Caza de errores de energía en sistemas integrados: un enfoque de modelo de software en bucle
Autores: Schaarschmidt, Marco; Uelschen, Michael; Pulvermüller, Elke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Caza de errores de energía en sistemas integrados: un enfoque de modelo de software en bucle
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Consumo de energía
Aplicaciones de software
Componentes de hardware
Software integrado
Desarrollo impulsado por modelos
Errores de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El consumo de energía se ha convertido en una restricción de diseño importante, especialmente para sistemas embebidos alimentados por batería. Sin embargo, el impacto de las aplicaciones de software suele considerarse en fases posteriores, donde tanto las partes de software como de hardware están cerca de su finalización. Los problemas relacionados con la energía deben detectarse en etapas tempranas para mantener bajos los costos de desarrollo, satisfacer los plazos de comercialización y evitar bucles de rediseño costosos. Además, la variedad de componentes de hardware, arquitecturas e interfaces de comunicación hacen que el desarrollo de software embebido sea más desafiante. Para manejar la complejidad de las aplicaciones de software, se pueden utilizar enfoques como el desarrollo basado en modelos (MDD). Este artículo propone un enfoque de estimación de potencia en MDD para modelos de aplicaciones de software en fases tempranas de desarrollo. Se introduce un perfil de lenguaje de modelado unificado (UML) para modelar propiedades relacionadas con la potencia de los componentes de hardware. Para determinar el impacto de las aplicaciones de software, definimos dos métodos de análisis utilizando datos de simulación y un novedoso concepto en el bucle. Ambos métodos se pueden aplicar en diferentes etapas de desarrollo para determinar un rastro de energía, describiendo el comportamiento relacionado con la energía del sistema. Se proporciona una nueva definición de errores de energía para describir comportamientos incorrectos relacionados con la potencia. Aplicamos nuestro enfoque a un ejemplo de nodo sensor, demostramos la detección de un error de energía y comparamos el tiempo de ejecución y la precisión de los métodos de análisis.
Descripción
El consumo de energía se ha convertido en una restricción de diseño importante, especialmente para sistemas embebidos alimentados por batería. Sin embargo, el impacto de las aplicaciones de software suele considerarse en fases posteriores, donde tanto las partes de software como de hardware están cerca de su finalización. Los problemas relacionados con la energía deben detectarse en etapas tempranas para mantener bajos los costos de desarrollo, satisfacer los plazos de comercialización y evitar bucles de rediseño costosos. Además, la variedad de componentes de hardware, arquitecturas e interfaces de comunicación hacen que el desarrollo de software embebido sea más desafiante. Para manejar la complejidad de las aplicaciones de software, se pueden utilizar enfoques como el desarrollo basado en modelos (MDD). Este artículo propone un enfoque de estimación de potencia en MDD para modelos de aplicaciones de software en fases tempranas de desarrollo. Se introduce un perfil de lenguaje de modelado unificado (UML) para modelar propiedades relacionadas con la potencia de los componentes de hardware. Para determinar el impacto de las aplicaciones de software, definimos dos métodos de análisis utilizando datos de simulación y un novedoso concepto en el bucle. Ambos métodos se pueden aplicar en diferentes etapas de desarrollo para determinar un rastro de energía, describiendo el comportamiento relacionado con la energía del sistema. Se proporciona una nueva definición de errores de energía para describir comportamientos incorrectos relacionados con la potencia. Aplicamos nuestro enfoque a un ejemplo de nodo sensor, demostramos la detección de un error de energía y comparamos el tiempo de ejecución y la precisión de los métodos de análisis.