[发明专利]基于模型拟合的智能手机功耗评估方法

摘要

基于模型拟合的智能手机功耗评估方法，1、获取智能手机的参数，选取CPU、内存RAM、屏幕、WiFi、Phone、3G、SD卡和Audio音频模块的参数作为模型的输入变量；2、对存在尾功耗的硬件WiFi、3G和Phone，进行尾功耗处理，即可得出硬件WiFi、3G和Phone在三个时间段内对应的尾功耗值；3、将步骤1获取的智能手机参数输入到模型拟合工具SPSS中，根据拟合结果的各项参数得出拟合方程，即基于硬件使用率的智能手机功耗模型，在基于硬件使用率的智能手机功耗模型的基础上，加入硬件WiFi、3G和Phone在三个时间段内对应的尾功耗值，即可得到智能手机功耗模型utDPM；能够让智能手机用户在不借助外接测量设备的情况下，依靠智能手机功耗模型，实时的获取比较精确的评估功耗值。

主权项

1.基于模型拟合的智能手机功耗评估方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1：获取智能手机的参数，选取CPU、内存RAM、屏幕、WiFi、Phone、3G、SD卡和Audio音频模块的参数作为模型的输入变量，所述参数具体见表1所示： 表1 步骤2：对存在尾功耗的硬件WiFi、3G和Phone，进行尾功耗处理：分别对硬件WiFi、3G和Phone采集五组实测功耗值，然后将硬件WiFi、3G和Phone关闭之后3秒内的功耗数据截取出来，随后分别计算其每一秒内功耗值的均值，即可得出硬件WiFi、3G和Phone在三个时间段内对应的尾功耗值； 步骤3：将步骤1获取的智能手机参数输入到模型拟合工具SPSS中，具体拟合过程为：将步骤1获取的智能手机参数和利用外接电源测得的智能手机的 所有硬件的实时总功耗值读入模型拟合工具SPSS中，选择线性回归作为分析回归类型，设定自变量和因变量，即可得出模型拟合结果；根据拟合结果得出拟合方程，即基于硬件使用率的智能手机功耗模型，在基于硬件使用率的智能手机功耗模型的基础上，加入硬件WiFi、3G和Phone在三个时间段内对应的尾功耗值，即可得到智能手机功耗模型utDPM；所述智能手机功耗模型utDPM如式（1）所示： p_ij＝α_ij×c_j+β_ij×d_j（1） 式中：p_ij表示功耗测量样本中第i个样本的第j个硬件设备所消耗的功率，α_ij表示第i个样本的第j个硬件设备的使用率，β_ij表示硬件WiFi、3G和Phone的尾功耗情况，c_j表示第i个样本的第j个硬件设备使用率的系数，d_i表示硬件WiFi、3G和Phone的尾功耗的系数；样本指的是每一次的测量，样本中包含的数据就是模型的所有输入变量对应的具体数值； 第i个样本消耗的全部功耗如式（2）所示： p_i＝k+(p_i0+p_i1+…+p_in) ＝k+((α_i0×c₀+β_i0×d₀) +(α_i1×c₁+β_i1×d₁) +… +(α_in×c_n+β_in×d_n))（2） 令x_i＝(α_i0,α_i1,…,α_in)，y_i＝(β_i0,β_i1,…,β_in)，c＝(c₀,c₁,…,c_n)^T，d＝(d₀,d₁,…,d_n)^T，则式（2）可归纳为式（3）： p_i＝k+x_i×c+y_i×d（3） 式（2）和式（3）中，p_i表示功耗测量样本中第i个样本的总功耗，k是常量，代表系统的基础功耗，p_i0，p_i1，…p_in表示第i个样本的第0，1，…，n个硬件设备所消耗的功率，α_i0，α_i1，…α_in表示第i个样本的第0，1，…，n个硬件设备的使用率或状态值，β_i0，β_i1，…β_in表示第i个样本的第0，1，…，n个硬件 设备的尾功耗值，c₀，c₁，…，c_n表示第i个样本的第0，1，…，n个硬件设备使用率的相关系数，d₀，d₁，…，d_n表示第i个样本的第0，1，…，n个硬件设备尾功耗的相关系数，x_i表示第i个样本所有硬件设备的使用率或状态值的向量，y_i表示第i个样本的所有硬件设备的功耗延迟情况的向量，c表示第i个样本的所有硬件设备使用率的相关系数的向量的转置，d表示第i个样本的所有硬件设备尾功耗的相关系数的向量的转置； 以t_m为采样周期，采集m个样本的功耗公式如式（4）所示： 令P则式（4）可归纳为式（5）： P＝k·e+X·c+Y·d（5） 式中：P表示m个样本的总功耗的向量，e是单位向量，X表示m个样本的所有硬件设备的使用率或状态值的向量组成的矩阵，Y表示m个样本的所有硬件设备的功耗延迟情况的向量组成的矩阵； 根据上述公式（5）计算智能手机设备以t_m为采样周期的m个样本总功耗，如式（6）所示： 。