一种提高Ad Hoc网络节点能量效率的DPM模型

在节点能量有限的Ad Hoc网络中,如何延长节点电池寿命并提高能量效率是能量问题研究的关键之处。针对这一问题,提出了移动节点的动态策略管理(DPM)模型,并在模型中引入了随机优化控制策略以提高节点能量效率。然后应用概率模型检测技术将其建模为DTMCs,并使用PRISM对这一策略和DPM中另外两种常用预测策略进行了比较,结果表明这一优化策略对网络的拥塞、延时及可靠性影响较小,其总体节能效果优于上述两种预测策略。

WINCE下中的电源初始化方法

较详细地阐述了如何在WINCE 5.0系统下通过MC13783芯片的电源管理功能实现电源分配的初始化工作,并从工程开发的角度介绍了如何在系统初始化过程中加载电源管理的一种方法。电源管理初始化实现方案的重点在于通过初始化WINCE系统对系统的电源管理进行加载,从而实现对一整套完整的移动终端设备进行电源管理。

BUCBAT自适应动态电源管理策略

结合电池放电特性,提出一种自适应超时动态电源管理策略BUCBAT。基于电池放电过程中电压逐渐降低的特性,BUCBAT根据电池放电电压的大小动态调整超时阙值;采用两块电池以特定频率轮流供电,充分利用电池放电电压的自恢复特性。实验结果表明,与超时策略相比,BUCBAT动态电源管理策略在兼顾系统QoS性能的同时,能够合理地管理系统功耗,从而延长系统的可持续工作时间。

基于Linux动态频率调整的DPM方案

在嵌入式系统中,提出一个基于Linux动态频率调整(DFS)的动态电源管理(DPM)方案。该方案可以实现2个及2个以上级别的频率调整,为用户提供系统频率等级设定接口,从而增加用户自主选择功能,解决单纯依靠系统自动调整频率等级的数量限制问题,并将应用层、内核层、驱动层程序分开以增强代码可移植性。在S3C2440A平台的实验结果验证了该方案的可行性。

基于强化学习的多核芯片动态功耗管理框架

多核芯片可以为移动智能终端提供强大算力,但功耗和温度问题始终制约着其性能表现。针对这个问题,该文提出了一种基于强化学习的多核芯片动态功耗管理框架。首先,建立了一个基于GEM5的多核芯片动态电压频率调节仿真系统。然后,采用了一种考虑CMOS芯片物理特性的功耗模型构建方法以实现在线实时功耗监测。最后,设计了一种面向多核芯片的梯度式奖励方法,并使用深度Q神经网络(Deep Q Network, DQN)算法对多核芯片的功耗管理策略进行学习。仿真结果表明,相比于常规的Ondemand,MaxBIPS方案,该文所提出的框架分别实现了2.12%, 4.03%的多核芯片计算性能提升。

单处理器多外设实时系统全局能耗优化算法研究

在电池供电的实时嵌入式系统中,能耗是系统设计的一个重要研究问题.动态电压调度和动态电源管理是两种重要的节能技术.前者是动态改变处理器电压/频率,降低处理器能耗;而后者是动态调整片外设备的工作模式,减少片外设备能耗.目前只有少量研究把这两种技术综合在一起.本文研究支持这两种技术的嵌入式全系统实时任务节能调度问题.针对连续和离散处理器频率模型,论文分别提出高效的算法,通过计算系统运行的能耗最小处理器最优频率和设备最优空闲时间,来实现全系统综合节能的目的.实验模拟表明本文算法大大优于其他算法.

无线传感器网络动态功率管理方法

为了最大限度节约能源的使用,使无线传感器网络使用寿命延长,提出了利用小波和Kalm an滤波的一种动态功率管理方法。该方法通过使用小波、Kalm an和AR对下一事件到达时间的预测来决定传感器进入何种的功率状态,使得在尽可能低的事件丢失率下减少传感器总体能量损耗。仿真实验结果表明:这种方法是有效的。

常带宽服务器混合任务低功耗调度算法

针对包含有截止期限限制的周期任务和有响应时间要求的非周期任务的实时系统混合任务集,提出常带宽服务器混合任务低功耗调度算法（constant bandwidth server mix task low power scheduling algorithm,CBSMTLPSA）.该算法是2阶段调度算法,并且结合了动态电压调节（dynamic voltage scaling,DVS）技术和动态功耗管理（dynamic power management,DPM）技术.离线阶段确定任务的离线速度,充分利用处理器的资源;在线阶段通过回收周期任务提早完成的空闲时间以及服务器产生的空闲时间,利用DVS技术调节处理器的运行速度,并且当处理器处于空闲状态时,判断是否使用DPM技术以达到进一步降低能耗的目的.仿真实验表明所提出的CBSMTLPSA算法比CBS/DRA-W（constant bandwidth server for dynamic reclaim algorithm base workload）算法节约6.02%~34.14%的能耗;CBSMTLPSA算法的能耗与非周期任务的响应时间的乘积比CBS/DRA-W算法低5.86%~34.06%.

基于动态技术的分布式车身网络系统低功耗设计与研究

设计了基于CAN/LIN通讯协议的分布式车身网络系统,并对其低功耗进行了研究。从硬件上提出了节点的低功耗设计方法,并分析了节点能耗主要来源,提出动态电压调节和动态能量管理的控制策略;结合操作系统的空闲任务,从软件上给出了两种系统进人低功耗模式的方法,利用CAN/LIN总线实现了单节点到整个系统的唤醒。经台架验证可知,该设计可以显著降低车身控制系统的功耗。

基于MA(q)模型的动态电源管理预测策略

基于MA(q)模型提出了一种新颖的PIF(predictive-issue-feedback)预测策略,该策略由MA(q)预测模块、CI控制模块、PF反馈模块三部分组成。实验结果表明,PIF策略具有稳定性,而且与其他预测性策略相比,该策略能够进一步降低系统的平均功耗。

改进自适应学习树电源管理预测策略

为了降低嵌入式设备的功耗,研究了基于自适应学习树结构模型的动态电源管理预测策略。通过在基于概率自适应学习树结构模型的基础上添加空闲时间长度结点,提出了概率统计加权空闲时间的改进自适应学习树电源管理预测策略,以空闲时间长度作为预测依据,同时采用实际状态历史概率统计的结果进行预测空闲时间长度的更新。仿真结果表明,该方法可以有效地降低设备功耗,并且提高了预测准确率。

基于概率的自适应学习预测策略

动态电源管理技术降低系统功耗的主要办法是根据工作负载的变化动态地切换目标设备工作模式。针对自适应学习树模型的缺陷,提出基于概率的自适应学习预测策略,通过概率描述设备行为,能够提高预测正确率,从而达到系统功耗与性能之间的优化平衡。基于概率的自适应学习预测策略是一种集预测、控制、反馈为一体的预测策略。实验结果表明,该预测策略具有较好的稳定性,与其他预测策略相比可以进一步降低系统的功耗。

基于Markov模型的动态电压调节策略

基于Markov模型,针对具有离散工作电压模式的处理器提出了一种动态电压调节策略MKBVSP(Markov based voltage scaling policy)。MKBVSP能够根据工作负载的需求变化实现处理器工作模式的动态切换,达到系统性能与能耗之间的平衡。实验结果表明,MKBVSP策略能够在更大程度上降低系统平均能耗,最大比率可达58%。

基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计

为实现仓储导弹装备的故障预测和健康管理(PHM)系统,研究基于MEMS传感器的导弹状态监测节点。以整合射频模块的微功耗单片机CC430F5133为核心,由微传感器模块采集状态信息,并经无线射频传输与上级ARM控制器实现实时通信,解决了节点长期稳定供电、复合传感器立体结构设计和安装等关键技术。该节点具有体积小,布置灵活,对监测对象无影响,功耗低,连续监测时间长等特点,能实现长期无人值守下的信息采集与实时上传,较好地完成了状态信息采集终端的功能。

一个嵌入式系统动态电源管理方案

动态电源管理旨在根据当前应用的需要来调节处理器电压和频率从而满足便携式系统的高性能低功耗的要求。该文介绍了一个嵌入 式系统动态电源管理方案。阐述了动态探测问题以及怎样对基于处理器的探测数据进行扩展。

一种基于活跃态的动态电源管理预测算法

提出一种基于活跃态的动态电源管理预测算法,充分利用了活跃态和空闲时间段的关系,并且加入动态自适应调节因子,不仅对较大变化的时间段预测误差小,而且能快速调整适应工作负载的变化。实验表明该算法优于传统算法。

一种基于改进的动态能量管理的无线传感器节点节能技术研究

针对无线传感器节点的结构特点,以动态能量管理技术为出发点,结合实际应用场合,提出了一种改进的动态能量管理节能模式,建立了不同工作模式下的无线传感器节点能耗模型,并对不同工作模式下的能耗进行了量化分析。分析结果表明,改进后的动态能量管理技术能够有效地降低无线传感器的能量损耗。分析结果为下一步无线传感器节点的节能改进设计打下了良好的基础。

嵌入式系统中低功耗设计

文章通过对嵌入式系统中处理器的选择、接口电路的设计、动态电源管理以及电源供给电路的选择等四大方面的综合论述,较为全面地总结低功耗设计的若干方法和技巧,对于PDA等手持类设备的开发有着较大的实用价值。

无线传感器网络节点芯片的软/硬件协同低功耗设计技术

文章在深入研究了传感器节点芯片软硬件体系架构后,分析了CMOS工艺下集成电路的功耗来源和设计传感器节点芯片的功耗要求,研究了三种降低功耗的硬件电路设计方法,并推导了相应的公式:电源调节模块改进了传统的LDO电路结构,实现了双环路动态补偿方法,对芯片内部电路进行多等级电源供电;把芯片电路划分为四个工作状态,在不同的工作状态,各电路模块按照不同的活动级别被激活或者被关断耗;对影响功耗很大的时钟网络进行优化,采用多级时钟网络并根据不同电路模块选择不同的时钟频率。这些研究,将对后续的传感器节点芯片设计工作,具有重要的意义。

智能电源芯片BQ24721及其在便携式设备中的应用

详细介绍了TI公司新推出的一款智能电源芯片BQ24721,包括它的功能、特点及其在便携式设备电源系统中的应用。研究表明,BQ24721是一款集电源自动选择、电池充电器及安全保护于一体的高集成度、高精度的整合式电源芯片,它为便携式设备的电源系统设计提供了一种有效的解决方案,值得深入研究和推广。