Battery management systems increasingly require accurate battery health prognostics under strict on-device constraints. This paper presents DLNet, a practical framework with dual-stage distillation of liquid neural networks that turns a high-capacity model into compact and edge-deployable models for battery health prediction. DLNet first applies Euler discretization to reformulate liquid dynamics for embedded compatibility. It then performs dual-stage knowledge distillation to transfer the teacher model's temporal behavior and recover it after further compression. Pareto-guided selection under joint error-cost objectives retains student models that balance accuracy and efficiency. We evaluate DLNet on a widely used dataset and validate real-device feasibility on an Arduino Nano 33 BLE Sense using int8 deployment. The final deployed student achieves a low error of 0.0066 when predicting battery health over the next 100 cycles, which is 15.4% lower than the teacher model. It reduces the model size from 616 kB to 94 kB with 84.7% reduction and takes 21 ms per inference on the device. These results support a practical smaller wins observation that a small model can match or exceed a large teacher for edge-based prognostics with proper supervision and selection. Beyond batteries, the DLNet framework can extend to other industrial analytics tasks with strict hardware constraints.


翻译:电池管理系统日益要求在严格的设备端约束下实现精确的电池健康预测。本文提出DLNet,一种实用的双阶段液态神经网络蒸馏框架,将高容量模型转化为紧凑且可部署于边缘设备的电池健康预测模型。DLNet首先应用欧拉离散化重新表述液态动力学以兼容嵌入式系统。随后执行双阶段知识蒸馏,迁移教师模型的时序行为,并在进一步压缩后恢复该行为。基于联合误差-成本目标的帕累托引导选择保留了在精度与效率间取得平衡的学生模型。我们在广泛使用的数据集上评估DLNet,并通过int8部署在Arduino Nano 33 BLE Sense上验证实际设备可行性。最终部署的学生模型在预测未来100个周期电池健康状态时实现0.0066的低误差,较教师模型降低15.4%。模型规模从616 kB压缩至94 kB(减少84.7%),在设备上每次推理耗时21毫秒。这些结果支持一种实用的“小模型胜出”现象:在恰当的监督与选择下,小模型在边缘预测任务中能够匹敌甚至超越大型教师模型。除电池领域外,DLNet框架可扩展至其他具有严格硬件约束的工业分析任务。

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一是主要脏器无疾病,身体形态发育良好,体形均匀,人体各系统具有良好的生理功能,有较强的身体活动能力和劳动能力,这是对健康最基本的要求;

二是对疾病的抵抗能力较强,能够适应环境变化,各种生理刺激以及致病因素对身体的作用。传统的健康观是“无病即健康”,现代人的健康观是整体健康,世界卫生组织提出“健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德”。因此,现代人的健康内容包括:躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。健康是人的基本权利。健康是人生的第一财富。
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