分布式嵌入式系统的自适应能耗管理和分析

以降低分布式嵌入式系统整体能耗为目标,立足设备属性及其关系,从系统的启动设备集和设备动态供电电压两个方面着手,提出一种基于Agent的自适应能耗管理及其分析方法.在此基础上,给出分布式嵌入式能耗网(DE-Net),并利用DE-Net模型对系统的基本组件进行建模,根据组件间关系形成能耗模型,以刻画系统的执行流程和能耗属性.最后,利用CTL描述系统性质,并借助Petri网的操作语义来验证方法的正确性和有效性.具体实例应用及实验结果表明：该方法能够有效地降低分布式实时系统的能耗,正确描述能耗自适应调整过程,简化建模和分析过程,对开发具有低能耗DES具有重要的理论意义和实用价值.     

基于时间Petri网的嵌入式系统构件建模与能耗分析

现有软件能耗分析方法主要研究算法级和指令级能耗,对于软件体系结构级的能耗研究较少。为此,从嵌入式系统的软件体系结构出发,在传统Petri网的基础上加入价格和时间标签,建立价格时间Petri网。通过价格时间Petri网构建软件构件和连接子能耗模型分析系统软件能耗,并提出最小能耗可达路径算法降低系统执行能耗。实验结果表明,该模型测得的实际能耗结果与预期结果误差较小,并且能降低系统整体能耗,提高资源利用率。     

基于能耗负载平衡的自组网分簇算法

针对Ad Hoc网络的节点能量受限问题,改进分布式高效分簇算法(DECA),提出一种适用于自组网的分簇算法。该算法建立簇头能耗模型,利用簇头能耗和簇头平均能耗方差描述能耗负载平衡度。仿真实验表明,相比DECA算法,改进算法能有效平衡簇头节点的能耗负载,延长网络生命周期。     

一种高能效自适应移动云计算资源发现算法

针对移动云计算中资源发现能耗高的问题,提出了一种自适应、自动切换资源发现模式的高能效资源发现算法.首先,为两种主流移动资源发现模式分别建立能耗-资源质量模型;然后,利用启发式算法自适应的选择并切换至较低能耗的资源发现模式;最终,设备始终处于能耗较低的模式高效的实现资源发现.实验结果表明,本算法的能效高于单模式资源发现算法.     

基于状态管理的服务器节能策略研究

随着云计算的蓬勃发展,计算机行业的能耗问题日益突出。状态管理一直是优化能耗的有效方法之一。对数据中心的服务器进行合理的状态管理能带来可观的节能收益。针对数据中心等机群环境下服务器的状态能耗进行研究,提出基于状态管理的服务器能耗优化方法,以在保证性能的同时,降低了能耗。首先分析状态管理对服务器能耗带来的影响,根据分析提出服务器的状态优化策略,然后利用Petri网及其状态分析技术对该策略的状态能耗模型和性能模型进行分析。实例分析和模拟实验验证了该方法的有效性和优越性。     

无线传感器网络节点能耗测量及分析

传感网能量高效是无线传感器网络研究中的关键性问题,而对节点能耗的准确测量评估是基础。现有的传感器网络节点能量测试方法,难以满足长时间、细粒度和高精确的测量需求。设计了一款传感器网络节点能耗测量设备,它利用电流采样、高速模拟数字转换芯片和可编程逻辑阵列构成的功耗测量电路实现对节点功能的准确和连续的测量,并对测量结果进行进一步分析。结果表明,该功耗测量设备符合传感网节点的实际运行情况,测量结果为传感器网络节点在线的能耗评估提供了数据依据。     

基于云代理的智能手机3G通信端口节能模型

智能手机的无线通信端口是消耗电量的主要部件之一。随着移动互联网的普及,智能手机中主流的3G端口通信量不断增加,造成手机续航时间大大缩短。新兴的云计算服务平台采用云迁移技术对手机能耗进行优化,但针对通信能耗涉及较少。本文提出利用云代理技术实现智能手机中3G无线通信端口的节能模型。该模型主要针对占据总通信能耗较大比例的尾能耗进行优化,通过在云端采取尾能耗聚合与智能预取模型,实现3G端口能耗的降低。     

利用灰色预测模型估计能源出口量

本文重点搜集了近些年以来中国出口的高能耗产品的数量,结合测算能耗总量的方法,将2000年到2009年的高耗能产品进出口量转化为每年的总能耗进出口量,再通过所得到的2000年到2009年的进出口数据,建立了灰色预测模型[1-3],通过该灰色模型对2012年的出口进行预测。通过模型预测,估测出2012年我国直接和间接出口的高耗能产品的能源总量。     

无线传感器网络寿命预测模型

通过对网络能耗模型的分析,综合网络能耗方程和终止条件,建立了一种定量预测传感器网络寿命模型.建立了单个节点稳态能耗速率时间序列ARMA模型,通过最小二乘法预测能耗趋势,提出了应用于实际系统的寿命预测计算方法.利用该方法,对应用LEACH协议和HEED协议的传感器网络进行了寿命预测仿真.实验结果表明,模型和计算方法达到了预期的寿命预测效果.     

概率模型检测在动态能耗管理中的应用

如何平衡嵌入式设备的能耗和性能表现,成为了一个热门话题。动态能耗管理是一种在保证系统性能的基础上降低其能耗的有效方法,其关键点是如何生成有效的动态能耗管理策略。在概率模型检测技术的基础上,提出了一种生成和验证动态能耗管理策略的方法。首先对目标系统和能耗管理目标建模,然后利用PRISM-games工具进行动态能耗管理策略的合成,同时利用模型检测工具PRISM对合成的动态能耗管理策略进行验证。实验表明,该方法具备可行性和有效性。     

基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略

针对由移动传感器节点组成的移动传感器网络数据转发能耗高、有效性低等问题,提出了基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略。该策略结合节点与sink间位置关系、运动模式、剩余能耗等局部信息构建三维特征向量来描述节点转发消息的能力,并利用预期的消息成功传输到sink的概率和节点当前的机会概率动态调整消息冗余度,使转发消息的机会概率越低转发冗余度越高,反之亦然,以此在提高消息成功传输率的同时控制消息副本数,进而降低网络平均能耗。与直接传输和原路返回机会数据转发相比,新策略传输有效性高、能耗低,更适合移动传感网,符合移动传感网对数据转发策略高有效性、低能耗、延时容忍的要求。     

物联网智能感知节点π网低功耗软硬件划分建模

物联网智能感知节点的低功耗软硬件划分的优劣直接影响节点的续航能力和网络寿命。针对现有物联网智能感知节点的软硬件划分存在能耗较高的问题,提出了基于π网的物联网智能感知节点的低功耗软硬件划分模型。首先对物联网智能感知节点进行带约束定义,得到智能感知节点的约束模型;然后根据π网理论,建立基于π网的智能感知节点软硬件划分模型,实现依据软硬件IP核功耗和系统总体功耗约束下的低功耗软硬件划分,并对模型进行了演化分析。分析与实验仿真结果表明,与基于禁忌搜索算法和遗传算法的模型相比,该模型在适应度、划分执行时间和最小系统划分能耗等方面具有一定的优越性和实用性,可降低物联网智能感知节点能耗,提高其续航能力。     

基于改进人工蜂群的电力检修设备优化调度北大核心

针对电力检修调度中决策滞后,设备资产利用不合理等问题,提出检修设备在故障排除过程中使用能耗、任务完成度等多目标动态平衡调度方案,建立了电力资产在不同调度下的能耗计算模型;同时兼顾削峰填谷等要求,建立了以电力检修设备最小总负载和最短完工时间的电力物资调度模型;针对人工蜂群(Artificial Bee Colony, ABC)算法后期收敛慢,不易实现全局最优的缺点,提出交叉-变异人工蜂群(Crossover and Mutation-Artificial Bee Colony, CM-ABC)算法求解该模型,通过交叉-变异机制,提高算法搜索全局最优解能力。通过模型比较研究、仿真和电力设备资产检修调度实际应用案例,证明能降低其检修成本,有效提高其检修效率。     

VAV中央空调能耗建模与仿真研究

中央空调是一个复杂的非线性、时滞系统。中央空调系统在运行过程中存在着巨大的节能潜力,对中央空调系统的节能优化研究应以中央空调的能耗模型为基础。根据VAV中央空调各设备的能耗数学模型,并综合考虑VAV中央空调各设备之间的耦合关系,利用matlab中的simulink工具箱建立了反映VAV中央空调运行过程中各变量与系统能耗之间关系的仿真模型进行仿真,并对仿真结果进行了分析验证。模型可以用于对中央空调节能的参数优化研究中,对中央空调的节能优化控制具有重要的意义。     

IMS注定承前启后

目前,作为一个不以技术为核心,而以商业流程为核心的系统建设,主流的IT厂商和电信设备供应商都开始自行设计SDP框架模型,并开发出了相应的产品,有些产品已经被一些电信运营商采用,并进行了现网部署。     

基于秒表法的工时定额测算过程研究与实现

通过对工时定额测算过程的研究,针对一家专门从事核电管件生产企业的实际情况,采用秒表法建立工时定额的测算模型,数据结构以及工作改进循环模型;同时,开发适用的计算机辅助工时定额测算系统,利用该系统企业定额人员可以提高工作效率和质量,不断地改进工作,提高企业作业管理水平,从而实现了企业工时定额管理的信息化。     

基于灰关联分析法和多元线性回归模型的有轨电车能耗预测

针对传统的有轨电车能耗预测模型缺少对能耗影响因素进行显著性量化分析的问题,提出灰关联分析法和多元线性回归模型相结合的有轨电车能耗预测方法。首先通过有轨电车动力学模型分析有轨电车能耗影响因素,然后利用灰关联分析法计算这些影响因素的关联度,最后选取关联度较大的因素作为模型输入变量,根据多元线性回归模型建立有轨电车能耗预测模型。经实验验证,新建模型的平均预测误差为2. 29%,相比已有文献中提出的回归模型其预测误差更小。因此,该能耗预测模型能够更好地反映有轨电车能耗变化趋势。     

VPML OOPN集成建模方法的设计与实现*

为了支持对企业业务流程进行建模和分析,辅助过程改进,提出了VPML-OOPN集成建模方法.该建模方法是利用可视化过程建模语言VPML建立企业过程模型,然后将该过程模型映射为面向对象Petri网模型.通过Petri网模型的分析和仿真,其结果可用于修正和改进模型设计.     

基于流程图的嵌入式软件能耗模型

采用基于流程图的能耗模型对嵌入式软件的能耗进行估计,首先以流程图分析C语言程序流,对于流程图中无法体现的能耗以修正值的形式进行补偿,最终建立软件能耗模型。为了验证该模型的可行性,给出实际电路测量方法。实验结果表明,在ADSP21375硬件平台下,该模型软件能耗估计值和实际测量值的误差较小。该方法可以使软件设计者在系统开发初期对能耗进行估计,便于设计合理的程序语句对系统能耗进行优化。     

选煤厂设备监测中时间同步算法研究

分析了适用于选煤厂设备采集的RBS时间同步算法,针对其建立同步时能耗较大和同步收敛时间较长的问题,提出了改进的RBS时间同步算法IRBS。利用无线通信能耗模型对IRBS算法和RBS算法进行了测试分析,测试结果表明,IRBS算法能明显减少同步过程中的能量消耗和同步收敛时间。