The usage time is an important part of the specification for products powered bybatteries. The usage time is affected by a number of different elements; technical,environmental and how the product is being used. The method to determine theusage time is intended to define how measurements and calculations are to berealized along with influencing factors to keep in mind. With support from thismethod the intention is to gain control on how well the established usage time canbe expected to cohere with the real value and what affects the value.The study is done specifically for hearing protectors with battery powered built inelectronically functions. The functions can be level dependent function forambient hearing, 2-way radio communication, Bluetooth or FM-radio.The first chapter of the report describes the literature study performed in theproject. This study handles factors affecting measurements, factors with need tobe considered in the measurement situation and how deviations are handled.The following chapter begins with a description on previously used measurementtechniques for determination of the usage time. This is followed by a descriptionof three different methods developed in this project. A description of a couple ofmeasurements performed to investigate factors that affects the usage time is alsoincluded in this chapter.In the chapter describing the analysis of the study, the three methods developed inthis project are analyzed. This analyze is performed with the formulation ofquestion for the project, what has appeared in the literature study and themeasurements performed.The summary from the project includes factors affecting the measurement andhow to handle deviations in order to keep them as low as possible. The differentfunctions in the products affects the usage time in different proportions. Themost prominent factors are the balance of how much different functions are beingused when the usage time are decided, how batteries behave in different situationsand how the measurement equipment and the connection of the same affects themeasurement result.As part of the summary the advantages with one of the three methods developedare described and compared to the other two developed test methods. Thepreferred method uses usage time logging in real time during a test situation wherethe product is controlled to work in a situation trying to emulate normal use.

Den teknologiska framfarten har föranlett dagens situation där datorer med tillhörande datorskärmar utav olika slag är en del utav vardagen. De används i många olika fall, dels då statliga myndigheter och stora organisationer skall utföra diverse ärenden. Hantering av dessa datorskärmar utförs med hjälp utav olika skärmhanteringsmetoder som försätter dessa i viloläge. Att särskilja skärmhanteringsmetoder baserat på dess egenskaper är dock svårt då det idag inte finns någon anpassad utvärderingsmodell för att utvärdera skärmhanteringsmetoder.   Denna studie tillhandahåller en utvärderingsmodell för att med hjälp utav denna kunna välja den mest optimala skärmhanteringsmetoden. Syftet med att välja en optimal skärmhanteringsmetod är att samtidigt kunna minska strömförbrukningen hos datorskärmar. Studien är av kvalitativ karaktär med induktiv ansats. Det har skett ett framtagande av “MUSk”-modellen (Modell för Utvärdering av Skärmhanteringsmetoder). Det gjordes i samband med en litteraturstudie samt intervjuer där data samlades in. De hölls med personer inom statliga myndigheter vars kompetens var relevant för området. MUSk-modellen är resultatet för denna studie och kan tillämpas på skärmhanteringsmetoder för att särskilja dem. För att verifiera MUSk-modellens legitimitet så utvärderades den. Valda skärmhanteringsmetoder utvärderades genom att tillämpa MUSk-modellen för att erhålla en slutsats om vilken metod som är den mest optimal. Baserat på elementen i den framtagan MUSk-modellen erhöll Windows egna Power Management System det bästa utfallet.Denna studie skall tillhandahålla en utvärderingsmodell för att med hjälp utav denna kunna välja den mest optimala skärmhanteringsmetoden. Syftet med att välja en optimal skärmhanteringsmetod är att samtidigt kunna minska strömförbrukningen hos datorskärmar. Studien är av kvalitativ karaktär med induktiv ansats. Det har skett ett framtagande av “MUSk”-modellen (Modell för Utvärdering av Skärmhanteringsmetoder). Det gjordes i samband med en litteraturstudie samt intervjuer där data samlades in. De hölls med personer inom statliga myndigheter vars kompetens var relevant för området. MUSk-modellen är resultatet för denna studie och kan tillämpas på skärmhanteringsmetoder för att särskilja dem. För att verifiera MUSk- modellens legitimitet så utvärderades den. Valda skärmhanteringsmetoder utvärderades genom att tillämpa MUSk-modellen för att erhålla en slutsats om vilken metod som är den mest optimal. Baserat på elementen i den framtagan MUSk-modellen erhöll Windows egna Power Management System det bästa utfallet. / Forward-thinking technology has led to the situation today where computers and belonging computer screens are a part of everyday life. They are used in many different cases, as well as government agencies and organizations to accomplish various assignments. Management of these computer screens are done with the help of screen management methods that put them to sleep mode. Distinguishing these management methods based on their characteristics is difficult and presently there is no custom evaluation model for this.   This study provides an evaluation model that is able to choose an optimal screen management method by applying it. The purpose of choosing an optimal screen management method is to simultaneously decrease the power consumption of computer screens. The study is of qualitative nature with an inductive approach.  This led to the production of an evaluation model "MUSk" (Model for Evaluating Screen management methods). It was created in relation with interviews and litterature studies that were used to collect data. To verify the legitimacy of the MUSk-model it was evaluated. Screen management methods evaluated by applying MUSk-model to then give an opinion on the display management method that was most optimal. The MUSk-model is presented as a result of this study and can be applied to distinguish screen management methods. Based on the elements of the MUSk-model it was determined that Windows Power Management was the most optimal screen management method.

Linux is a growing operating system in embedded systems. Today, Linux is not only in heavy servers but also in cell phones, PDAs, cameras and other devices running on battery power. While current technology is more energy efficient, more and more technologies are implemented into a single unit resulting in an overall increase of power consumption. Low power consumption is an increasingly important feature of a system today. Lower power consumption means lower costs, less environmental impact, and longer life for applications that runs on batteries. This work compiles methods to reduce power consumption of Linux systems. The work includes examining whether the available opportunities are platform-specific or of a more general nature. The evaluations of methods for efficacy, has been performed on three different platforms. Testing consists of different types of stress tests and turning the units on-and-off. The results show that many of the features for power management that are available in a Linux system are of a general nature and that the Linux kernel has good support for implementation of new power management functions. Through the power reduction tests it has been proven that reducing the frequency of the processor and bit rate of the Ethernet controller provides the highest efficiency gain at different load levels. This work also investigates whether implementation of dynamic frequency scaling on a new processor is a complex task or not. Implementations in the Linux kernel provide general code that means that only the processor-specific part needs to be implemented. The implementation was carried out without major complications. / Linux är ett växande operativsystem inom inbyggda system som finner allt fler tillämpningar i elektroniska produkter. Idag finns Linux inte enbart i tunga servrar utan även i mobiltelefoner, handdatorer, kameror och andra enheter som går på batteridrift. Samtidigt som dagens teknik är allt mer energieffektiv så implementeras allt fler tekniker i en och samma enhet vilket medför en total ökning av effektförbrukning. En låg effektförbrukning är en allt mer betydande egenskap hos ett system idag. En lägre effektförbrukning innebär lägre kostnader, mindre miljöpåverkan, och längre drifttid för applikationer som drivs på batteri. Arbetet sammanställer metoder för att reducera effektförbrukningen hos system med Linux. Arbetet innefattar även att undersöka huruvida de möjligheter som finns är plattformsspecifika eller av generell karaktär. Vid utvärdering av metoders effektpåverkan har tester utförts på tre olika plattformar. Testerna består av på- och avslag av enheter samt olika typer utav belastningstester. Resultatet visar att många utav de energisparfunktioner som finns tillgängliga i Linuxsystem är av generell karaktär och att Linuxkärnan har bra stöd för vidare implementering av energisparfunktioner. Vid försöken till effektreducering har det visat sig att minskning av hastigheten på processor och ethernet-controller ger störst vinst vid olika belastningsgrader. Arbetetet undersöker även huruvida implementationen utav dynamisk frekvensskalning på en ny processor är en komplicerad process eller inte. Resultatet visar att implementationen av funktionen för en ny processor inte är allt för komplicerad. Detta mycket på grund av att Linuxkärnans infrastruktur är uppbyggd i lager där många utav dessa lager är av generell karaktär och kan återanvändas. Detta medför att endast den hårdvaruspecifika delen behöver implementeras.

Nowadays, manufacturing technologies become more and more aware of efficiency and sustainability. One of them is the so called 3D printing. While 3D printing is often linked to plastic, the truth is there are many other materials that are being tested which could have several improvements over plastics.One of these options is stone or concrete, which is more suitable the architecture and artistic fields. However, due to its nature, this new technology involves the use of new techniques when compared to the more commonly used 3D printers. This implies that it could interesting to know how much energy efficient these techniques are and how can they be improved in future revisions.This thesis is an attempt to disclose and analyze the different devices that make up one of these printers and with this information, build a model that accurately describes its behavior.For this purpose, the power is measured at many points and later it is analyzed and fitted to a predefined function. After the fitting has been done, an error is calculated to show how accurate the model is when compared to the original data.It was found that many of these devices produce power spikes due to its nonlinear behavior. This behavior is usually related to switching, and can avoided with different devices.Finally, some advice is given focused on future research and revisions, which could be helpful for safety, efficiency and quality. / Numera blir tillverkningstekniken alltmer medveten om effektivitet och hållbarhet. En av dem är den så kallade 3D­utskriften. Medan 3D­utskrift ofta är kopplad till plast, är verkligheten att det finns många andra material som testas, vilket kan ha flera förbättringar över plast.Ett av dessa alternativ är sten eller betong, vilket är mer lämpligt inom arkitektur och konstnärliga fält. På grund av sin natur inbegriper denna nya teknik användningen av nya tekniker jämfört med de vanligare 3D­skrivarna. Detta innebär att det kan vara intressant att veta hur mycket mer energieffektiva dessa tekniker är och hur de kan förbättras i framtida revisioner.Denna avhandling är ett försök att studera och analysera de olika enheter som utgör en av dessa skrivare och med denna information, bygga en modell som exakt beskriver dess beteende.För detta ändamål mäts effekten på många punkter och senare analyseras och anpassas den till en fördefinierad funktion. Efter anpassning har gjorts beräknas felet för att visa hur exakt modellen är jämfört med originaldata.Det visade sig att många av dessa enheter producerar spännings­spikar på grund av dess olinjära beteende. Detta beteende är vanligtvis relaterat till omkoppling och kan undvikas med olika enheter.Slutligen ges några råd om framtida forskning och revideringar, vilket kan vara till hjälp för säkerhet, effektivitet och kvalitet.

Post-Silicon validation of a designed ASIC is an essential step in the product development process. During the validation process, all specifications of the ASICs have to be controlled in a lab environment. Serializer/Deserialiser(SerDes) blocks in an ASIC are used to perform high-speed serial data communication between distinct integrated circuits. The goal of the thesis is to validate the power consumption of SerDes IP blocks provided by different vendors in an ASIC. To validate power consumption, current and voltage values are read from power supply lines. Then these values are digitized and stored on a Raspberry Pi. To perform these operations, the initial firmware provided by vendors is improved to control SerDes operations, and software is developed to control the Raspberry Pi. Power measured operation is performed for every possible data rate for each SerDes modules. Power measurement is also performed for different temperature range in industry standards with the highest possible data rate for each SerDes IP block. As a final step, measured power consumption values are compared to vendors’ data. / Validering av en designad ASIC efter kisel är ett viktigt steg i produktutvecklingsprocessen. Under valideringsprocessen måste alla specifikationer för ASIC kontrolleras i en laboratoriemiljö. Serializer / Deserialiser (SerDes) -block i en ASIC används för att utföra höghastighets seriell datakommunikation mellan distinkta integrerade kretsar. Målet med avhandlingen är att validera strömförbrukningen för SerDes IP-block som tillhandahålls av olika leverantörer i en ASIC. För att validera strömförbrukningen läses strömoch spänningsvärden från strömförsörjningsledningarna. Sedan digitaliseras dessa värden och lagras på en Raspberry Pi. För att utföra dessa operationer förbättras den inledande firmware som tillhandahålls av leverantörer för att styra SerDesoperationer och programvara utvecklas för att styra Raspberry Pi. Effektmätt operation utförs för varje möjlig datahastighet för varje SerDes-modul. Mätoperationer utförs också för olika temperaturintervall i branschstandarder med högsta möjliga datahastighet för varje SerDes IP-block. Som ett sista steg jämförs uppmätta energiförbrukningsvärden med leverantörens data.

Tracy Trackers utvecklar just nu en AI-plattform vars syfte är att övervaka hundens rörelsemönster. Plattformen består av en mikrokontroller med accelerometer, gyroskop, temperatur samt luftfuktighetssensorer som fästs på hunden. Mikrokontrollern är sedan uppkopplad till en mobil genom Bluetooth. I detta arbete undersöktes vilka batterier som finns på marknaden samt vilket som passar bäst för den prototyp som studerats. Målet med studien var att hitta ett batteri som är uppladdningsbart, har lång drifttid samt är ekonomiskt och miljömässigt hållbart för framtida produktion. Hårdvara för mätning av batterispänningens karaktäristik byggdes för att avgöra om olika batterier skilde sig åt.Strömförbrukningen hos de sensorer som var implementerade i produkten studerades med hjälp av oscilloskop och en egenkonstruerad förstärkarkrets. Vidare konstruerades ett lågpassfilter för att fastställa DC-komponenten av strömförbrukningen. Strömförbrukningen som uppmättes genom testerna i detta arbete avser det som drar ström i prototypen. Den utvecklade hårdvaran kan användas till mätningar på framtida prototyper. / Tracy Trackers is currently developing an AI platform which purpose is to monitor a dog's movement pattern. The platform consists of hardware with accelerometer, gyroscope, temperature and humidity sensors attached to the dog. The hardware is connected to a mobile through Bluetooth. A study was conducted to investigate which batteries that are available on the market and which ones that fit best for the prototype. The aim of the study was to find a rechargeable battery with long operat-ing hours that is economically and environmentally viable for future production. Hardware for monitoring the battery voltage characteristics was built to determine differences between kinds of batteries and if there was an optimal type of battery for the specific product. The sensors used by the prototype were studied using os-cilloscopes and a self-constructed circuit in order to be able to determine power consumption at different sampling frequencies. Furthermore, a circuit was built for filtering out certain frequencies to determine the current consumption of the DC-components. The current consumption measured by the tests in this study refers to what draws current in the prototype. The developed hardware can be used for measurements of future prototypes

According to the 2018 Ethernet Roadmap projections, the requirements for high speed links keep increasing every year, always keeping an eye on the energy per bit consumption of the communication system. The Ethernet requirements are estimated to reach 1Tbps by 2022-2025. Optical links are one of the most concrete solutions to satisfy bandwidth requirements at low energy consumption. An optical link is a communication system that consists of a single end-to-end optical circuit. In contrast with vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) technology, which is based on a direct laser modulation, silicon photonics technology (SPT) is based on indirect modulation. In order to perform the modulation, electro-optical modulators are needed in the optical link system for electrically modulating the optical power.This master thesis, developed at imec, will present the modeling of two different technologies of optical modulators: Silicon Ring Modulator and the Franz-Keldysh ElectroAbsorption Modulator. The work was initiated, since there were no available models of these devices in the actual framework for link analysis. First a preliminary study of the physical principles of the two devices was performed, in order to build the Matlab models. Then, these models were fitted with measurements, in order to adjust them to real-life behavior. After having obtained two working models of the two modulators, an alreadyexisting framework was used, to compare the energy consumption per bit in the optical link. However, the results obtained with the simulation didn’t highlight a technology to be preferred to the other. / Enligt prognoserna från Ethernet Roadmap 2018 fortsätter kraven på höghastighetslänkar att öka varje år och håller alltid ett öga på kommunikationssystemets energi konsumtion per bit. Ethernet-kraven beräknas nå 1Tbps 2022-2025.Optiska länkar är en av de mest konkreta lösningarna för att tillgodose bandbreddskrav vid låg energiförbrukning. En optisk länk är ett kommunikationssystem som utgör en punkt till punkt förbunden optisk krets. I motsats till teknik som utnyttjar den vertikala kavitetsytemitterande lasern (VCSEL), som bygger på en direkt lasermodulering, baseras kisel fotonikteknik (SPT) på indirekt modulering. För att utföra en modulering behövs elektrooptiska modulatorer i det optiska länksystemet för att elektriskt modulera den optiska effekten.Denna masteruppsats, utvecklad vid imec, kommer att presentera modelleringen av två olika teknologier av optiska modulatorer: Silicon Ring Modulatorn och Franz-Keldysh Electro Absorption Modulator. Arbetet, genomfördes eftersom det inte fanns några tillgängliga modeller av dessa enheter i själva ramverket för länkanalys. För det första genomfördes en preliminär studie av de två enheternas fysikaliska principer för att bygga Matlab-modellerna. Sedan jämfördes dessa modeller med mätningar för att anpassa dem till verkligt beteende. Efter att ha fått två arbetsmodeller av de två modulatorerna användes ett redan existerande ramverk för att jämföra energikonsumtionen per bit i den optiska länken. De resultat som erhölls med simuleringen indikerade emellertid inte någon teknik som skulle föredras framför den andra.