9、环境智能的基于QoS的资源管理

环境智能的基于QoS的资源管理

1. 引言

环境智能（AmI）描绘了一个人们被嵌入日常物品中的智能直观界面所环绕的愿景，环境能以无形的方式识别并响应个人的存在。AmI设备按功耗可分为三类：功率自主微瓦节点、个人毫瓦节点和静态瓦节点，本文聚焦于后两类，统称其为“消费终端”。这些终端涵盖从功能简单的小型便携式屏幕到强大的媒体处理和存储服务器。

AmI应用将高度交互性与媒体处理（如音频、视频、3D图形和语音识别）相结合。用户对应用（响应性、低延迟、质量）和平台（健壮性、可预测性、稳定性）的要求，以及制造商对成本效益和低功耗的要求相互冲突，系统设计和架构构建变得复杂。不过，环境智能注重为用户提供体验，因此可以引入服务质量（QoS）的概念，即“服务性能的综合效果，决定用户对该服务的满意程度”，系统架构师可利用QoS概念在运行时权衡交付的QoS和消耗的资源。

本文提出的QoS资源管理框架结合了资源预留和应用自适应，采用多层QoS架构。

2. 消费终端的QoS资源管理框架

2.1 应用执行模型

本文处理的应用主要是媒体应用（音频和动画或直播视频），也称为流应用，处理数据流。流是特定类型数据对象的序列，如视频流是按一定帧率显示的图片序列。复合多媒体流由多个时间相关的流组成，如电影的视频流和音频流。

流通常由一个流任务产生，被另一个并发异步流任务消费。已产生但未消费的流部分临时存储在缓冲区或正在传输。终端上的流应用执行模型是一个连接图，节点代表任务（使用处理和内存资源的独立、异步、活动组件）或缓冲区（使用内存资源的被动组件），互连表示使用总线或片上网络等传输资源的数据传输。任务可以是可扩展的，即可以用QoS换取