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《动态可重构FPGA在边缘计算加速中的应用研究》

第一章问题导向与应用需求分析

1.1现实问题识别与背景分析

1.1.1行业现状与问题识别

当前边缘计算在工业物联网、智能交通及医疗监测等领域快速普及，但边缘设备普遍面临计算能力不足与能效瓶颈的双重挑战。具体问题表现为：静态硬件架构难以适应任务多样性，例如在智能制造场景中，同一边缘节点需交替处理视觉检测、传感器融合等异构任务，导致硬件资源利用率低下；同时，传统CPU或GPU方案在低功耗边缘设备上推理延迟高，无法满足毫秒级实时响应需求。这些问题严重制约了边缘智能的规模化部署，尤其在5G与AIoT融合背景下，任