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Computing Optimal Schedules of Battery Usage in Embedded Systems

机译：计算嵌入式系统中电池使用的最佳时间表

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The use of mobile devices is often limited by the battery lifetime. Some devices have the option to connect an extra battery, or to use smart battery-packs with multiple cells to extend the lifetime. In these cases, scheduling the batteries or battery cells over the load to exploit the recovery properties of the batteries helps to extend the overall systems lifetime. Straightforward scheduling schemes, like round-robin or choosing the best battery available, already provide a big improvement compared to a sequential discharge of the batteries. In this paper, we compare these scheduling schemes with the optimal scheduling scheme produced with two different modeling approaches: an approach based on a priced-timed automaton model (implemented and evaluated in ${ssr Uppaal} {ssr Cora}$), as well as an analytical approach (partly formulated as nonlinear optimization problem) for a slightly adapted scheduling problem. We show that in some cases the results of the simple scheduling schemes (round-robin, and best-first) are close to optimal. However, the optimal schedules, computed according to both methods, also clearly show that in a variety of scenarios, the simple schedules are far from optimal.
机译：移动设备的使用通常受到电池寿命的限制。某些设备可以选择连接额外的电池，或使用带有多个电池的智能电池组来延长使用寿命。在这些情况下，按负载计划电池或电池单元以利用电池的恢复特性有助于延长整个系统的寿命。与循环放电相比，简单的调度方案（例如循环调度或选择可用的最佳电池）已经提供了很大的改进。在本文中，我们将这些调度方案与通过两种不同的建模方法生成的最佳调度方案进行了比较：一种基于定价定时自动机模型的方法（在$ {ssr Uppaal} {ssr Cora} $中实现和评估）作为一种分析方法（部分公式化为非线性优化问题），用于稍微适应的调度问题。我们表明，在某些情况下，简单调度方案（循环调度和最佳优先方案）的结果接近最佳。但是，根据两种方法计算出的最佳计划也清楚地表明，在各种情况下，简单的计划远非最佳。

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