PowerEmb- Gestão do Consumo Energético em Pequenos Sistemas Embebidos
Enquadramento: Existe actualmente uma proliferação de pequenos sistemas embebidos
portáteis. Dispositivos tais como telefones celulares, PDAs, câmaras
fotográficas e de filmar, redes de sensores para monitorização e
controlo, sistemas de vigilância, são exemplos dessa ubiquidade. As
características particulares deste tipo de sistemas tais como:
reduzidas dimensões, restrições em termos de custo, necessidade de
funcionarem suportados em baterias, colocam desafios acrescidos a um
suporte adequado às aplicações desejadas. Um dos aspectos a resolver
consiste precisamente em tentar aumentar a autonomia deste tipo de
sistemas relativamente ao consumo energético suportado em baterias,
sem contudo comprometer a funcionalidade básica das aplicações.
Objectivos: Incorporar ao nível de núcleos multitarefa para sistemas embebidos
(e.g. TinyOS) mecanismos que permitam aumentar a autonomia
relativamente ao consumo energético, garantindo contudo o correcto
funcionamento das aplicações, nomeadamente na sua vertente de requisitos
tempo-real. Desenvolvimento de uma aplicação de demonstração que
ponha em evidência os resultados obtidos.
Descrição: Explorando as facilidades oferecidas pelos processadores /
microcontroladores, no que respeita a modos de funcionamento com
poupança de energia, incorporar ao nível de núcleos multitarefa
(e.g. TinyOS) mecanismos que permitam um melhor controlo
do consumo energético, mas que simultaneamente garantam uma
determinada funcionalidade mínima (e.g. cumprimento de metas
temporais). Os aspectos a considerar podem incluir algoritmos de
escalonamento que explorem tecnologias tais como DVS (Dynamic Voltage
Scaling -- alteração dinâmica da tensão de alimentação e frequência do
relógio do CPU), bem como diversos modos de adormecimento do CPU e/ou
dispositivos utilizados. A existência destes modos de funcionamento
em que se suspendem algumas actividades (``modo adormecido''), ou em
que se reduz a velocidade de processamento (associado à redução da
tensão de alimentação), tem implicações em termos das garantias de
cumprimento de metas temporais. Estes aspectos têm de ser estudados de
forma integrada de forma a conciliar os vários objectivos.
A plataforma a utilizar basear-se-á na placa MoteIST++ (desenvolvida
no grupo GEMS do IST) que utiliza um microcontrolador da família MSP430
da Texas Instruments. Esta plataforma poderá ser extendida com módulos
adicionais que forem julgados convenientes para atingir os objectivos
pretendidos.
Orientação: Carlos Almeida e Rui Rocha