Reducing the energy consumption of distributed computer systems with energy-restriced measurement modules

Authors

  • Владимир Юрьевич Савинов Petro Mohyla Black Sea State University 54003, Nikolaev region, 68 Desantnikov, 10 street, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19645

Keywords:

distributed systems, energy-restriced measuring module, power consumption, dynamic performance management

Abstract

Development and growth of the electronics that use microcontrollers in different sites of application systems, such as distributed information-measuring systems, cause the search for more effective solutions to reduce energy consumption as well as modules  usually consume from autonomous energy sources. In the article the problem of reducing the energy consumption of distributed computer systems with energy-restriced measurement modules based on microcontrollers through optimal scaling CPU frequency measurement of the module is considered. A mathematical model of this system was created, which considers energy restrictions of  systems. For power optimization algorithm was used EDF. Performance of the system was experimentally verified on the basis of the measuring unit , which consists of selected piezoceramic element TsTS-19 , Microstick for dsPIC33F Development Board the controller , Raspberry Pi Model B. 

Author Biography

Владимир Юрьевич Савинов, Petro Mohyla Black Sea State University 54003, Nikolaev region, 68 Desantnikov, 10 street

A graduate student of The Deprtment of IT technologies and program systems

References

  1. Мусиенко, М. П. Теоретические основы, методы и средства структурно-энергосилового преобразования на основе полиэлектродных пьезокерамических элементов для систем управления [Текст]: дис. ... доктора тех. наук: 05.13.05 / Мусиенко Максим Павлович. – Черкассы, 2006. – 455 с.
  2. Kim, J.-K. Dynamic resource management in energy constrained heterogeneous computing systems using voltage scaling [Text] / J.-K. Kim, H. J. Siegel, A. A. Maciejewski, R. Eigenmann // IEEE Trans. on Parallel and Distrib. Syst. – 2008. – Vol. 19 (11). – P. 1445-1457.
  3. Бумагин, А. методы снижения энергопотребления в строго самосинхронных микропроцессорных схемах [Электронный ресурс] / А. Бумагин, Е. Гладкова, А Гондарь, М. Куляс, А. Руткевич, В. Стешенко, М. Тайлеб, Г. Шишкин // Электронный журнал компоненты и технологии. – Режим доступа: www/ URL: http://kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_09_109.pdf. – 02.04.2012 г. – Название с экрана.
  4. Kim, K. H. Power Aware Scheduling of Bag-of-Tasks Applications with Deadline Constraints on DVS-enabled Clusters [Text] / K. H. Kim, R. Buyya, J. Kim // Proceedings of the 7th IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid. – 2007. – P. 541-548.
  5. Белоус, А. И. Методы минимизации энергопотребления при проектировании КМОП БИС [Текст]/ И. А. Мурашко, В. С. Сякерский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – 2008. – № 2. – C. 39-44.
  6. Манухин, С. В. Алгоритмы оптимизации энергопотребления и повышения эффективности процессоров с масштабированием частоты и напряжения гетерогенного кластера [Текст]/ С. В. Манухин, М. И. Сухонос // Труды Международной конференции «Параллельные и распределенные вычислительные системы" PDCS 2013. – 2013. – С. 209-217.
  7. Pering, T. The simulation and evaluation of dynamic voltage scaling algorithms [Text] / T. Bird, R. Brodersen // ISLPED. – 1998. – P. 76-81.
  8. Huang, S. Energy-Efficient Cluster Computing via Accurate Workload Characterization [Text] / W. Feng // Proc. CCGRID'09 Proceedings of the 2009 9th IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid. – 2009. – P. 68–75.
  9. Дидук, В. А. Разработка полисенсорных гетерогенных беспроводных пожарно-охранных систем [Текст]/ В. А. Дидук, А. М. Коваленко, П. В. Петлёваный, А. А. Дядюшенко, В. И. Томенко, М. П. Мусиенко // Пожежна безпека: теорія і практика. – Черкаси: АПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2011. – № 8. – С. 28–32.
  10. Описание Raspberry Pi [Электронный ресурс] / Raspberry Pi в России – Режим доступа: www/ URL: http://kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_09_109.pdf. – 02.04.2012 г. – Название с экрана.
  11. Musiyenko, M. P (2006). Teoreticheskiye osnovy, metody i sredstva strukturno-energosilovogo preobrazovaniya na osnove polielektrodnykh p'yezokeramicheskikh elementov dlya sistem upravleniya: dis. ... doktora tekh. nauk: 05.13.05. Cherkassy, 455.
  12. Kim, J.-K., Siegel, H. J., Maciejewski, A. A., Eigenmann, R. (2008). Dynamic resource management in energy constrained heterogeneous computing systems using voltage scaling. IEEE Trans. on Parallel and Distrib. Syst., 19(11), 1445–1457.
  13. Bumagin, A., Gladkova, Ye., Gondar', A., Kulyas, M., Rutkevich, A., Steshenko, V., Tayleb, M., Shishkin, G. (2009). Metody snizheniya energopotrebleniya v strogo samosinkhronnykh mikroprotsessornykh skhemakh. Elektronnyy zhurnal komponenty i tekhnologii. Available: http://kite.ru/assets/files/pdf/2009_09_109.pdf. Last accessed 02.04.2012.
  14. Kim, K. H., Buyya, R., Kimm, J. (2007). Power Aware Scheduling of Bag-of-Tasks Applications with Deadline Constraints on DVS-enabled Clusters. Proceedings of the 7th IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid, 541–548.
  15. Belous, A. I., Murashko, I. A., Syakersky, V. S. (2008). Metody minimizatsii energopotrebleniya pri proyektirovanii KMOP BIS. Technology and design in electronic equipment, 2, 39-44.
  16. Manukhin, S. V., Sukhonos, M. I. (2013). Algoritmy optimizatsii energopotrebleniya i povysheniya effektivnosti protsessorov s masshtabirovaniyem chastoty i napryazheniya geterogennogo klastera. Trudy Mezhdunarodnoy konferentsii «Parallel'nyye i raspredelennyye vychislitel'nyye sistemy" PDCS 2013, 209-217.
  17. Pering, T., Bird, T., Brodersen, R. (1998). The simulation and evaluation of dynamic voltage scaling algorithms. ISLPED 1998, 76-81.
  18. Huang, S., Feng, W. (2009). Energy-Efficient Cluster Computing via Accurate Workload Characterization. Proc. CCGRID'09 Proceedings of the 2009 9th IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid, 68–75.
  19. Diduk, V. A., Kovalenko, A. V., Petlovanyy, P. V., Dyadyushenko, A. A., Tomenko, V. I., Musiyenko, M. P. (2011). Razrabotka polisensornykh geterogennykh besprovodnykh pozharno-okhrannykh system. Pozhezhna bezpeka: teoríya í praktika, 8, 28–32.
  20. Opisaniye Raspberry Pi. (2012). Raspberry Pi v Rossii. Available: http://kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_09_109.pdf.

Published

2013-12-24

How to Cite

Савинов, В. Ю. (2013). Reducing the energy consumption of distributed computer systems with energy-restriced measurement modules. Technology Audit and Production Reserves, 6(4(14), 29–31. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19645

Issue

Section

Information technology and control systems