8、上下文感知计算中的能效管理

上下文感知计算中的能效管理

1 引言

在当今的计算环境中，尤其是涉及到能量受限的传感器节点和移动服务时，能效管理成为了至关重要的议题。随着计算设备在各个领域的广泛应用，尤其是在物联网(IoT)和普适计算环境中，设备的能耗问题变得尤为突出。本文将探讨上下文感知计算中能效管理的重要性，以及如何通过优化查询处理来实现更高的能效。

2 能效管理的背景

在过去几十年中，性能一直是数据管理领域查询处理的主要目标。然而，随着主要能源来源的有限性和计算所需能源的快速增加，减少电力消耗和环境影响的承诺变得越来越重要。绿色计算倡导环境可持续的计算和高效、负责地使用计算机及相关资源，尽量减少或不对环境造成影响。

2.1 能源消耗现状

根据美国环境保护署的报告，仅在美国，服务器和数据中心在2006年就消耗了大约610亿千瓦时（kWh）的电力，成本约为45亿美元，约占美国总电力消耗的1.5%。预计到2011年，如果继续使用相同的方法为计算机服务器和数据中心供电，能源消耗将翻倍。在典型的数据中心，计算机服务器和冷却系统消耗的电力约占总拥有成本的20%，相当于总维护成本的三分之一。

2.2 能效的重要性

如今，电力和能源已经开始严重限制组件、传感器、算法、系统以及上下文感知应用的设计。人们期望通过改进设备设计和能源管理政策来限制能源成本，同时不牺牲可扩展性。能效管理不仅是为了节省成本，更是为了应对全球气候变化和能源危机的重要手段。

3 能效管理的挑战

3.1 查询处理中的能耗问题

在上下文感知计算中，查询上下文信息时一个主要的担忧是能耗问题。查询处理涉