КОНЦЕПЦІЯ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ АНАЛІЗУ СПОЖИВАННЯ СТРУМУ РОЗУМНИМИ ПРИСТРОЯМИ ТА МОДУЛЯМИ IOT

Анотація

Проведений аналіз показав недоліки відомих методик вимірювання струму споживання мікроконтролера.

З метою вдосконалення систем з автономним живленням (мікропроцесорних систем та ІоТ модулів – надалі МК), призначених для виконання складних алгоритмів (навчання ШНМ, пошук сигнатур підозрілого програмного коду та ін.), необхідно мінімізувати енергоспоживання програмного забезпечення (ПЗ), оскільки апаратне забезпечення (АЗ) сучасних МК має мале споживання. Оптимізація ПЗ МК за енергоспоживанням вимагає експериментальних досліджень енергоспоживання виконання інструкцій, команд і програм. У зв’язку із відсутністю спеціалізованого вимірювального устаткування, яке має достатню точність (похибка має бути меншою за різницю енергоспоживання інструкцій та команд) і завадостійкість, відомі моделі не дають змоги оптимізувати ПЗ за енергоспоживанням і збільшити тим самим час роботи систем з автономним живленням без відновлення заряду акумуляторів. А це важливо для МК та ІоТ модулів, що працюють у віддалених місцях, небезпечних для людей, та систем критичних інфраструктур. Однак пряме дослідження енергоспоживання інструкцій, команд і програм МК в складі ІоТ модулів дуже трудомістке. RISC мікроконтролери мають мало команд, але багато режимів їх виконання, тому треба було би дослідити 10 – 20 тисяч варіантів. Пропонується використати методи штучного інтелекту для класифікації команд і прогнозу енергоспоживання тих команд, які не досліджувалися.

Основою концепції вимірювальної системи для аналізу споживання струму смарт-пристроями та IoT-модулями є розроблена у статті архітектура. При цьому потрібне більш детальне забезпечення шумозахисту, зокрема, за рахунок безконтактних вимірювальних приладів.