基于数据重要性的降低wifi功耗方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数据重要性的降低wifi功耗方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）根据请求网络数据的应用程序对网络数据的敏感程度对请求网络数据的应用程序进行判别，确定应用程序的延迟敏感度等级；（2）根据应用程序的延迟敏感度等级通过相应的wifi功耗优化策略配置wifi无线网卡进行网络数据传输控制。该方法可以减少网卡的尾部能耗。延迟唤醒网卡，可以增加网卡处于睡眠状态的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线网卡功耗优化
，具体的是一种。
技术介绍
不断增长的数量和耗电量不仅给全球的电量消耗带来沉重的负担，更重要的是不 断增强的计算能力导致智能手机待机时间缩短，严重影响了智能手机的用户体验。所以，智 能手机平台的功耗管理技术吸引了越来越多手机厂商和研究者的注意。无线网络设备是智 能手机能耗开销的一个重要部件。尤其在休眠状态，少了屏幕能耗，wifi能耗成为主要能 耗，本专利技术尝试使用一种新的思路对无线网卡进行功耗管理。 手机中网络连接的应用增加不仅提升了传输数据的能耗开销，更重要的是大大缩 短了无线网卡和CPU进入休眠的时间。一方面，几乎所有的网络连接应用都会开启后台数 据同步的服务，这些服务会根据自身的需求间断性地发出网络数据访问请求。由于不同应 用各自的"节奏"各不相同，导致后台数据请求在时间上十分分散。另一方面，后台服务请 求的数据包普遍很小，超过80%都在1KB以下，如图1所示。后台网络数据请求的离散分布 和每次请求数据包普遍很小造成网络设备利用率大大下降。原因在于每次数据包请求都需 要将无线网卡从休眠状态唤醒，在进行很少的数据传输以后，再经过一段时间的延迟才再 次进入休眠状态，大量的延迟增加了 "尾部能耗"问题的严重性，使得无线网卡的"能效"大 大下降。本专利技术由此而来。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决了现有技 术中wifi无线网卡能耗过高等技术问题。 为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案如下： -种，其特征在于所述方法包括以下步骤： (1)根据请求网络数据的应用程序对网络数据的敏感程度对请求网络数据的应用 程序进行判别，确定应用程序的延迟敏感度等级； (2)根据应用程序的延迟敏感度等级通过相应的wifi功耗优化策略配置wifi无 线网卡进行网络数据传输控制。 优选的技术方案中，所述方法步骤（1)中应用程序分为前台运行的应用程序、后 台运行的应用程序和屏幕关闭后运行的应用程序；其中前台运行的应用程序的延迟敏感度 等级大于后台运行的应用程序的延迟敏感度等级；后台运行的应用程序的延迟敏感度等级 大于屏幕关闭后运行的应用程序的延迟敏感度等级。 优选的技术方案中，所述方法步骤（1)中对请求网络数据的应用程序进行判别前 通过在网络数据传输到网络协议栈前引入钩子函数截取请求网络数据的应用程序的进程 信息，通过进程信息判断应用程序的延迟敏感度等级。 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中wifi功耗优化策略包括根据不同类型的 应用程序，对wifi无线网卡的PSM超时时间（PSMTimeout)参数、监听间隔时间（Listen Interval)参数和待发送数据包缓存时间（TXdelay)参数进行调整。 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中如果应用程序为前台运行的应用程序， 则PSM超时时间延续P1 ;如果是后台运行和屏幕关闭后运行的应用程序，则PSM超时时间 配置为0,wifi无线网卡进行待机状态；其中P1为80~1000ms。 优选的技术方案中，所述方法步骤⑵中如果wifi无线网卡存在Wakeup状 态、Sleep状态和RX_Streaming状态，且应用程序为前台运行的应用程序，则配置RX Streaming状态激活，并PSM超时时间延续P1 ;如果是后台运行和屏幕关闭后运行的应用程 序，则配置RXStreaming状态失活，进行待机状态；其中P1为80~1000ms。 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中如果应用程序为前台运行的应用程序， 则待配置的ListenInterval的值L1与距离最近一次发送数据的时间延长成线性关系增 长；如果是后台运行的应用程序，则待配置的ListenInterval的值L2与距离最近一次 发送数据的时间延长成指数关系增长；如果是屏幕关闭后运行的应用程序，则待配置的 ListenInterval的值L3与距离最近一次发送数据的时间延长成指数增长关系；且L3>L2> =Ll〇 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中应用程序请求wifi无线网卡进行发送网 络数据时进行延迟发送处理。 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中如果应用程序为前台运行的应用程序， 则TXdelay参数设置为0 ;如果是后台运行的应用程序，则TXdelay参数设置为T2 ;如果 是屏幕关闭后运行的应用程序，则TXdelay参数设置为T3 ;其中0〈T2〈T3。 优选的技术方案中，所述方法步骤（2)中应用程序的运行状态通过监听应用程度 调用OnResumeO、OnPauseO函数时的进程UID信息进行判断；当应用程序启动时，运行状 态为LAUNCH_ACTIVITY;调用onResumeO函数后，运行状态转为RESUME_ACTIVITY;而调用 onPause()，则运行状态转为PAUSE_ACTIVITY;当屏幕关闭时，应用程序转为SLEEPING;其 中LAUNCH_ACTIVITY、RESUME_ACTIVITY均为前台运行状态；PAUSE_ACTIVITY为后台运行状 态，SLEEPING为屏幕关闭运行状态。 本专利技术技术方案中如果应用程序为前台运行的应用程序，则随距离最近一次发送 数据的时间延长而ListenInterval的值以线性速度增长；如果是后台运行和屏幕关闭后 运行的应用程序，随距离最近一次发送数据的时间延长而ListenInterval的值以指数速 度增长。 数据重要性 根据应用程序对网络数据的敏感程度来区别出发送网络数据的三种场景：前台， 后台和屏幕关闭的时候。三个对网络数据的敏感程度由依次由高到低。前台为了保证用户 体验，用户正在交互的应用程序发出的网络传输请求重要性最高，我们是不对其对待延迟 发送的。后台应用程序发出的网络传输请求重要性较低，当手机屏幕关闭时应用程序发出 的网络请求重要性最低。延迟时间会增加。如图2所示， 在智能手机系统如Android系统中，存在很多"非延迟敏感型"的网络数据传输会 造成能耗的浪费。很多应用使用后台线程周期性地唤醒和服务器进行数据同步，比如邮件 管理应用定期与邮件服务器通信查看最新邮件信息，微博、新闻客户端、天气服务应用等动 态信息分发应用则根据应用程序设计的不同会以一定的频率更新数据。 对于邮件服务等一类应用而言，其响应时间延迟几秒甚至几十秒并不会对用户体 验造成严重的影响。因此，延长这类网络传输的响应时间对用户体验并不会造成严重的影 响。这些任务被称为"非延迟敏感型"任务。 另一方面，交互式系统中同时也存在众多"延迟敏感型"任务需要及时、尽快处理。 比如在线视频通话、观看网络视频、在线浏览新闻等，这类应用场景下延迟网络请求的响应 时间会严重损害用户体验，甚至在某些情况下将无法满足正常功能。 根据对已有Wi-Fi功耗管理技术的分析可知，现有的无线网卡功耗管理策略基本 上都沿袭传统的"空闲管理"原则，当设备的空闲时间达到一定阈值以后命令该设备进入低 功耗模式，主机有新的负载请求时主动唤醒设备进入正常工作状态。整个控制过程将无线 网卡的负载一一网络数据传输请求视为具有相同优先级的任务，并没有对其进行"延迟敏 感度"划分。 对于交互式系统，在不同应用场景下发出的网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种wifi功耗方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）根据请求网络数据的应用程序对网络数据的敏感程度对请求网络数据的应用程序进行判别，确定应用程序的延迟敏感度等级；（2）根据应用程序的延迟敏感度等级通过相应的wifi功耗优化策略配置wifi无线网卡进行网络数据传输控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宗卫，丁恩杰，赵端，赵志凯，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32