ISBN 978-3-8439-0331-8

978-3-8439-0331-8, Reihe Elektrotechnik

Heiko Hinkelmann
Entwurf und Energieeffizienzanalyse von dynamisch rekonfigurierbaren Architekturen für drahtlose Sensorknoten

222 Seiten, Dissertation Technische Universität Darmstadt (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Innovative Anwendungsfelder mikroelektronischer Systeme wie drahtlose Sensornetzwerke erfordern in zunehmendem Maße den Einsatz kleinster, batteriebetriebener eingebetteter Systeme. Die dabei eingesetzten und in dieser Arbeit als Untersuchungsobjekt gewählten Sensorknoten müssen meist extremen Anforderungen genügen und allein mit den geringen Energiereserven einer kleinen Batterie lange Laufzeiten bis zu mehreren Jahren erreichen. Solche Systeme benötigen daher geeignete Hardwarearchitekturen, die einerseits aus Kostengründen klein, flexibel und programmierbar sein müssen, andererseits aber vor allem auch äußerst energieeffizient.

Die vorliegende Arbeit untersucht gezielt die Eignung dynamisch rekonfigurierbarer Architekturen in Bezug auf das genannte Anforderungsprofil. Insbesondere wird ein Architekturkonzept entworfen und analysiert, das die häufige dynamische Rekonfiguration einer anwendungsspezifisch optimierten rekonfigurierbaren Funktionseinheit (RFU) vorsieht, um dadurch sehr energieeffiziente und zugleich ausreichend flexible eingebettete Systemplattformen realisieren zu können. Gerade die bisher erst wenig erforschten Auswirkungen der intensiven Nutzung der dynamischen Rekonfiguration auf die Gesamtenergieeffizienz eines Systems stehen hierbei im Fokus.