6、可穿戴医疗设备的能源感知模型驱动开发

可穿戴医疗设备的能源感知模型驱动开发

在当今科技飞速发展的时代，可穿戴医疗设备的应用越来越广泛。然而，这类设备的能源消耗问题一直是制约其发展的重要因素。本文将介绍一种能源感知模型驱动的开发方法，以及如何将其应用于智能医疗级压缩袜的设计中。

1. 能源感知模型驱动设计

网络物理系统（CPS）是由机电、软件、电子和通信组件组成的复杂系统。为了在设计中综合考虑这些元素，我们提出了一种异构建模方法，该方法引入了能耗的概念。

1.1 建模技术

为了开发系统，我们使用了两种不同的建模范式，它们可以协同工作。支持这些范式的工具包括：
- Overture ：一个支持创建和模拟VDM实时模型的建模环境，适用于表示离散事件（DE）控制逻辑，可模拟CPS的分布式特性。
- 20 - Sim ：支持基于微分方程创建连续时间（CT）模型，还包含高级抽象，如键图和不同领域的预制组件库。
- DESTECS/Crescendo ：连接Overture实时解释器和20 - Sim模拟核心的框架，提供共同的时间概念，实现并行交互模拟（协同仿真）。

这些工具是各自领域的通用建模工具，可用于研究不同的系统功能，不一定涉及能耗分析。

1.2 基于模型的能耗分析方法

我们的设计方法从机械、软件和通信三个角度考虑系统的能耗：
- 机械建模 ：CPS中的机械组件通常是能耗最大的部分。可以通过设计新的机械架构或优化控制算法来降低能耗。机电设备适合用CT抽象建模，如2