基于計算遷移的智能手機節(jié)能策略

【摘要】：伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的繁榮發(fā)展,智能手機配備了高速的多核處理器、高分辨率的屏幕、更大的內(nèi)存和存儲空間、多種無線網(wǎng)絡(luò)和傳感器以及越來越豐富的應(yīng)用程序。這些都會消耗智能手機電池的電量。與此同時,電池和節(jié)能技術(shù)的發(fā)展速度卻跟不上這些迅速增長的能耗需求。因此,能耗已經(jīng)成為智能手機的一個重要的瓶頸。 針對智能手機的能耗問題,本文提出了一個基于計算遷移的智能手機節(jié)能策略。它主要是通過把智能手機端的應(yīng)用程序的全部或者部分計算遷移到云端,讓云來執(zhí)行這些計算并把執(zhí)行結(jié)果返回給智能手機端的應(yīng)用程序,進而通過減少智能手機端的計算量來實現(xiàn)節(jié)能和省時的目的,即減少應(yīng)用程序的能耗和執(zhí)行時間。同時也改善了應(yīng)用程序的性能和提高了用戶的體驗度,比如滿足用戶的延遲容忍閾值。本節(jié)能策略的核心是計算遷移決策算法。對給定的應(yīng)用程序,該決策算法主要是通過比較以下兩組變量來做出是否需要對該應(yīng)用程序進行計算遷移的決策：該應(yīng)用程序在智能手機上的執(zhí)行時間與用戶為它設(shè)置的延遲容忍閾值,該應(yīng)用程序在智能手機端的能耗與它在云端的能耗。同時,在該決策算法中本文提出了臨界傳輸能耗的概念。此外,該決策算法會用到以下三個輔助的預(yù)測算法：執(zhí)行時間預(yù)測算法、處理器負載預(yù)測算法和帶寬預(yù)測算法。 最后,本文實現(xiàn)了基于計算遷移的智能手機節(jié)能策略的系統(tǒng)原型,進而在該系統(tǒng)原型上對本文提出的節(jié)能策略進行了兩種類型的實驗：應(yīng)用程序?qū)嶒灪蛨鼍皩嶒?。在實驗?本文分析了應(yīng)用程序在不同影響因子下的能耗和執(zhí)行時間。實驗結(jié)果證明了本文的節(jié)能策略的節(jié)能性和省時性。 【關(guān)鍵詞】：智能手機 計算遷移 節(jié)能 省時 延遲容忍閾值
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文的研究內(nèi)容11
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)11-13
• 2 智能手機的節(jié)能技術(shù)13-23
• 2.1 智能手機的能耗13-18
• 2.1.1 能耗的組成13-17
• 2.1.2 能耗的特點17-18
• 2.2 智能手機的節(jié)能方法與技術(shù)18-22
• 2.2.1 DVFS技術(shù)18-19
• 2.2.2 基于休眠機制的節(jié)能技術(shù)19-20
• 2.2.3 基于計算遷移的節(jié)能技術(shù)20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 基于計算遷移的智能手機節(jié)能策略23-30
• 3.1 計算遷移決策算法23-27
• 3.1.1 智能手機端的能耗25-26
• 3.1.2 云端的能耗26-27
• 3.2 執(zhí)行時間預(yù)測算法27-28
• 3.3 處理器負載預(yù)測算法28
• 3.4 帶寬預(yù)測算法28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 4 本策略的系統(tǒng)原型30-33
• 4.1 系統(tǒng)的架構(gòu)30-31
• 4.2 系統(tǒng)的功能31-32
• 4.2.1 帶寬監(jiān)視器和資源監(jiān)視器31
• 4.2.2 執(zhí)行時間預(yù)測器31
• 4.2.3 遷移決策引擎31-32
• 4.2.4 遷移代理32
• 4.2.5 本地執(zhí)行管理器和遠程執(zhí)行管理器32
• 4.3 本章小結(jié)32-33
• 5 本策略的實驗驗證33-52
• 5.1 實驗環(huán)境及工具33-35
• 5.2 應(yīng)用程序?qū)嶒灪头治?/span>35-46
• 5.2.1 能耗35-41
• 5.2.2 執(zhí)行時間41-46
• 5.3 場景實驗和分析46-51
• 5.3.1 能耗47-49
• 5.3.2 執(zhí)行時間49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況58-59
• 致謝59-60

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