docs: add alternative real-time research frameworks

项目框架3-MCU与资源受限SoC的AI实时性与低功耗研究/20-实验与规划/01-实验设计.md

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+# 实验设计
+
+## 1. 平台选择
+
+建议最少包含：
+
+- 一个 MCU 或低资源控制器，用于 TinyML/轻量 AI 与周期控制共存；
+- 一个带 NPU 的资源受限 SoC，用于统一内存、DMA 和热干扰；
+- 必要的功率计、逻辑分析仪或示波器以及 CAN/RS485 对端。
+
+设备按真实 AI 运行能力选择，不以补齐 T1～T5 为目标。
+
+## 2. 对照组
+
+| 编号 | 配置 |
+|---|---|
+| C0 | 仅控制任务 |
+| C1 | 控制 + AI 默认配置 |
+| C2 | C1 + 优先级和中断隔离 |
+| C3 | C2 + 时间/内存/功耗预算与准入 |
+| C4 | C3 + 模型降级和故障恢复 |
+
+## 3. 压力场景
+
+| 场景 | 内容 |
+|---|---|
+| M0 | 控制空载基线 |
+| M1 | AI 独立运行 |
+| M2 | 控制 + AI |
+| M3 | M2 + CPU/缓存压力 |
+| M4 | M2 + 内存/DMA 压力 |
+| M5 | M2 + I/O/中断压力 |
+| M6 | AI 突发和过载 |
+| M7 | 热稳态和降频 |
+| M8 | OOM、超时、运行时或设备故障 |
+
+## 4. 变量扫描
+
+- 控制周期、执行预算和关键 I/O 频率；
+- AI 模型、精度、输入尺寸和执行频率；
+- CPU/NPU 频率与功率模式；
+- 内存预算和 DMA 缓冲区大小；
+- AI 队列深度、跳帧率和超时期限；
+- 环境温度和持续运行时间。
+
+## 5. 实施顺序
+
+1. 验证控制任务和物理计时链路。
+2. 完成模型正确性、峰值内存和独立能耗准入。
+3. 运行 C0/C1，确认 AI 实际产生的干扰。
+4. 依次加入 C2～C4 并做逐项消融。
+5. 扫描负载直到出现控制违约或 AI 服务失效。
+6. 在选定边界附近进行热稳态与长时间实验。
+7. 使用冻结配置进行独立确认批次。
+
+## 6. 停止条件
+
+- 控制任务出现不可接受违约；
+- 温度、电压或电流超过设备安全范围；
+- 测量链路丢样或时钟失效；
+- 内存不足导致无法保持关键任务；
+- AI 后端不支持目标模型或精度。
+
+停止不代表实验失败，应记录为容量或适配边界。

项目框架3-MCU与资源受限SoC的AI实时性与低功耗研究/20-实验与规划/02-指标与证据.md

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+# 指标与证据
+
+## 1. 控制实时性
+
+- 任务响应时间、完成抖动和观测最大值；
+- deadline miss ratio；
+- 中断响应和关键 I/O 端到端时延；
+- AI 启停、模型切换和降频瞬间的时间序列；
+- 故障与恢复窗口内的控制表现。
+
+## 2. AI 服务有效性
+
+- 推理端到端时延和按期率；
+- 有效结果率、任务质量和超时率；
+- 跳帧、拒绝和降级比例；
+- 模型切换时间；
+- 控制无违约条件下的最大持续 AI 负载。
+
+## 3. 资源与能耗
+
+- 峰值和稳态内存；
+- CPU/NPU 利用率与执行占空比；
+- 内存带宽或可取得的代理指标；
+- 整机平均功率、峰值功率和能量；
+- 温度、实际频率和降频时间比例；
+- 单次有效结果能耗和有效结果/焦耳。
+
+## 4. 核心结果表达
+
+推荐把结果组织为“安全运行区”：
+
+```text
+控制 deadline 满足
+AND AI 质量 >= Q_min
+AND AI 按期率 >= H_min
+AND 功耗 <= P_max
+AND 温度 <= Temp_max
+```
+
+扫描 AI 频率、模型复杂度和功耗模式，绘制满足全部条件的可行区域及其边界。
+
+## 5. 不应使用的证据替代
+
+- 平均延迟不能替代 deadline miss ratio；
+- 短时冷机性能不能替代热稳态；
+- 模型权重大小不能替代峰值内存；
+- 芯片标称 TOPS 不能替代实测完成时间；
+- 零违约不能直接表述为理论硬实时保证；
+- 降低 AI 完成率获得的低功耗不能单独称为能效提升。
+
+## 6. 推荐图表
+
+1. AI 负载—控制尾延迟与违约率曲线；
+2. 时间、内存、功耗预算消融图；
+3. 模型质量—按期率—能耗 Pareto 图；
+4. 热稳态下温度、频率、控制延迟时间序列；
+5. 过载状态下跳帧、降级和恢复过程；
+6. 不同 MCU/SoC 的机制可迁移性对比表。