面向能源感知的可重构物联网系统：在SUPERIOT框架下的分析、建模与预测
新兴技术
2025-01-20 v1 硬件体系结构
网络与互联网体系结构
性能
系统与控制
系统与控制
摘要
本文对开发于SUPERIOT项目初期阶段的基于硅（Si）的可重构物联网（RIoT）节点能源消耗特性进行了全面分析，聚焦关键工作状态，包括蓝牙低能耗（BLE）通信、窄带可见光通信（NBVLC）、感测和E-ink显示。进行了大量测量，以建立详细的能源轮廓，作为评估后续优化和未来节点迭代效果的基准。通过在软件和硬件层面实施多项优化，仅通过软件修改即可实现总能耗降低超过60%。进一步通过优化E-ink显示驱动波形并实施非通信活动的超低功耗模式来获得进一步的改进。基于测量数据，开发了三套基于测量的能源消耗模型，分别刻画该节点的能源行为：(i) 正常、未优化运行；(ii) 低功耗、软件优化运行；(iii) 超低功耗、硬件优化运行。这些模型经过新测量数据验证，准确率超过97%，确认了其可靠性，用于预测不同配置下的能源消耗。
引用
@article{arxiv.2501.10093,
title = {An Energy-Aware RIoT System: Analysis, Modeling and Prediction in the SUPERIOT Framework},
author = {Mohammud J. Bocus and Juha Hakkinen and Helder Fontes and Marcin Drzewiecki and Senhui Qiu and Kerstin Eder and Robert Piechocki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10093},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 13 figures, 11 tables