本文關(guān)鍵詞：基于Android移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)負(fù)載預(yù)測的低功耗的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 低功耗設(shè)計(jì) Android 移動(dòng)Sink 線性預(yù)測

【摘要】：在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)的使用可以減少能量空洞等問題,并且可以通過優(yōu)化移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑以更合理的利用傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),從而延長整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。然后移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)是采用電池供電,其上的LCD和協(xié)調(diào)器等都是高能耗的模塊,因此通過系統(tǒng)軟件對(duì)這些高能模塊進(jìn)行有效的管理對(duì)減少移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)的低能耗有重要的意義。Android作為目前移動(dòng)終端非常流行的操作系統(tǒng),其積極的電源管理機(jī)制能夠保證移動(dòng)終端上的高能耗模塊能在第一時(shí)間被關(guān)閉,從而盡可能地為移動(dòng)終端節(jié)約更多的能源。并且開發(fā)的基于Android的應(yīng)用程序是運(yùn)行在Dalvik虛擬機(jī)上的,因此具有很強(qiáng)的可移植性,只要移動(dòng)終端采用的是Android系統(tǒng),那么相關(guān)的Android應(yīng)用程序不需要任何修改即可順利地安裝到移動(dòng)終端上運(yùn)行。由于Android系統(tǒng)在移動(dòng)終端上的這些優(yōu)勢,那么在移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)上移植Android系統(tǒng)也將給移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)帶來這些優(yōu)勢。但是通過對(duì)Android系統(tǒng)內(nèi)核的電源管理機(jī)制的分析發(fā)現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)的Android系統(tǒng)只有喚醒、早起掛起、睡眠三種功耗狀態(tài),沒有針對(duì)具體的移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)提供更細(xì)粒度的電源管理,并且Android系統(tǒng)中CPU負(fù)載的預(yù)測算法是前值預(yù)測算法(PAST),該算法負(fù)載預(yù)測的精度比較低。為了使Android系統(tǒng)更適合移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn),降低更多的能耗,本文將從兩個(gè)方面來對(duì)基于Android移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)：(1)在標(biāo)準(zhǔn)Android系統(tǒng)已有的喚醒、早起掛起、睡眠三種功耗狀態(tài)的基礎(chǔ)上增加一種預(yù)掛起狀態(tài),通過DPM技術(shù),利用電源管理的sys接口文件新增加的offdev和ondev接口對(duì)移動(dòng)Sink的USB設(shè)備進(jìn)行注銷和枚舉,以使Android系統(tǒng)進(jìn)入和退出預(yù)掛起狀態(tài),實(shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的電源管理,降低移動(dòng)Sink外圍設(shè)備的功耗。(2)對(duì)Android系統(tǒng)默認(rèn)的Ondemand調(diào)頻器的CPU負(fù)載預(yù)測算法(PAST)進(jìn)行改進(jìn),提出權(quán)值自適應(yīng)的線性預(yù)測算法(SAWDLP)。和PAST算法相比,SAWDLP算法能夠利用更多的歷史負(fù)載,并且歷史負(fù)載的權(quán)值可以隨著歷史負(fù)載的變化而變化,以保持當(dāng)前權(quán)值的最優(yōu),從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的負(fù)載預(yù)測,然后通過DVFS技術(shù)選擇更適合的頻率,在保證性能的同時(shí)降低CPU的功耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)可以通過預(yù)掛起狀態(tài)對(duì)USB設(shè)備進(jìn)行管理,并且與PAST算法相比,SAWDLP能提高負(fù)載預(yù)測準(zhǔn)確度85.20%,降低移動(dòng)Sink整體功耗0.40%,達(dá)到了移動(dòng)Sink低功耗設(shè)計(jì)的目的,延長了續(xù)航時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：低功耗設(shè)計(jì) Android 移動(dòng)Sink 線性預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP316
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 背景和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文的主要工作11
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)11-13
• 2 標(biāo)準(zhǔn)Android低功耗方法研究13-27
• 2.1 Android系統(tǒng)簡介13-15
• 2.2 Android電源管理子系統(tǒng)研究15-17
• 2.2.1 電源管理概述15
• 2.2.2 電源管理結(jié)構(gòu)及電源管理機(jī)制15-16
• 2.2.3 Android的電源管理機(jī)制改進(jìn)方法16-17
• 2.3 Android USB設(shè)備管理子系統(tǒng)研究17-22
• 2.3.1 USB設(shè)備管理子系統(tǒng)架構(gòu)17-19
• 2.3.2 USB設(shè)備的枚舉過程分析19-22
• 2.4 Android CPUFreq子系統(tǒng)研究22-26
• 2.4.1 CPUFreq子系統(tǒng)的軟件架構(gòu)22-23
• 2.4.2 CPUFreq子系統(tǒng)的調(diào)頻器23-25
• 2.4.3 負(fù)載計(jì)算25-26
• 2.4.4 CPUFreq子系統(tǒng)改進(jìn)方法26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 Android移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)的低功耗模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法27-40
• 3.1 預(yù)掛起狀態(tài)對(duì)移動(dòng)Sink USB設(shè)備管理模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法27-32
• 3.1.1 預(yù)掛起狀態(tài)對(duì)移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)USB設(shè)備管理模型設(shè)計(jì)27-30
• 3.1.2 預(yù)掛起狀態(tài)對(duì)移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)USB設(shè)備管理模型的實(shí)現(xiàn)30-32
• 3.2 權(quán)值自適應(yīng)線性預(yù)測算法模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法32-38
• 3.2.1 CPU負(fù)載預(yù)測算法模型32-33
• 3.2.2 固定權(quán)值線性預(yù)測算法模型的不足33-34
• 3.2.3 固定權(quán)值線性預(yù)測模型的改進(jìn)方法34-35
• 3.2.4 權(quán)值自適應(yīng)線性預(yù)測算法設(shè)計(jì)模型35-37
• 3.2.5 權(quán)值自適應(yīng)線性預(yù)測算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)37-38
• 3.3 平均相對(duì)誤差38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-51
• 4.1 實(shí)驗(yàn)的軟硬件環(huán)境40
• 4.2 預(yù)掛起狀態(tài)實(shí)驗(yàn)40-43
• 4.3 CPU負(fù)載預(yù)測實(shí)驗(yàn)43-46
• 4.4 頻率時(shí)間分布圖46-49
• 4.5 移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)整體的功耗49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 附錄56-57
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57-58
• 致謝58-59

【相似文獻(xiàn)】

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3 Jason Whitmire;;產(chǎn)業(yè)軟件專家如何協(xié)助解決Android的分裂困境[J];電子與電腦;2010年02期

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本文編號(hào)：1118766