设备
  • DOI:
    10.1145/3486880.3486888
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    de Winkel, Jasper;Kortbeek, Vito;Hester, Josiah;Pawełczak, Przemysław
  • 通讯作者:
    Pawełczak, Przemysław
Heuristic Adaptation for Intermittently Powered Batteryless Sensors
间歇供电无电池传感器的启发式适应
WARio: efficient code generation for intermittent computing
Battery-Free Game Boy
无电池游戏机
  • DOI:
    10.1145/3411839
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    de Winkel, Jasper;Kortbeek, Vito;Hester, Josiah;Pawełczak, Przemysław
  • 通讯作者:
    Pawełczak, Przemysław
Reliable Timekeeping for Intermittent Computing
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Josiah Hester其他文献

Josiah Hester的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Josiah Hester', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: DESC: Type 2: Delphi: Life-time aware design frameworks for sustainable edge devices
合作研究:DESC:类型 2:Delphi:可持续边缘设备的生命周期感知设计框架
  • 批准号:
    2324861
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: BPC-DP: Culturally Relevant Physical Computing for Sustainability Programs for Native Hawaiian Students
合作研究:BPC-DP:针对夏威夷原住民学生可持续发展项目的文化相关物理计算
  • 批准号:
    2345488
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-BSF: CNS Core: Small: Reliable and Zero-Power Timekeepers for Intermittently Powered Computing Devices via Stochastic Magnetic Tunnel Junctions
NSF-BSF:CNS 核心:小型:通过随机磁隧道结为间歇供电计算设备提供可靠且零功耗的计时器
  • 批准号:
    2400463
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: HCC: Small: Toolkits for Creating Interaction-powered Energy-aware Computing Systems
合作研究:HCC:小型:用于创建交互驱动的能源感知计算系统的工具包
  • 批准号:
    2228983
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Enabling Dynamic, Adaptive, and Reliable Battery-free Embedded Computing
职业:实现动态、自适应且可靠的无电池嵌入式计算
  • 批准号:
    2145584
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Focused CoPe: Strengthening Resilience of Manoomin, the Sentinel Species of the Great Lakes, with Data-Science Supported Seventh Generation Stewardship
重点应对:在数据科学支持的第七代管理下,加强五大湖哨兵物种马努明的恢复能力
  • 批准号:
    2209226
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Medium: Batteryless Sensors Enabling Smart Green Infrastructure
CPS:中:无电池传感器支持智能绿色基础设施
  • 批准号:
    2038853
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Medium: Systems Foundations for Battery-free Body Area Intelligence and Sensing
合作研究:CNS Medium:无电池身体区域智能和传感的系统基础
  • 批准号:
    2107400
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-BSF: CNS Core: Small: Reliable and Zero-Power Timekeepers for Intermittently Powered Computing Devices via Stochastic Magnetic Tunnel Junctions
NSF-BSF:CNS 核心:小型:通过随机磁隧道结为间歇供电计算设备提供可靠且零功耗的计时器
  • 批准号:
    2106562
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: BPC-DP: Culturally Relevant Physical Computing for Sustainability Programs for Native Hawaiian Students
合作研究:BPC-DP:针对夏威夷原住民学生可持续发展项目的文化相关物理计算
  • 批准号:
    2137784
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

准社会互动视角下CSR数字化沟通对品牌绩效的差异化影响、机制与管理对策
  • 批准号:
    72362008
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    28 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
善行得善果?后疫情时代嵌入式和边缘式CSR对员工幸福感的跨层影响研究
  • 批准号:
    72102183
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    24.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
善行得善果?后疫情时代嵌入式和边缘式CSR对员工幸福感的跨层影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
基于脊髓突触可塑性探讨“调气”电针远端腧穴干预CSR模型大鼠的中枢镇痛效应及机制研究
  • 批准号:
    82160934
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
利用输运模型和机器学习方法研究CSR能区的低温高密核物质
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目

相似海外基金

CRII: CSR: Understanding and Enhancing Unsafe Rust Code in Resource-constrained Systems
CRII:CSR:理解和增强资源受限系统中的不安全 Rust 代码
  • 批准号:
    2245753
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: Enabling Efficient Real-Time Systems upon Multiple Parallel Resources
CRII:CSR:在多个并行资源上实现高效的实时系统
  • 批准号:
    1948457
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: Programmable Heterogeneous Memory Systems via Multiple Address Spaces and RAM Lake
CRII:CSR:通过多个地址空间和 RAM Lake 的可编程异构内存系统
  • 批准号:
    1850566
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: Mitigating Tail Latency in Prediction-serving Systems using Coding-theoretic Tools
CRII:CSR:使用编码理论工具减轻预测服务系统中的尾部延迟
  • 批准号:
    1850483
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: NeuroMC---Parallel Online Scheduling of Mixed-Criticality Real-Time Systems via Neural Networks
CRII:CSR:NeuroMC---通过神经网络实现混合关键实时系统的并行在线调度
  • 批准号:
    1755965
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 17.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了