1. Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks
فرحناز فرازستانیان
اسفند 91

2. مقدمه شبکه‌‌های بی‌سیم Adhoc چالش‌ها پهنای باند ارتباطی کم
ایجاد یک شبکه‌ی ارتباطی پویا در هر زمان و در هر مکان
چالش‌ها
پهنای باند ارتباطی کم
کمترین تاخیر سرویس
منابع انرژی محدود
مینیمم کردن مصرف انرژی برای انتقال اطلاعات
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

3. مدیریت انرژی مدیریت کارآمد باتری مدیریت توان انتقال
Efficient battery management
مدیریت توان انتقال
Transmission power management
استفاده از باتری برای تامین انرژی لازم برای محاسبات و ارتباطات
مشکل: توزیع نامتوازن منابع انرژی و بار کاری محاسبات
تفاوت نسبت مصرف انرژی محاسباتی در مقایسه با مصرف انرژی ارتباطی بسته به نوع کاربرد
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

4. دلایل مدیریت انرژی انرژی محدود مشکلات در جایگزینی باتری‌ها
نبود یک هماهنگ‌کننده‌ی مرکزی
محدودیت‌های منابع باتری
انتخاب توان انتقال بهینه
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

5. طبقه‌بندی مدیریت انرژی
افزایش طول عمر باتری با افزایش ظرفیت باتری
مدیریت باتری
مدیریت توان
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

6. مدیریت باتری رفتار دشارژ باتری دشارژ پالسی دشارژ پیوسته
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

7. حیات باتری حیات باتری پاسخگویی به بسته‌های ورودی برای دریافت انرژی
ظرفیت منبع انرژی که توسط سایر سیستم دریافت می‌شود
پاسخگویی به بسته‌های ورودی برای دریافت انرژی
متناسب با سایز بسته و نرخ انتقال بیتی
استراحت‌های اجباری داده‌شده برای افزایش حیات باتری
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

8. نمودار مصرف انرژی
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

9. دشارژ باتری
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

10. ظرفیت باتری (1) انواع ظرفیت باتری عوامل موثر بر ظرفیت باتری
ظرفیت تئوری
ظرفیت استاندارد
ظرفیت واقعی
عوامل موثر بر ظرفیت باتری
تاثیرات نرخ ظرفیت
Rate Capacity Effects
تاثیرات بازیابی
Recovery Effects
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

11. ظرفیت باتری (2) تاثیرات نرخ ظرفیت تاثیرات بازیابی
در نرخ دشارژ بالا، بخش‌های فعال کاتد بدون استفاده باقی می‌مانند
کاهش ظرفیت باتری
تاثیرات بازیابی
افزایش تمرکز یون‌های مثبت در نزدیکی آند
کاهش ولتاژ خروجی
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

12. طراحی سیستم‌های مبتنی بر باتری (1)
روش‌های مختلف طراحی کارای سیستم‌های مبتنی بر باتری
مقیاس فرکانس
یک روش رایج برای کاهش میانگین مصرف توان
مقیاس فرکانس CPU
محاسبه‌ی پویای فرکانس CPU برای بازه‌ی زمانی بعدی
یک زمان بیکاری با درصد بزرگتر در بازه‌ی زمانی قبلی، به کاهش فرکانس کلاک CPU برای بازه‌ی زمانی بعدی منجر می‌شود
یک زمان اجرا با درصد بزرگتر منجر می‌شود به افزایش فرکانس CPU
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

13. طراحی سیستم‌های مبتنی بر باتری (2)
روش‌های مختلف طراحی کارای سیستم‌های مبتنی بر باتری
مدیریت پویای توان
کارآیی باتری
کنترل کردن وضعیت فعالیت سیستم بنابر وضعیت شارژ باتری
مثال پخش‌کننده‌ی دیجیتالی صدا
هنگامی که ولتاژ خروجی باتری پایین‌تر از حد آستانه‌ی ولتاژ بیاید، پلیر را مجبور می‌کند که کیفیت موزیک را تنزل بدهد
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

14. مدیریت و زمانبندی باتری‌ها
مدیریت کارآمد سیستم‌های دارای چندباتری
چگونه نیاز سیستم را بین مجموعه‌ای از باتری‌ها تقسیم کنیم
تکنیک‌های زمانبندی
زمانبندی ایستا
زمانبندی پویا
ولتاژ ترمینال باتری
جریان دشارژ
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

15. زمانبندی ایستای باتری‌ها
از اطلاعات زمان اجرای باتری‌ها استفاده نمی‌کند
انواع زمانبندی ایستا
زمانبندی سریال
استفاده از باتری‌ها به‌ترتیب
زمانبندی تصادفی
انتخاب تصادفی باتری
زمانبندی نوبت گردشی
استفاده از روش نوبت گردشی
روش تصادفی و نوبت گردشی باعث بهبود طول عمر سیستم می‌شوند
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

16. زمانبندی پویای باتری‌ها
زمانبندی مبتنی بر ولتاژ ترمینال
هنگامی که ولتاژ یک یا تعدادی از باتری‌ها زیر ولتاژ آستانه‌ی Vth بیاید، از یک شمای نوبت گردشی ثابت استفاده می‌شود.
فرصت شارژ مجدد
زمانبندی مبتنی بر جریان دشارژ
در نرخ پایین دشارژ، باتری A در واحد وزن ظرفیت بالاتری نسبت به باتری B دارد
در نرخ بالای دشارژ، باتری B در واحد وزن ظرفیت بالاتری نسبت به باتری A دارد
اگر نرخ دشارژ از یک جریان آستانه پایین‌تر باشد، باتری A با سیستم ارتباط برقرار می‌کند؛ در غیر اینصورت، باتری B متصل می‌شود
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

17. پروتکل مسیریابی انرژی کارا
طراحی انرژی کارا در شبکه های adhoc چالش برانگیز است
نبودن زیرساخت
ارزیابی شرایط مختلف تاثیرگذار بر کارایی شبکه
عدم وجود کنترل‌کننده‌ی مرکزی
استفاده از پروتکل انرژی کارای کنترل دسترسی به رسانه (EE-MAC)
هدف
پروتکل‌های شبکه‌ای ساخته شود که زمانی را که یک وسیله در حالت خواب است ماکزیمم کند. (یعنی واسط بی‌سیم خاموش است).
تعداد وسایل بی‌سیمی را که می‌توانند در حالت خواب باشند ماکزیمم کند
مبتنی بر (IEEE) و حالت ذخیره‌ی انرژی آن (PSM)
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

18. IEEE PSM MODE
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks

19. EE-MAC ایده‌ی اصلی انتخاب نودهای master از بین تمام نودها است
به‌طور دائم بیدار نگه داشته می‌شوند
مسیریابی
تنها نودهای مستر می‌توانند برای یک راه مسیریابی انتخاب شوند
نودهای slave
می‌توانند به خواب بروند
بیدار شدن در ابتدای فاصله زمانی
مکانیزمی برای بیدار کردن نودهای به خواب رفته
مکانیزم‌های سطح پایین در لایه‌های MAC یا فیزیکی
استفاده از مکانیزم چرخشی بین masterها و slaveها
بافر شدن بسته‌ها در صورت خواب بودن نود
Energy Management System in Ad Hoc Wireless Networks