Antalet sensorer runt omkring oss ökar snabbt. Från smarta klockor och pulsmätare till smarta kylskåp och termostater, allt mäts och spåras. Alla dessa sensorer för Internet of Things (IoT)-enheter behöver batterier och de förbrukar mycket ström. Projektet ZERO (Towards Energy Autonomous Systems for IoT) syftar till att skapa effektiva enheter som utnyttjar energin som redan finns runt dem, som ljus, vibrationer och värme.

En av lösningarna University of Twente Ph.D. student Baver Ozceylan arbetar med innebär att sänka temperaturen på mobila enheter. När temperaturen i en krets ökar, mängden energi som behövs ökar också, även om bearbetningsverksamheten förblir densamma. Små mobila enheter, som sensorer, kan ofta inte ha aktiv kylhårdvara. Det går inte att ge en smartphone en stor vattenkylare till exempel.

Optimering av programvara

Istället för att lägga till kylande hårdvara, Ozceylan vill utveckla mjukvara eller en termisk policy för mobila enheter för att optimera värmeavledning. "Vi vill bara optimera mjukvaran och inte hårdvaran, eftersom många mobila enheter har begränsningar som tillgängligt utrymme, " säger Ozceylan. Den nuvarande policyn minskar prestandan hos en enhets CPU endast om temperaturen kommer över en viss tröskel. "Just nu, enheter körs på full prestanda konstant och de kommer att förbruka mer ström än nödvändigt, " enligt Ozceylan.

Förutsäga framtiden

Lösningen han utvecklade:en modell som förutsäger framtiden. Enheten vet att den har ett visst antal uppgifter och känner redan till sin nuvarande temperatur. Ozceylan förklarar:"Modellen kommer hela tiden att fråga sig själv, "Vad blir temperaturen om tio sekunder om vi kör alla dessa uppgifter med en viss procentuell effekt?" och ändrar sedan prestandan därefter."

För närvarande, Ozceylan arbetar med en metod som schemalägger alla uppgifter för att hålla en optimal temperatur. Detta kan innebära att vissa uppgifter blir försenade. "Det här är den mest utmanande delen, eftersom denna fördröjning inte bör påverka användarupplevelsen, " säger Ozceylan. Med sitt arbete, enhetens temperatur förblir låg och den totala energiförbrukningen minskar.

Baver Ozceylan bedriver sin forskning i gruppen Design and Analysis of Communication Systems under ledning av prof. Boudewijn Haverkort. Han tog sin kandidat- och masterexamen i elektroteknik vid Middle East Technical University i Ankara. Han och hans team fick nyligen 2019 års Harvey Rosten Award for Excellence, ett årligt pris som firar ett arbete som representerar ett framsteg inom termisk analys av elektronikutrustning eller komponenter.