ECO：通过收获能量的运行时分配实现能量中立 IoT 设备
系统与控制
2021-09-13 v2 人工智能
机器学习
系统与控制
摘要
能量收集为低能耗设备供电提供了一种有吸引力且前景广阔的机制。然而，仅靠它不足以实现可消除繁琐电池充电与更换需求的能量中立运行。实现能量中立运行具有挑战性，因为所收集能量的不确定性削弱了服务质量要求。为应对该挑战，我们提出了一种运行时能量分配框架，其使用 rollout 算法（一种求解动态优化问题的序贯方法）在能量约束下优化目标设备的效用。所提框架使用一种高效迭代算法在每日开始时计算初始能量分配。随后在每个间隔修正初始分配，以补偿与预期能量收集模式的偏差。我们使用太阳能与运动能量收集模态以及来自 4772 名不同用户的美国时间使用调查数据评估了该框架。与先前技术相比，所提框架即使在能量受限场景下也实现了最高 35% 更高的效用。此外，在可穿戴设备原型上的测量表明，所提框架的能量开销比迭代方法小 1000 倍，且效用损失可忽略不计。
引用
@article{arxiv.2102.13605,
title = {ECO: Enabling Energy-Neutral IoT Devices through Runtime Allocation of Harvested Energy},
author = {Yigit Tuncel and Ganapati Bhat and Jaehyun Park and Umit Ogras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13605},
year = {2021}
}