ऊर्जा कुशल एम्बेडेड सिस्टम डिजाइन करना कम बिजली की खपत जैसे कि आईओटी डिवाइस, पहनने योग्य प्रौद्योगिकी और रिमोट सेंसर की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है। कम बिजली के उपयोग को प्राप्त करने में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर घटकों में सावधानीपूर्वक गणना और रणनीतिक विकल्प शामिल हैं।

बिजली की खपत को समझना

एम्बेडेड सिस्टम में बिजली की खपत विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें स्टैंडबाय के दौरान ऑपरेशन और निष्क्रिय शक्ति के दौरान सक्रिय शक्ति शामिल है। कुल ऊर्जा उपयोग की गणना में विभिन्न घटकों में वर्तमान ड्रॉ और वोल्टेज को मापने शामिल है।

प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

  • Current (I):] घटक द्वारा तैयार की गई वर्तमान राशि।
  • ]Voltage (V): प्रणाली का ऑपरेटिंग वोल्टेज।
  • ]सक्रिय समय (t): अवधि घटक सक्रिय रूप से उपभोग शक्ति हैं।

ऊर्जा खपत (E) को सूत्र का उपयोग करके अनुमान लगाया जा सकता है:

E = V × I × t]

कम शक्ति डिजाइन के लिए रणनीतियाँ

ऊर्जा कुशल रणनीतियों को लागू करने में हार्डवेयर विकल्प और सॉफ्टवेयर अनुकूलन शामिल हैं। कम शक्ति घटकों का चयन करना और उनके संचालन मोड को प्रबंधित करना महत्वपूर्ण कदम हैं।

आम रणनीतियों में शामिल हैं:

  • ]Dynamic वोल्टेज और आवृत्ति Scaling (DVFS): वर्कलोड पर आधारित वोल्टेज और आवृत्ति समायोजित करें।
  • ]पावर गीटिंग: निष्क्रिय घटकों को शक्ति बंद कर देता है।
  • ]Sleep मोड: निष्क्रिय होने पर सिस्टम को कम शक्ति वाले राज्यों में डाल देता है।
  • ]Efficient Software Algorithms: प्रसंस्करण समय और ऊर्जा उपयोग को कम करें।

कम बिजली अनुप्रयोगों के लिए गणना

ऊर्जा दक्षता को अनुकूलित करने के लिए, गणना में सिस्टम घटकों का कर्तव्य चक्र शामिल होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि सेंसर सक्रिय मोड में 10% समय और नींद मोड में 90% का संचालन करता है, तो औसत बिजली खपत तदनुसार अनुमानित हो सकती है।

औसत शक्ति (P]avg[) की गणना निम्न प्रकार से की जा सकती है:

Pavg]]] ]]]]active] × कर्तव्य चक्र + P]sleep] × (1 - कर्तव्य चक्र] ]]]]]