Chuyển các thành phần riêng rẽ sang các trạng thái ngủ khác nhau hay giảm hiệu suất của chúng bằng cách giảm tần số và nguồn cấp, lựa chọn điều chế và các mã chuyên dụng là các ví dụ nổi bật đƣợc giới thiệu trong phần 2.2 để cải thiện hiệu quả năng lƣợng. Để điều khiển các khả năng này, các quyết định phải đƣợc thực hiện bằng hệ điều hành, ngăn xếp giao thức hoặc bằng ứng dụng khi chuyển giữa các trạng thái này. Quản lý công suất động
(DPM - Dynamic Power Management) trên mức hệ thống là vấn đề tiếp theo. Một trong các yếu tố phức tạp của DPM là năng lƣợng và thời gian yêu cầu cho việc chuyển giữa hai trạng thái của thành phần. Nếu các yếu tố này đƣợc bỏ qua thì rõ ràng đây là cách tối ƣu để luôn luôn và ngay lập tức chuyển chế độ với mức tiêu thụ công suất nhỏ nhất có thể. Nếu không nằm trong trƣờng hợp này thì yêu cầu các thuật toán tiên tiến hơn, tốc độ cập nhật các quyết định quản lý năng lƣợng, phân bố xác suất của thời gian cho đến khi các sự kiện tiếp theo xảy ra, các tính chất của thuật toán sử dụng đều đƣợc đƣa vào chi phí.
Thoả hiệp giữa độ chính xác và mức tiêu thụ năng lƣợng:
Hầu hết các công việc đƣợc mô tả trên DVS điều khiển đều giả thiết giới hạn cứng cho mỗi nhiệm vụ (nhiệm vụ phải đƣợc hoàn thành trong thời gian đã cho, nếu không kết quả sẽ không đƣợc sử dụng). Trong các WSN, giả thiết nhƣ vậy thƣờng không phù hợp. Hơn nữa, các nhiệm vụ đều có thể tính đƣợc độ chính xác cao hay thấp. Độ chính xác đạt đƣợc bằng các nhiệm vụ nhƣ vậy sẽ đƣợc dùng để thoả hiệp với các tiêu chí khác. Trong WSN, thoả hiệp đƣơng nhiên là năng lƣợng đƣợc yêu cầu để tính toán nhiệm vụ. Câu hỏi đƣợc đặt ra ở đây là làm thế nào để đầu tƣ tốt nhất lƣợng năng lƣợng sẵn có cho nhiệm vụ đã cho. Đánh đổi kết quả không chính xác để có mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn là đặc điểm đặc trưng của các WSN.
Một số phƣơng pháp khai thác các thoả hiệp này đã đƣợc đƣa ra nhƣng hầu hết đều trong các hệ thống đa phƣơng tiện. Sinha đã giới thiệu thoả hiệp năng lƣợng – chất lƣợng để thiết kế thuật toán, đặc biệt là cho các mục đích xử lý tín hiệu (lọc, các biến đổi trong miền tần số, sự phân loại). Ý tƣởng để biến đổi thuật toán là xấp xỉ kết quả cuối cùng một cách nhanh chóng và giữ tính toán miễn là năng lƣợng đủ để dùng.
Một ví dụ đơn giản là tính đa thức:
0 N i i i f x k x (2.10)
Phụ thuộc vào liệu x < 1 hay x 1 mà các tính toán sẽ bắt đầu với các số hạng bậc thấp hay bậc cao để có xấp xỉ có thể tốt nhất trong trƣờng hợp phải ngừng tính vì tốn quá nhiều
66
năng lƣợng cho nó. Đặc trƣng của các thuật toán này (cơ bản hay đã bị biến đổi) đƣợc nghiên cứu bằng cách sử dụng thông số năng lƣợng – chất lƣợng, nó biểu thị qua kết quả là chất lƣợng đạt đƣợc (đã đƣợc chuẩn hoá) ứng với bao nhiêu năng lƣợng (đã đƣợc chuẩn hoá).