Thermisch beleid voor mobiele apparaten moet het probleem oplossen dat ze nu meer energie verbruiken dan nodig is. Een lagere temperatuur zonder dat het ten koste gaat van gebruikerservaring is de grootste uitdaging.
De Twentse promovendus Baver Ozceylan werkt aan dit probleem. Hij maakt deel uit van het project ZERO (Towards Energy Autonomous Systems for Internet of Things). Dat heeft als doel efficiënte apparaten te creëren die de energie benutten die al om die apparaten heen zit, zoals licht, trillingen en warmte.
De aanleiding is dat het aantal sensoren in de moderne wereld toeneemt. Van smartwatches tot slimme thermostaten, sensoren maken het mogelijk steeds meer te meten en bij te houden. Al die sensoren voor de apparaten van het IoT vereisen batterijen en verbruiken veel stroom.
Verlagen van temperaturen
Onderzoeker Ozceylan van de Universiteit Twente zoekt de oplossing in het verlagen van de temperaturen van mobiele apparaten. Als de temperatuur van een circuit stijgt, neemt ook de hoeveelheid benodigde energie toe. Ook al blijft de activiteit van het circuit hetzelfde. Sensoren en andere kleine mobiele apparaten hebben meestal geen actiever koelsystemen. Een smartphone heeft die bijvoorbeeld niet.
Ozceylan wil in plaats van koelen software of warmtebeleid voor mobiele apparaten ontwikkelen om de warmteafvoer te optimaliseren. „We willen alleen software optimaliseren en niet de hardware, omdat veel mobiele apparaten beperkingen hebben, zoals bijvoorbeeld de beschikbare ruimte,” zegt Ozceylan.
Nu wordt de prestatie van een processor van een apparaat alleen verlaagd als de temperatuur boven een bepaalde drempel komt. Volgens Ozceylan draaien de apparaten voortdurend op volle kracht en verbruiken ze onnodig veel stroom.
Toekomst voorspellen
De verspilling kan worden tegengegaan met een model dat de toekomst voorspelt. Het apparaat weet dat het een bepaald aantal taken heeft en kent zijn huidige temperatuur al. Ozceylan legt uit: „Het model zal zich voortdurend afvragen, ‘Wat zal de temperatuur zijn in tien seconden als we al deze taken op een bepaald percentage van het vermogen uitvoeren?’ en verandert daarna de prestaties.”
Momenteel werkt Ozceylan aan een methode die alle taken plant om een optimale temperatuur te behouden. Dit kan inhouden dat sommige taken vertraging oplopen. „Dit is de grootste uitdaging, omdat deze vertraging geen invloed mag hebben op de gebruikerservaring.” Met zijn methode blijft de temperatuur van het apparaat laag en zal het totale energieverbruik dalen.
De toekomst voorspellen om mobiele apparaten af te koelen gebeurt onder de paraplu van onderzoeksgroep Design and Analysis of Communication Systems. Omdat internet onmisbaar is geworden, probeert dit team een bijdrage te leveren om het zo goed mogelijk te laten functioneren.
Ook hardwarematig zijn er ontwikkelingen om wat te doen aan koelproblemen. Zo werkt Incooling aan de ontwikkeling van koelsystemen voor data centers waarbij de chip inwendig gekoeld wordt
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
