[发明专利]一种动态电源管理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种动态电源管理方法。

背景技术：

在日常生活中，手机、笔记本电脑、计算机等电子设备已成为人们不可缺少的日用品。数量庞大的电子产品每天耗费着大量的能源，减少电子设备的电能消耗，将有效地节省能源。虽然这些电子设备的个体耗电量不是很大，但大量的电子设备所消耗的能源确是非常庞大的数字。有效地降低每个个体的耗能量，将会节省大量的能源。此外，此类电子设备多采用电池作为储能元件，而常规电池的储电能力已基本达到极限，减少设备的电能消耗有助于延长同等电量的使用时间，给人们日常生活带来方便。

为降低电子设备的功耗，一方面可以采用低功耗的电子元件，但增加了设备的硬件成本。另一方面，通过有效的电源管理技术在不增加硬件成本的前提下降低电子设备的功耗。动态电源管理技术是一种应用非常广泛的电源管理技术，在系统空闲的时候有选择地将该类系统切换到低功耗状态而又不影响设备的整体性能,其首要目的就是使得系统处于空闲状态时的功耗最低。

现有的动态电源管理技术主要采用超时（time-out）技术，即空闲时间达到一定时间就切换为关闭或休眠。Android系统中称之为唤醒锁(wake-lock)技术。超时技术中的切换时间是凭经验人为设定的，如果该时间设置过小，会造成频繁切换和更多的电能消耗；如果时间设置过大，将不能有效的节省能量，相当多的能量消耗在空闲上。为了改善超时技术的缺点，预测管理技术得到了应用，其机理是电能管理器利用历史数据预测到设备可能要较长时间处于空闲的时候，电能管理策略就迫使系统转入低功耗状态，该方法通常采用非线性衰减方程来预测下一个空闲时间的长度，一旦错误地预测可能会导致系统性能降低和电池的浪费。超时策略和预测性策略都是经验式策略，因而无法达到能源节省的最佳效果。近几年来，基于随机模型的动态电源管理技术得到了广泛的关注，它即能保证最优的节能效果，又能保证设备的服务质量不受太大影响，但现有方案需要精确地建立数学随机模型，如果模型建立不准确，导致动态电源管理策略不能有效地节能。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动态电源管理方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种动态电源管理方法，它包括以下步骤：

（1）将不确定的空闲时间离散化为N个离散时间片，每个时间片对应为半Markov过程的一个状态，再加上正常工作状态，唤醒状态和低功耗状态构成随机过程的状态集合，将电源管理策略建模为随机的参数化策略u(1|x,θ)和u(0|x,θ)；其中“1”和“0”分别表示切换和不切换到低功耗模式，“x”表示哪个时间片，“θ”表示策略参数；

（2）采集现行策略下电子设备的运行状态x直到发生下一次状态变化，记录在该状态持续时间τ和功耗Pow，在哪个时间片进行了切换以及唤醒时间等影响性能的因素；