A scalability management platform for embedded systems operated with harvested energy

• Project/Area Number: 26870303
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Software; Computer system
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Takase Hideki 京都大学, 情報学研究科, 助教 (50633690)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 組込みシステム / 消費エネルギー最適化 / 環境発電 / 基板ソフトウェア / 協調設計 / 基盤ソフトウェア / 協調設計環境

Outline of Final Research Achievements

We have been working on the research and development of infrastructure software technology to maximize the operation time of applications for embedded systems that operated with harvested energy from external environments such as sunlight or vibration. We proposed a task scheduling method for energy optimization of embedded real-time systems equipped with a processor architecture called single instruction set heterogeneous multicore. In addition, we developed an quantitatively evaluation environment for the effectiveness of various power management methods for embedded real-time systems. We further researched and developed a software oriented design and synthesis framework for programmable SoCs that consists of processor and FPGA for embedded systems.

Research Products

• [Journal Article] An Allocation Optimization Method for Partially-reliable Scratch-pad Memory in Embedded Systems (2015)
  • Author(s): Takuya Hatayama, Hideki Takase, Kazuyoshi Takagi and Naofumi Takagi
  • Journal Title: Information and Media Technologies Volume: 10 Issue: 3 Pages: 420-424
  • DOI: 10.11185/imt.10.420
  • NAID: 130005100029
  • ISSN: 1881-0896
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] An Integrated Framework for Energy Optimization of Embedded Real-Time Applications (2014)
  • Author(s): H. Takase, G. Zeng, L. Gauthier et.al
  • Journal Title: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Volume: E97.A Issue: 12 Pages: 2477-2487
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.2477
  • NAID: 130004706411
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nested Loop Parallelization Using Polyhedral Optimization in High-Level Synthesis (2014)
  • Author(s): Akihiro Suda, Hideki Takase, Kazuyoshi Takagi, Naofumi Takagi
  • Journal Title: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Volume: E97.A Issue: 12 Pages: 2498-2506
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.2498
  • NAID: 130004706413
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 協調設計環境SWORDSフレームワークのツールチェーン実装および設計空間探索への適用 (2017)
  • Author(s): 谷祐輔，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会システムとLSIの設計技術研究発表会
  • Place of Presentation: 沖縄県
  • Year and Date: 2017-03-09
• [Presentation] コア状態を考慮したスラック収集型リアルタイムタスクスケジューリング (2017)
  • Author(s): 松井健太郎，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会システムとLSIの設計技術研究発表会
  • Place of Presentation: 沖縄県
  • Year and Date: 2017-03-09
• [Presentation] An Evaluation Framework of OS-Level Power Managements for the big.LITTLE Architecture (2016)
  • Author(s): Hideki Takase, Kazumi Aono, Yutaka Matsubara, Kazuyoshi Takagi and Naofumi Takagi
  • Organizer: The 14th IEEE International New Circuits and Systems Conference
  • Place of Presentation: Vancouver, BC, Canada
  • Year and Date: 2016-06-26
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 自律走行ロボットにおけるSLAMのプログラマブルSoCを用いた実現 (2016)
  • Author(s): 森智也，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 第60回システム制御情報学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2016-05-25
• [Presentation] プログラマブルSoCのためのシステム設計環境におけるSW/HW間通信方式の比較評価 (2016)
  • Author(s): 谷祐輔，高瀬英希，大川猛，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会第175回システムとLSIの設計技術研究発表会
  • Place of Presentation: 福江文化会館（長崎県・五島市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] 組込みシステム設計におけるFPGA活用技術の最新動向とSWORDSフレームワーク (2016)
  • Author(s): 高瀬英希
  • Organizer: 2016年度情報処理学会関西支部 定期講演会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Invited
• [Presentation] プログラマブルSoCにおけるリアルタイムシステム構築のためのソフトウェア指向の協調設計環境 (2015)
  • Author(s): 畑山拓也，谷祐輔，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 電子情報通信学会リコンフィギュラブルシステム研究会
  • Place of Presentation: 長崎県勤労福祉会館（長崎県・長崎市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 同一命令セットヘテロジニアスマルチコア向け消費電力管理手法の評価環境 (2015)
  • Author(s): 青野和巳，高瀬英希，松原豊，高木一義，高木直史
  • Organizer: 組込みシステムシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究開発センター（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-10-20
• [Presentation] プログラマブルSoCのためのシステム設計環境におけるSW/HWインタフェース生成手法 (2015)
  • Author(s): 谷祐輔，畑山拓也，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 電子情報通信学会リコンフィギュラブルシステム研究会
  • Place of Presentation: 京都大学吉田キャンパス百周年時計台記念館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2015-06-19
• [Presentation] 同一命令セットヘテロジニアスマルチコアのコアペア間におけるタスクスケジューリング (2015)
  • Author(s): 高瀬英希，岩田淳，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会第38回組込みシステム研究発表会
  • Place of Presentation: 株式会社東芝スマートコミュニティセンター（神奈川県・川崎市）
  • Year and Date: 2015-06-04
• [Presentation] 同一命令セットヘテロジニアスマルチコアのための消費エネルギーを削減するタスクスケジューリング (2015)
  • Author(s): 岩田淳，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会第36回組込みシステム研究発表会
  • Place of Presentation: 奄美市社会福祉協議会会議室，鹿児島県奄美市
  • Year and Date: 2015-03-06 – 2015-03-07
• [Presentation] 同一命令セットヘテロジニアスマルチコアに適したリアルタイムシステム向けタスクマイグレーション手法 (2014)
  • Author(s): 岩田淳，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 情報処理学会第168回システムとLSIの設計技術研究発表会
  • Place of Presentation: ビーコンプラザ，大分県別府市
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] An Allocation Optimization Method for Partially-Reliable Instruction Scratch-Pad Memory in Embedded Systems (2014)
  • Author(s): Takuya Hatayama, Hideki Takase, Kazuyoshi Takagi and Naofumi Takagi
  • Organizer: 11th International SoC Design Conference (ISOCC2014)
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
  • Year and Date: 2014-11-03 – 2014-11-05
• [Presentation] An Operation Scenario Model for Energy Harvesting Embedded Systems and an Algorithm to Maximize the Operation Quality (2014)
  • Author(s): Kazumi Aono, Atsushi Iwata, Hideki Takase, Kazuyoshi Takagi and Naofumi Takagi
  • Organizer: 2014 IEEE 11th International Conference on Embedded Software and Systems (ICESS2014)
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2014-08-19 – 2014-08-21
• [Presentation] 部分的に高信頼なスクラッチパッドメモリを持つ組込みシステムにおける命令配置最適化 (2014)
  • Author(s): 畑山拓也，高瀬英希，高木一義，高木直史
  • Organizer: 第27回 回路とシステムワークショップ
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台国際会議場，兵庫県淡路市
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-05