7、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

1. 软件能耗建模应用

在可穿戴医疗设备开发中，对软件能耗进行建模具有重要意义。以原型中使用的 ARM Cortex M3 处理器为例，在架构 B 的实现中可以使用休眠模式，该模式的电流消耗比睡眠模式低四个数量级，这在相关测量中得到了体现。

这种对软件能耗的初步建模应用表明，该方法在抽象建模层面从功率和能耗角度验证计算问题时具有足够的准确性。而且，对于运行在系统 CPU 上可能影响能耗的任何软件功能，都可以进行类似的分析，例如通信软件和安全协议。

2. 通信建模

可穿戴医疗设备的 e - Stocking 案例存在多种通信场景，从能耗角度考虑，主要关注以下两种：
- 健康监测 ：在此场景中，袜子会传输当前和历史的治疗依从性及病情演变数据。
- 校准和配置 ：通过外部设备设置决定治疗方式（主要是压力水平）的袜子设置。

为了对这些场景进行建模，采用了 VDM - RT 的分布式实时特性。使用 VDM - RT 开发的模型遵循特定结构，该结构支持小规模网络（如体域网）的建模，在本案例中，由于只有两个节点通信，结构可简化。

建模方法包括以下步骤：
1. 抽象协议建模（模型 1） ：对通信过程进行高层建模，捕捉设备间的交互，用令牌表示交换的信息，此阶段不考虑能耗。
2. 应用层消息定义（模型 2） ：创建设备间交换的应用层协议数据单元（PDU），这些消息可替换模型中的令牌。
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