Abstract
In this paper, an architecture of a perpetual smart video device and its energy control model for the internet of things (IoT) are proposed. The smart video device consists of a processor, an image sensor, a video codec, and a network controller. In the proposed energy control model, energy consumed by image sensing, video encoding, and transmission and energy harvested by solar panels are defined as an input and an output of a battery, an energy buffer. Frame rate, quantization parameter, and operating frequency of processor are defined as the energy control parameters, and these parameters control the input and the output energy of the energy buffer, finally control the energy left in the battery. The proposed energy control model is validated by the energy consumption measurement of the smart phone based platform for various combinations of energy control parameters, and can be used for the design of perpetual smart video device.
본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 저전력 동작과 에너지 하비스팅이 가능한 스마트 비디오 디바이스의 구조와 에너지 제어모델을 제안한다. 스마트 비디오 디바이스는 프로세서, 이미지 센서, 비디오 코덱, 네트워크 제어기 모듈들로 구성된다. 제안하는 에너지 제어 모델은 이미지 센싱, 비디오 부호화, 전송 시 에너지 소비량 출력과 태양전지를 통한 하비스팅 에너지 입력을 이용하여 에너지 버퍼인 배터리 입출력 관계로 정의된다. 화면률, 양자화 계수, 프로세서 동작 주파수를 에너지 레벨과 기능 블록들의 에너지 소비 제어 계수로 사용한다. 제안하는 에너지 제어 모델은 스마트폰 기반으로 에너지 제어 계수들에 따른 에너지 소비량 측정을 통해 검증되었으며, 에너지 하비스팅 기능을 이용한 지속 가능한 스마트 비디오 디바이스 설계에 활용될 수 있다.
