Gerenciamento de energia em sistemas embarcados.

• Autor(a) principal: LUIZ, Saulo Oliveira Dornellas.
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11166
• topic: Gerenciamento de Energia; Cadeias de Markov; Baterias; Sistemas Embarcados; Consumo de Energia; Energy Management; Markov Chains; Batteries; Embedded Systems; Energy Consumption; Engenharia Elétrica

A complexidade de sistemas embarcados alimentados a bateria tais como telefones moveis, e assistentes digitais pessoais (PDAs) esta crescendo rapidamente. Dispositivos baseados em processadores de alta velocidade e múltiplos núcleos, tendo múltiplas câmeras, dispositivos de visualização e varias interfaces de rede aumentam a demanda por mais energia. Contudo, a capacidade das baterias não cresce na mesma taxa em que cresce a complexidade dos dispositivos móveis embarcados. Assim, o aumento da autonomia da bateria usando estrategias de gerenciamento de energia se tornou um dos desafios chave no projeto de sistemas embarcados moveis complexos. As técnicas dinâmicas de gerenciamento de energia, denominadas gerenciamento dinâmico de energia (GDE), permitem a redução do consumo de energia em tempo de execução desligando ou reduzindo a frequência ou tensão de componentes inativos do sistema. Uma estrategia de gerenciamento de energia deve levar em conta a carga de trabalho do sistema. Num processador de proposito geral, por exemplo, a combinação das aplicações executando em tal sistema pode variar bastante, dependendo do que esta sendo executado. Além disso, a carga de trabalho pode variar drasticamente ao longo do dia, ou ao longo dos dias da semana, ou quando o sistema e operado por usuários diferentes. Isso ocorre devido a não-estacionaridade da carga de trabalho. Alem disso, estratégias tradicionais de otimização de consumo de energia podem não ser ótimas para dispositivos alimentados a bateria se as características da bateria não forem adequadamente modeladas e exploradas. Para otimizar a autonomia da bateria devem ser todos levados em conta: a carga de trabalho do sistema, os parâmetros elétricos (e.g. valores de correntes) do sistema eletrônico, e as características eletroquímicas da bateria. Nesse trabalho e proposta uma técnica de GDE orientada a autonomia da bateria, que explora um modelo analítico acurado de bateria para aumentar a autonomia da bateria num ambiente não-estacionário. O sistema e modelado por cadeias de Markov no tempo discreto, em associação ao modelo de bateria. Tal modelo do sistema permite uma formulação matemática rigorosa do problema e uma solução de compromisso entre desempenho e autonomia da bateria. A técnica de GDE proposta foi simulada em Matlab e implementada usando a plataforma OMAP 1611 da Texas Instruments executando o sistema operacional Linux. Através dos resultados de simulação e experimentais verificou-se que a tecnica aqui introduzida resulta em maiores autonomias de bateria em comparação a técnicas de GDE anteriores.