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D2D 異構網絡技術（即終端直通技術），不需要通過基站或核心網進行數據中轉和處理，只需在移動終端之間建立通信鏈路即可直接傳輸數據，為突破上述技術瓶頸提供了一種新型的網絡架構。目前，D2D 技術已被IMT-2020（5G）推進組確定為第5代移動通信系統的關鍵技術之一。然而，D2D 通信無線資源分配方面的研究，必須考慮能量效率和能量使用的優化。由于移動終端的電池容量有限，一旦忽視數據傳輸中對能量效率的優化，將使得數據傳輸由于能量枯竭而中斷，重要信息無法及時傳達，嚴重影響服務質量和用戶體驗。針對4G 智能手機的用戶調查結果表明，只有不到25%的用戶對手機續航時間表示滿意，手機續航時間已經成為影響用戶滿意度和品牌忠誠度的關鍵因素之一。 　　課題組深入研究了頻譜效率和能量效率之間的內在關聯，其研究結果表明，在考慮實際電路功率損耗的情況下，頻譜效率和能量效率不再是簡單的單調遞減關系，而是隨著頻譜效率的增加，能量效率呈現先單調遞增后單調遞減的特性。通過上述分析可以看出，如果一味追求高頻譜效率和高吞吐量，將會帶來移動終端能量效率的大幅度下降。因此，課題組針對D2D異構網絡頻譜資源復用的復雜場景，將針對能效最優的NP難聯合資源分配問題轉換為用戶偏好下的隨信道狀態和干擾水平而動態變化的一對一匹配問題，并通過采用穩定匹配理論、非合作博弈理論、非線性優化理論來解決能效優化問題。研究結果表明，在保障QoS情況下，相比傳統的高譜效資源分配方法，該方案可以將移動終端的功率消耗降低200%以上。，本項目的核心研究方向正是將節能減排戰略方針落實到移動通信的基礎研究領域中，與國家中長期科技發展方向和國際通信產業長期發展趨勢相一致，將在技術、環境和經濟等多個方面具有重要的研究意義和實用價值。 　　 課題組負責人周振宇自參加工作起即投入到異構網絡資源分配、干擾協調、移動性管理、自組織組網等方面的研究工作中，作為項目負責人，先后主持了多項國家級、省部級科研項目，包括國家自然科學基金青年科學基金項目、北京市自然科學基金青年科學基金項目、北京市優秀人才計劃項目等，積累了深厚的理論基礎和豐富的研究經驗。以 第 一 作 者 和 通 信 作 者 在 IEEE Transactions on Communications 、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Transactions on Green Communications and Networking、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、IEEE Transactions on Industrial Informatics等通信領域主流期刊發表論文30 余篇，在IEEE ICC、IEEE Globecom 等通信領域旗艦會議發表文章30 余篇，其中2 篇論文入選ESI 高被引論文。 　　其研究工作已被 Prof. Zhu Han（IEEE Fellow）、Prof. Weihua Zhuang（加拿大工程院院士、IEEE Fellow）、Prof. Sherman Shen（加拿大工程院院士、IEEE Fellow）、Prof. Vincent Poor（美國科學院院士、加拿大科學院院士、英國皇家科學院院士、IEEE Fellow）、Prof. Andreas Molisch（奧地利科學院院士、IEEE Fellow）、易芝玲教授（中國移動研究院首席科學家）以及JSAC、IEEE Transactions on Wireless Communications、IEEE Communications Magazine 等通信領域頂級期刊引用和正面評價。榮獲IET Communications 最佳期刊論文獎（the IET Premium Award in 2017，每年在全球范圍內僅選拔1 篇）、IEEE 通信協會綠色通信與計算專委會最佳論文獎（IEEE ComSoc Green Communications and Computing Technical Committee 2017 Best Paper Award，在IEEE Globecom 2017 會議上頒獎） 　　目前擔任 IEEE Access、Transactions on Emerging Telecommunications Technologies、IEEE Communications Magazine 等國際學術期刊的編輯及客座編輯，擔任IEEE ISADS’15 智能電網通信與網絡技術專題研討會聯合主席，擔任IEEE Globecom、IEEE ICC、IEEE WCNC、IEEE VTC、IEEE PIRMC、IEEE CCNC、IEEE APCC 等國際學術會議的技術委員會委員。在國際標準化方面，擔任IEEE 異構網絡授權/非授權頻譜融合標委會工作組骨干成員（IEEE Standards Association, P1932.1 Working Group, “Licensed/Unlicensed Spectrum Interoperability in Wireless Mobile Networks”）。應邀在IEEE 車輛技術協會旗艦會議IEEE VTC’18 上作Tutorial 報告（報告題目：Internet of Vehicles: When SDN, Edge Computing and Big Data Meet Intelligent Transport Systems）。2016 年入選北京市委組織部“北京市優秀人才計劃”，2017 年入選IEEE 高級會員（IEEE Senior Member）。 　　該研究由中國國家自然科學基金委項目61601180和61601181，中央高校基礎研究基金資助項目2014MS08和2016MS17，日本學術振興會JSPS KAKENHI 26730056， JP15K15976和JP16K00117以及JSPS A3 Foresight等項目資助。

高校科技成果盡在科轉云

本發明公開了一種基于 D2D 和上行 NOMA 的兩用戶通信方法，包括：獲取當前網絡信息和用戶信息；兩個用戶需要在通信時長 T 內完成各自的數據傳輸，當距離上滿足 di＞dj＞d0 且 dj+d0＞di,i≠j,i,j∈{1,2}時，用戶 i 在通信時長 T 內使用全部頻譜資源將數據量 Di 通過D2D 方式傳輸給用戶 j；用戶 j 工作在 FD 模式，在通信時長 T 內使用全部頻譜資源通過 NOMA 方式將數據量 Di 和 Dj 上傳給基站，其中用戶 i 的數據作為強用戶數據，基站首先對其進行解碼，然后再解碼用戶 j 的數據；本發明提供的結合 D2D 技術的上行 NOMA 高能效通信方法，與采用上行 OFDMA 的通信方法相比，在保證系統頻譜效率不變的情況下，較好地提升了系統能效。

利用硅基單分子器件研究了分子馬達水解的動力學過程，發現了無標記的電學檢測方法觀察到的分子馬達的轉動速度要比熒光標記的方法快一個數量級（ACS Nano 2018, 11, 12789）以苯環為骨架、芴基為核心的共軛分子，并在末端修飾上氨基，通過穩定的酰胺鍵將帶有羰基官能團的功能分子連接在石墨烯電極之間，通過使用自主搭建的高速電學測試平臺對化學反應進行了實時監測。大的共軛結構以及酰胺共價鍵的強耦合保證了分子具有良好的導電性；在化學反應進行的過程中，分子結構的變化將導致分子軌道發生改變，從而影響導電通道，影響器件的電導特性。

研制了國際首例穩定可逆的單分子光開關器件（ Science ,  2016 ,  352 , 1443;  J. Phys. Chem. Lett. ,  2017 ,  8 , 2849）；觀察到了低溫下聯苯基團由于σ單鍵的旋轉產生的精細立體電子效應（ Nano Lett. ,  2017 ,  17 , 856）；研究了分子間主客體相互作用的動力學過程（ Sci. Adv .,  2016 ,  2 , e1601113），揭示了羰基和羥胺反應形成酮肟的分子機制（ Sci. Adv. ,  2018 ,  4 , eaar2177），證實了利用單分子電學檢測方法研究單分子反應動力學的可行性，為實現單分子化學反應的可視化研究邁出了重要的一步。他們利用硅基單分子器件實現了具有單堿基對分辨率的DNA雜交/脫雜交動力學過程的研究（ Angew. Chem. Int. Ed. ,  2016 ,  55 , 9036）；在單分子水平上揭示了分子馬達水解的動力學過程（ ACS Nano , 2018 ,  11 , 12789），展現了單分子器件在單分子生物物理研究方面的可靠性。

本發明公開了一種大分子鏈模板法制備聚丙烯酸類復合高分子水凝膠的方法，以具有配位功能的大分子鏈為模板，在金屬離子的配位作用下引導丙烯酸單體配位、聚合，制備出具有高機械強度和自修復性能的高分子水凝膠。以質量分數計，該自修復水凝膠原料組分組成包括大分子模板２．５～１０份，單體５～２５份，水３０～６０份，金屬離子０．１～２．５份，引發劑０．１～２．５份。其特征是大分子模板的存在有效引導規整聚合物的制備，同時增加了水凝膠的機械強度和自修復能力。本發明所制備的復合水凝膠具有良好的力學性能及常溫下優異的自修復性能

上海大學機電工程與自動化學院智能基礎件團隊聽取醫生需求，運用3D打印技術快速開發并制作的簡易面屏、護目鏡等防護用具，已經送到上海市第一人民醫院供一般門診醫護人員備用。 機自學院工訓中心接到“護目鏡”3D打印加工要求，從模型設計到工程訓練中心進行打印，再經試戴到精修參數，護目鏡樣品成型只用了2天時間。在打印過程中，團隊嘗試了不同打印材料與成型方法，選用了光敏樹脂或熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）進行打印工作。2月2日開始小批量加工。但實驗室產能有限，為了盡可能多做幾套，設備24小時開機，工作人員兩班倒，目前已交付8副護目鏡。 該團隊還將護目鏡的模型數據與打印參數全網公開，師生們還設計了護目面屏組合體與負壓隔離罩，后續工作也在緊鑼密鼓地進行中。

陳樂堯和黃麓升兩位老師與湖南萌境智能三維技術有限公司聯合開發的是一款3D打印設備，該產品已進入可靠性實驗階段，取得了階段性的成果。有望在今年推向市場，實現首臺套銷售。 該產品是在兩位老師的通力合作下，通過自主設計機械電氣等結構，自主開發控制程序，經過近三年的刻苦攻關完成的。3D打印技術是一個新興高科技產業，市場正在快速成長，方興未艾。針對公司本身的產業布局，我們較早地聯合湖南萌境智能開展了3D打印設備的研發，也期待這個產品成為萌境智能未來的盈利產品。在目前抗疫的關鍵時刻，陳樂堯老師還指導公司設計了多款疫情防控急需產品，并利用SLS技術快速打印出來。這些產品可以解決醫護人員口罩佩戴時間久了之后勒耳朵的問題。同時，雙方還在積極合作研究新型的護目鏡產品。

3D打印應急全封閉護目鏡由東莞理工學院3D打印與智能制造研究中心研制。從討論設計方案、建模、選材、調整數據到定型生產，陳盛貴團隊利用3D打印技術生產的護目鏡，僅花了幾天時間。 經過多次實驗論證后，團隊決定使用光敏樹脂作為鏡框的打印材料。光敏樹脂材質光滑、防水防濕、精度高，而且成型速度快，很適合在當前緊迫的形勢下進行小批量生產。因為護目鏡的特殊用途，必須要保證生產時全程無菌。他們使用的光敏樹脂擁有一類醫療器械備案證，生產過程中每一個配件都會使用酒精擦拭。