在消費(fèi)級(jí)或商業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，電源管理通常是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域，但他常常被大家所忽略。對(duì)于一個(gè)利用電池供電的設(shè)備，優(yōu)化動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗勢(shì)在必行。電源的優(yōu)化有以下三種方式：

　　? 電源管理的控制

　　? 利用IP實(shí)現(xiàn)低功耗

　　? 電源感知軟件

　　電源管理控制需要考慮電壓和頻率范圍。為了使IoT的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)，系統(tǒng)工程師需要掌握每一個(gè)主要功能模塊的功耗狀態(tài)。下面的表格提供了SoC中模塊的不同電源狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的功耗和時(shí)鐘。

　　在IoT中所使用的IP，應(yīng)該包含功耗控制部分（Power Wrapper），以此來(lái)達(dá)到功耗和頻率的控制，如下圖所示。利用Imagination已經(jīng)提供了Power Wrapper，可以對(duì)IP模塊的電源進(jìn)行控制。

　　利用IP實(shí)現(xiàn)低功耗，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須首先認(rèn)識(shí)到功耗管理的目標(biāo)。對(duì)于一個(gè)IoT設(shè)備，他長(zhǎng)時(shí)間工作在關(guān)機(jī)狀態(tài)，大部分的電源消耗在泄露功耗上，因此，選擇一個(gè)具有低泄露功耗的處理技術(shù)是非常必要的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，芯片選用高電壓值，并利用門(mén)控電源技術(shù)將是一個(gè)非常好的選擇。

　　對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間工作在開(kāi)機(jī)狀態(tài)的設(shè)備（如傳感器Hub），動(dòng)態(tài)功耗將占有支配地位。為了減少動(dòng)態(tài)功耗，電源管理要考慮電壓和頻率的調(diào)整。選擇一個(gè)低壓的處理器和存儲(chǔ)IP，（如40nm工藝，電源在0.7到0.8V）就是一個(gè)不錯(cuò)的設(shè)計(jì)。

　　對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)，一個(gè)非常實(shí)用的減小功耗的方案是降低供電電壓，通常被叫做電壓調(diào)節(jié)。對(duì)于一個(gè)M級(jí)的MIPS處理器，比如M5150，與1.08V的供電電壓相比，使用0.95V的供電電壓可以降低23%的功耗。

　　然而，如果無(wú)線系統(tǒng)的工作效率低，將導(dǎo)致很多節(jié)省下來(lái)的動(dòng)態(tài)功耗被浪費(fèi)掉。Bluetooth Smart（低功耗藍(lán)牙）通常被認(rèn)為是功耗非常低的無(wú)線通信技術(shù)，但是他的低功耗來(lái)源于降低點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信范圍和低的傳輸速度。對(duì)于需要更高傳輸速度的應(yīng)用，Wi-Fi將是一個(gè)更好的選擇。

　　為了滿足這些需求，Imagination開(kāi)發(fā)了Ensigma Whisper ——一個(gè)包含基帶處理的低功耗Wi-Fi。Whisper使?jié)M足802.11標(biāo)準(zhǔn)的低功耗Wi-Fi變成了可能。例如，Whisper可以在2.4GHz波段實(shí)現(xiàn)802.11n，功耗僅僅與藍(lán)牙相當(dāng)。

　　對(duì)于IoT設(shè)備來(lái)說(shuō)，電源管理是非常重要的，因?yàn)镮oT設(shè)備是移動(dòng)的，或需要一個(gè)很小的電池工作很長(zhǎng)一段時(shí)間。在設(shè)計(jì)這些設(shè)備的IP時(shí)，在考慮低功耗的同時(shí)，也要考慮將他們方便的集成到SoC的電源管理方案中。