田新越， 李翔宇

(清华大学 微电子学研究所，北京 100084)



无线传感器网络节点任务调度与功耗管理算法研究*

田新越， 李翔宇

(清华大学 微电子学研究所，北京 100084)

摘要:针对有能量采集系统的无线传感器网络节点异质多核SoC平台，从提高能量利用效率的角度，提出了一种任务调度与功耗管理算法。该算法处理实时有截止时间并有相互依赖关系的任务，任务执行在多个电压可调的处理单元上。通过对节点系统能量采集行为和应用情况进行分析建立了问题模型，并运用运筹学软件LINGO对模型做了求解。利用多组随机输入的任务流图对模型与算法进行了验证，该算法在功耗与时间约束范围内确实能有效提高系统的能量利用效率。

关键词：能量采集； 无线传感器网络节点； 异质多核片上系统； 功耗管理； 任务调度

0引言

随着微电子工艺水平的发展，无线传感器节点也被应用到了诸如军事监控、环境监测等更广阔的领域，由此传统的设计已经不能满足系统各方面的需求[1]。在高采样率无线传感器应用场合，为了获得较高的能量效率，单个节点的设计越来越多地采用含有专用加速器的异质多核片上系统(SoC)，这给系统设计带来了诸多挑战[2]。在能量供给方面，能量采集加可充电电池的单元设计也越来越多地被使用[3]，因此，更加依赖功耗管理技术。

目前，针对无线传感器网络节点的功耗管理算法大都面向单个微控制器构成的节点系统(单核系统)，针对异质多核SoC的相对较少，而面向能量采集异质多核SoC的则更在少数。……