Estimar la potencia de procesamiento requerida

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Actualmente estoy en una clase de ingeniería informática y me han pedido que diseñe un producto que pueda guiar a las personas ciegas. En mi producto ficticio, implementaré un módulo para detectar distancias (un simple buscador de rango láser que consume 10 mA cuando está inactivo y 100 mA cuando dispara un rayo), un módulo de reconocimiento de voz (que consume 1 micro amperio cuando está inactivo). y también un sistema de GPS. Esto significa que mi dispositivo procesará constantemente la entrada del sensor de distancia y el sistema GPS. También emitirá instrucciones como "girar a la izquierda" en función de la dirección de destino que ingresó el usuario a través de un comando de voz, y también le dice al usuario las observaciones como "Hay un obstáculo directamente adelante".

Se me pidió que estimara la potencia de procesamiento requerida por este dispositivo, y también la cantidad de memoria volátil y no volátil requerida. Por supuesto, todo se basa en estimaciones, y los componentes utilizados pueden variar desde 2014 hasta 3 años en el futuro (2017). ¿Existen métodos de estimación para definir la potencia de procesamiento requerida? Y más específicamente, ¿cómo se cuantifica la potencia de procesamiento? En términos de memoria no volátil, creo que la única información que necesito almacenar son las direcciones de las entradas del usuario y los comandos que el sistema puede ingresar y los comandos que el sistema puede emitir. Gracias por cualquier consejo!

    
pregunta user3266738

1 respuesta

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@ Jarrod Christman es absolutamente correcto. Esto, sin embargo, se puede simplificar un poco. Supongo que ya que esta es una clase de CSE que no profundiza en las complejidades del diseño eléctrico y, por lo tanto, se abstendrá de un enfoque de sistemas. Ignoremos todos los componentes del sistema, excepto el MCU, que realizará el procesamiento.

Adelante, busca una MCU agradable (recomiendo un STM32). Tienen hojas de datos maravillosas, y allí encontrarás el recuento de MIPS que será de millones de IPS (instrucciones por segundo). Use esto como una línea de base para cuántas operaciones puede calcular en un tiempo determinado. Ahora, con su fondo de CS, debería poder encontrar cuántas operaciones necesita en función de su algoritmo (que es de esperar O (N)). Más allá de esto, hay ineficiencias y especificaciones para las temperaturas, el ruido según el diseño, y la lista continúa.

Si realmente te metes en esto, deberías mirar qué sensores necesitas, ver su tasa de muestreo y, así, ver qué tan rápido puedes extraer datos de ellos. Esto le permitirá saber un momento más realista para obtener los datos de procesamiento. Casi garantizo que el procesador puede calcular más rápido de lo que puede extraer datos del sensor. Esto se vuelve muy importante cuando se considera que un sensor para ciegos debe tener un procesamiento en tiempo real. Si no puede obtener datos lo suficientemente rápido, el ciego se bloqueará.

Creo que estas consideraciones te llevarán a un buen comienzo. A partir de ahí, observe las consideraciones especiales que todas estas partes dicen que hay que analizar. Serás conducido por un agujero de conejo muy grande, y luego regresarás y harás más preguntas. Saludos.

    
respondido por el mcmiln

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