智能手机屏幕的动态电源管理

发布时间：2017-08-23 09:01

  本文关键词：智能手机屏幕的动态电源管理

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【摘要】：智能机以其优秀的操作系统、可自由安装各类软件、安全大屏的触屏式操作特性赢得了用户的青睐,拥有庞大的用户使用量;智能机主要以电池供电,而如今电池技术发展缓慢且已进入瓶颈阶段,加上手机体积局限性,导致有限的电池容量已经不能满足智能机无线上网、导航、全屏触控等大能耗的需求,因此从软件、硬件和电源管理策略上解决智能机的能耗问题具有重要的意义。目前Android系统占智能机操作系统的86%,它基于Linux内核有独自的电源管理框架,结合其屏幕管理模式,有助于实现屏幕的能耗优化。首先,用电源监测器对屏幕的能耗进行监测,分析其能耗特性,建立手机屏幕的能耗模型。其次,根据模型以最小化能量消耗为目标设计出确定性算法;考虑不同用户与手机交互习惯不同,在确定性算法基础上,引入用户交互的概率分布,设计出概率性算法。最后,采用基准测试方法,测出屏幕能耗模型中的参数;编写Android后台服务程序,采集用户交互数据,分析数据分布特性并做假设检验,得到具体的分布函数;采用两种算法分别计算出最优的屏幕超时值;制定能耗评测准则,对默认超时值与最优超时值下求得的能耗进行对比分析。通过分析屏幕能耗特性,成功的建立起能耗模型;根据对采集到的数据分析发现手机交互的空闲时间符合右截断指数分布;对比默认超时值与最优超时值下的能耗,发现默认的超时值不是最节能的;由于固定性算法依赖于模型参数,所以每款手机在确定性算法下的超时值是固定的,同时固定性算法也不一定节能,要根据用户使用习惯来判定;概率性算法考虑到用户的使用习惯,对所有用户都能节省6%~16%的能量。至此,用户完全可以通过概率性算法求出适合自己的最优的屏幕超时值,有效的进行屏幕状态切换,达到节能的电源管理目的,延长智能机的电池使用周期。
【关键词】：智能手机 Android 超时值 能耗优化 屏幕 电源管理
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.53;TP316
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 动态电源管理技术13-14
• 1.4 本文的结构框架14-16
• 第2章 主要知识点概述16-26
• 2.1 右截断指数分布16-17
• 2.2 假设检验17-18
• 2.3 参数估计18-20
• 2.4 不动点迭代法20-21
• 2.5 Android相关知识21-23
• 2.5.1 Android应用程序组件21-22
• 2.5.2 数据存储技术22-23
• 2.5.3 Android中调用可执行程序23
• 2.6 Power Monitor简介23-25
• 2.7 本章小结25-26
• 第3章 建立屏幕能耗模型26-31
• 3.1 搭建硬件平台26
• 3.2 屏幕能耗的监测分析26-27
• 3.3 屏幕状态描述27-29
• 3.4 屏幕能耗模型建立29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 屏幕管理算法研究31-36
• 4.1 确定性算法31-33
• 4.2 概率性算法33-35
• 4.3 本章小结35-36
• 第5章 参数测定与算法实现36-55
• 5.1 模型参数测定36-39
• 5.2 确定性算法39
• 5.3 概率性算法39-48
• 5.3.1 用户交互数据采集39-40
• 5.3.2 样本分析及参数估计40-43
• 5.3.3 分布的假设检验43-45
• 5.3.4 不动点迭代法求最优值45-48
• 5.4 实验结果对比分析48-54
• 5.4.1 测试准则的提出48-50
• 5.4.2 实验结果对比分析50-54
• 5.5 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61

【共引文献】

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本文编号：724123