ويعد تصميم نظم متأصلة تتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة أمرا أساسيا للتطبيقات التي تتطلب استهلاكا منخفضا من الطاقة، مثل أجهزة التحلل الضوئي، والتكنولوجيا القابلة للارتداء، والمجسات النائية.

فهم استهلاك السلطة

ويتوقف استهلاك الطاقة في النظم المدمجة على عوامل مختلفة، منها القوة العاملة أثناء التشغيل والقوة العقيمة أثناء الاستعداد، ويشمل حساب الاستخدام الكلي للطاقة قياس السحب والفولط الحاليين عبر مختلف المكونات.

وتشمل المعايير الرئيسية ما يلي:

  • Current (I): ] The amount of current drawn by components.
  • voltage (V):] The operating voltage of the system.
  • Active time (t):] Duration components are actively consuming power.

ويمكن تقدير الطاقة المستهلكة (بالانكليزية) باستخدام الصيغة التالية:

E = V × I × t]

استراتيجيات تصميم الدول المنخفضة

ويشتمل تنفيذ استراتيجيات فعالة من حيث الطاقة على خيارات المعدات والبرمجيات على الوجه الأمثل، ويعد اختيار العناصر ذات القدرة المنخفضة وإدارة أساليب عملها خطوات حاسمة.

وتشمل الاستراتيجيات المشتركة ما يلي:

  • Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS): ] Adjusts voltage and frequency based on workload.
  • Power Gating:] Turns off power to idle components.
  • Sleep Modes:] Puts the system into low-power states when inactive.
  • Efficient Software Algorithms:] Reduce processing time and energy use.

حسابات تطبيقات منخفضة الطاقة

ولكي تحقق الكفاءة في استخدام الطاقة على النحو الأمثل، ينبغي أن تشمل الحسابات دورة العمل في عناصر النظام، فعلى سبيل المثال، إذا كان جهاز الاستشعار يعمل بنسبة 10 في المائة من الوقت في حالة النشاط و90 في المائة في حالة النوم، يمكن تقدير متوسط استهلاك الطاقة تبعا لذلك.

(ب) يمكن حساب متوسط القوة (P)([() على النحو التالي:

P]avg = Pactive × دورة عمل + P]]sleep × (1 - دورة عمل)