EAGER: CNS: RobSenCom: A Middleware to Improve the Connectivity between Heterogeneous Robots and IoT

EAGER:CNS:RobSenCom:改善异构机器人和物联网之间连接的中间件

基本信息

  • 批准号:
    2233879
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-10-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Internet-of-Things (IoT) networks span an increasingly diverse set of stationary and robotic devices (e.g., aerial drones, autonomous ground vehicles). Achieving communication synchrony, reliability, and fault tolerance among these devices is a key challenge due to the complex dynamics of mobile, heterogeneous devices deployed in real-world environments. This project will begin to address that challenge in the context of IoT networks operating across multiple mobile agents. The project will take a “ground up” approach, beginning with addressing fundamental differences in simulation mechanics between multi-agent robotics simulators and network simulators. Three main objectives will be pursued: (1) The project will explore integration challenges associated with combining physics-based simulators and discrete event-based simulators. A new network coordinator will be developed to synchronize the simulation timelines between these systems. (2) Using this integrated framework, the project will study the propagation of errors arising from within the constituent platforms under a range of scenarios (e.g., varying agent speeds, varying networking protocols). (3) Finally, the project will integrate the simulation framework with physical devices to enable hybrid experimentation, reducing the "simulation-to-reality" gap.As IoT networks increasingly expand across multi-agent robotic environments, their utility in realizing mission-critical services will grow. Potential applications already being explored include search and rescue services, wildfire monitoring, and flood impact assessment. This project will begin to provide the computer and network systems foundations necessary to construct these systems in a manner that ensures communication synchrony, reliability, and fault tolerance. More generally, this project will catalyze innovation in the design and validation of large-scale IoT networks built upon stationary devices and mobile robots. The impact on future mission-critical IoT systems --and the resulting economic and societal benefits-- could be significant. The project will also contribute to workforce development through the involvement of undergraduate researchers, high school students, and a postdoctoral researcher. The PI is committed to broadening participation and will actively recruit students from groups underrepresented in computing.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.
物联网(IoT)网络跨越越来越多样化的固定和机器人设备(例如,空中无人机,自主地面车辆)。在这些设备之间实现通信同步、可靠性和容错性是一项关键挑战,因为在实际环境中部署的移动异构设备具有复杂的动态特性。该项目将开始在跨多个移动代理运行的物联网网络背景下解决这一挑战。该项目将采取“自下而上”的方法,从解决多智能体机器人模拟器和网络模拟器之间仿真机制的基本差异开始。将追求三个主要目标:(1)该项目将探索与结合基于物理的模拟器和离散事件的模拟器相关的集成挑战。将开发一种新的网络协调器来同步这些系统之间的仿真时间表。(2)使用这个集成框架,该项目将研究在一系列场景(例如,不同的代理速度,不同的网络协议)下组成平台内部产生的错误传播。(3)最后,该项目将仿真框架与物理设备集成,以实现混合实验,减少“模拟到现实”的差距。随着物联网网络在多智能体机器人环境中日益扩展,它们在实现关键任务服务方面的效用将会增长。已经在探索的潜在应用包括搜索和救援服务、野火监测和洪水影响评估。该项目将开始提供必要的计算机和网络系统基础,以确保通信同步、可靠性和容错性的方式构建这些系统。更广泛地说,该项目将促进基于固定设备和移动机器人的大规模物联网网络设计和验证的创新。对未来关键任务物联网系统的影响以及由此产生的经济和社会效益可能是巨大的。该项目还将通过本科生研究人员、高中生和博士后研究人员的参与,促进劳动力发展。学院致力扩大学生参与,并会积极招收在计算机领域未获充分代表的团体的学生。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Novel ROS2 QoS Policy-Enabled Synchronizing Middleware for Co-Simulation of Heterogeneous Multi-Robot Systems
一种新颖的 ROS2 QoS 策略同步中间件,用于异构多​​机器人系统的协同仿真
  • DOI:
    10.1109/icccn58024.2023.10230109
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dey, Emon;Walczak, Mikolaj;Anwar, Mohammad Saeid;Roy, Nirmalya;Freeman, Jade;Gregory, Timothy;Suri, Niranjan;Busart, Carl
  • 通讯作者:
    Busart, Carl
SynchroSim: An Integrated Co-simulation Middleware for Heterogeneous Multi-robot System
SynchroSim:异构多机器人系统集成联合仿真中间件
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Nirmalya Roy其他文献

RESEARCH ARTICLE ROLE OF ESOPHAGEAL MANOMETRY IN PATIENTS WITH REFLUX SYMPTOMS, DYSPHAGIA AND NONCARDIAC CHEST PAIN
研究文章食管测压对有反流症状、吞咽困难和非心源性胸痛患者的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Saha;Nirmalya Roy;S. Hazra
  • 通讯作者:
    S. Hazra
Mobeacon: An iBeacon-Assisted Smartphone-Based Real Time Activity Recognition Framework
Mobeacon:基于 iBeacon 辅助的智能手机实时活动识别框架
  • DOI:
    10.4108/eai.22-7-2015.2260073
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. A. U. Alam;Nilavra Pathak;Nirmalya Roy
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Demo: RhythmEdge: Enabling Contactless Heart Rate Estimation on the Edge
演示:RhythmEdge:在边缘启用非接触式心率估计
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绿色建筑能源分析:挑战与机遇
A typical case of Dermatomyositis
皮肌炎典型病例
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mainak Mandal;Suman Sarkar;Abhishek Praharaj;Soumyadeep Maity;A. Chanda;Navaneel Chakraborty;Nirmalya Roy;Poulami Das;Sudipta Sardar;Satyam Kundu;Himeli Roy;Madhurata Mondal;Nimit Prakash
  • 通讯作者:
    Nimit Prakash

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  • DOI:
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  • 通讯作者:
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Conference: NSF Student Travel Grant for 2024 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom)
会议:2024 年 IEEE 普适计算和通信国际会议 (PerCom) 的 NSF 学生旅费资助
  • 批准号:
    2403113
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Conference: NSF/TIH PI Meeting and Workshop for Indo-US Research Collaboration
合作研究:会议:NSF/TIH PI 会议和印美研究合作研讨会
  • 批准号:
    2327270
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel: CSR: Small: NSF Student Travel Grant for 2023 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom)
差旅:CSR:小额:2023 年 IEEE 国际普适计算和通信会议 (PerCom) 的 NSF 学生差旅补助金
  • 批准号:
    2300661
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Research Experiences for Undergraduates in Smart Computing and Communications
REU 网站:智能计算和通信本科生的研究经验
  • 批准号:
    2050999
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Scalable and Adaptable Cross-Domain Autonomous Health Assessment
职业:可扩展且适应性强的跨域自主健康评估
  • 批准号:
    1750936
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Distributed Data Analytics for Real-Time Monitoring and Detection of Flash Floods in Smart City
用于实时监测和检测智慧城市山洪的分布式数据分析
  • 批准号:
    1640625
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: A Sensor Technology Box for Smart Health
I-Corps:智能健康传感器技术盒
  • 批准号:
    1559752
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Breakthrough: Low-cost Continuous Virtual Energy Audits in Cyber-Physical Building Envelope
CPS:突破:网络物理建筑围护结构中的低成本连续虚拟能源审计
  • 批准号:
    1544687
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: EAGER: Design and Implementation of a Fine-Grained Appliance Energy Profiling System for Green Building
CSR:EAGER:绿色建筑细粒度电器能源分析系统的设计和实施
  • 批准号:
    1344990
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: EAGER: Design and Implementation of a Fine-Grained Appliance Energy Profiling System for Green Building
CSR:EAGER:绿色建筑细粒度电器能源分析系统的设计和实施
  • 批准号:
    1255965
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

IL-17A通过STAT5影响CNS2区域甲基化抑制调节性T细胞功能在银屑病发病中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82304006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
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miR-20a通过调控CD4+T细胞焦亡促进CNS炎性脱髓鞘疾病的发生及机制研究
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  • 批准年份:
    2022
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    30 万元
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    青年科学基金项目
血浆CNS来源外泌体中寡聚磷酸化α-synuclein对PD病程的提示研究
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    82101506
  • 批准年份:
    2021
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    30 万元
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    青年科学基金项目
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    32160834
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    2021
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  • 批准年份:
    2021
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    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
生物工程化微泡干扰MAPK通路重编程CNS微环境起始脑胶质瘤免疫检查点抑制剂的应答研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
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    青年科学基金项目
百合中“桉树脑盒”挥发物生物合成关键酶基因CNS的功能解析
  • 批准号:
    32002082
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
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大气细颗粒物通过NF-κB/LBP-9信号通路诱导小胶质细胞激活加剧CNS脱髓鞘损伤的作用机制研究
  • 批准号:
    82071396
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型化合物组合抑制STAT6维持Foxp3-CNS2去甲基化产生稳定的iTreg细胞诱导小鼠肾移植免疫耐受的机制研究
  • 批准号:
    82070773
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
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  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
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相似海外基金

CRII: CNS: IoT-aware Federated On-Device Intelligence
CRII:CNS:物联网感知的联合设备上智能
  • 批准号:
    2418308
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
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    Standard Grant
CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
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    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
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    Standard Grant
CRII: CNS: Supporting Resilient Perception in Autonomous Cyber-physical Systems
CRII:CNS:支持自主网络物理系统中的弹性感知
  • 批准号:
    2348349
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS炎症における抗炎症性アストロサイト誘導のパスウェイ解析から見出される創薬標的
通过中枢神经系统炎症中抗炎星形胶质细胞诱导的通路分析发现药物发现靶点
  • 批准号:
    23K27330
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CNS Core: Small: Network Wide Sensing by Leveraging Cellular Communication Networks
CNS 核心:小型:利用蜂窝通信网络进行全网络传感
  • 批准号:
    2343469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    2317698
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
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    Standard Grant
CISE-MSI: DP: CNS: AI-powered Diagnosis Augmented by Self-sustaining Sensing System for Intelligent Wastewater Infrastructure Management
CISE-MSI:DP:CNS:通过自我维持传感系统增强人工智能诊断,实现智能废水基础设施管理
  • 批准号:
    2318641
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel: NSF Student Travel Grant for 2023 IEEE Conference on Communications and Network Security (IEEE CNS)
旅行:2023 年 IEEE 通信和网络安全会议 (IEEE CNS) 的 NSF 学生旅行补助金
  • 批准号:
    2331646
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CNS: Toward a Sustainable and Intelligent Air-Ground IoT Framework for Remote Monitoring
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  • 批准号:
    2348818
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Reconfigurable Kernel Datapaths with Adaptive Optimizations
协作研究:CNS 核心:中:具有自适应优化的可重构内核数据路径
  • 批准号:
    2345339
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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知道了