近日,我院计算机科学与技术专业本科生王彬旭在其毕业设计导师张翀副研究员的指导下,于物联网低功耗计算领域取得重要突破。以导师一作、学生二作身份撰写的论文“ECTC: A Game-Theoretic Framework for Energy-Communication-Computation Coupled Optimization in Battery-Free Sensor Networks”被国际顶级期刊《IEEE Transactions on Mobile Computing》(IEEE TMC)正式录用。该期刊是中国计算机学会移动计算领域CCF-A类顶刊,也是中科院SCI一区Top trans顶刊。目前,王彬旭同学已凭借优异的学术表现,成功被中山大学系统科学与工程学院录取,攻读计算机技术硕士学位。
该文聚焦无电池传感器网络中的能量-通信-计算耦合优化问题,提出了一种物理可审计的闭环协同框架ECTC。针对传统仿真模型与真实硬件行为之间长期存在的能效偏差,以及储能边界误判导致系统频繁崩溃的难题,论文建立了三项协同机制:1)构建测量校准的瞬态感知剖析方法(FEMP 2.0),实现了对硬件瞬态功耗的精准刻画,解决了仿真能量估算与物理现实系统性失配的问题;2)提出势垒增强型截断李雅普诺夫控制器(Virtual Wall),解决了持续性能量浪费与电压跌落的问题;3)形成谱分层Shapley合作分配策略(Stratified Shapley),实现了异构节点间的高效公平协同,解决了大规模部署中计算开销与运行韧性难以兼顾的问题。实验在50节点异构物理平台上进行了为期28天的部署验证,结果表明ECTC在能效与公平性方面均显著占优。该研究为无电池物联网设备的能效优化提供了从物理底层到协同顶层的全栈解决路径,有助于推动低功耗感知系统的大规模可靠部署。
《IEEE Transactions on Mobile Computing》是IEEE计算机学会旗下专注于移动计算领域的旗舰学术期刊,覆盖无线网络、可穿戴与嵌入式系统、低功耗设计、能量管理与移动数据管理等研究方向。该刊自2002年创刊以来,持续发表引领移动计算发展的里程碑式成果,在学术界与工业界享有广泛声誉。

ECTC 系统设计架构