手持視頻遊戲機允許無限期的遊戲可能是父母最可怕的噩夢。但它不是玩具！它是由 代爾夫特理工大學 （荷蘭）和 西北大學 （美國伊利諾伊州）的研究人員開發的科學工具。他們決定將無電池間歇運算的界限推向樂趣和互動的領域。這也是邁向可持續未來的又一步。
間歇性運算與彈性有關。它允許數十億個低功耗物聯網設備丟棄電池，轉而進行能量採集，確保在每秒中斷多達一百次電源的條件下正常運作。這種間歇性操作會帶來許多挑戰——記憶體一致性和準確的計時等等。而且，到目前為止，它已成功應用於科學用途的微型傳感器。但樂趣並沒有到此為止。
太陽能和用戶驅動的 Game Boy™
作為消費應用的第一步，研究人員創建了 8 位任天堂 Game Boy 的無電池且抗故障克隆，這是有史以來最受歡迎的手持遊戲機之一。他們的能源感知遊戲平台 （ENGAGE） 圍繞 Ambiq Apollo3 Blue Arm® Cortex® -M4 SoC 構建，具有原始 Game Boy 的尺寸和外形尺寸，同時配備了一組連接到機箱正面的太陽能電池板。用戶按下按鈕是第二種能量來源。最重要的是，它提供了對 Game Boy 處理器的完全模擬。儘管該解決方案需要大量的計算能力，因此需要能源，但它允許直接從其原始卡帶中玩 任何 流行的復古遊戲。
不再有傳統的保存遊戲
為了確保在斷電之間有可接受的遊戲時間，研究人員必須從頭開始設計系統硬件和軟件，使其具有能源感知能力並且非常節能。他們還開發了一種新技術，將系統狀態存儲在非易失性存儲器中，最大限度地減少開銷並允許在電源恢復時快速恢復。不再需要像傳統平台那樣保存遊戲，因為玩家現在可以從設備完全斷電的確切位置繼續遊戲——即使在 《超級瑪利歐樂園》等平台遊戲中處於跳躍中。
開燈、關音
在不太陰的日子裡，對於至少需要適度點擊的遊戲，每十秒鐘的遊戲中斷通常持續不到一秒。研究人員發現，這對於某些遊戲（包括 國際象棋、 紙牌 和 俄羅斯方塊 ）來說是可玩的場景，但肯定還不適用於所有（動作）遊戲。當光線條件惡化時，用戶體驗也會惡化。由於遊戲缺乏聲音，用戶的沉浸感也受到影響。“如何在斷電的情況下讓聲音令人愉悅是一個懸而未決的研究問題，”研究人員之一 Jasper de Winkel 說。
提高意識
最先進的 21世紀手持遊戲機實現無電池狀態還有很長的路要走。ENGAGE 平台只是朝這個方向邁出的第一步。除了作為一個有趣的玩具之外，它的開發主要是為了提高人們的認識，因為除了聲音之外，在將間歇性計算應用於持續用戶注意力和用戶交互領域時，還有許多其他懸而未決的問題。該平台還可以作為研究具有間歇性系統的人的互動行為的工具。但最重要的是，它的開發是為了進一步減少我們社會對電池的依賴。電池成本高昂且對環境有害，最終必須更換電池，以避免整個設備最終進入垃圾掩埋場。遊戲可以減輕人們的壓力和無聊，而間歇性運算則有助於減少遊戲對環境的影響。
關於作者
Jasper de Winkel 和 Vito Kortbeek 是代爾夫特理工大學嵌入式和網絡系統小組的博士生。Joshiah Hester 是西北大學的助理教授，領導 Ka Moamoa – 一個探索全球規模應用背景下的節能計算的研究實驗室。Przemyslaw Pawelczak 是代爾夫特理工大學的助理教授，領導代爾夫特理工大學的可持續系統實驗室，致力於能源自主嵌入式系統。可以通過 https://www.jasperdewinkel.com/、https://www.vitokortbeek.com/、https://www.josiahhester.com/ 和 https://www.pawelczak.net/ 聯繫到所有作者
注意：詳細描述 ENGAGE 的論文可通過 https://doi.org/10.1145/3411839 免費訪問，ENGAGE 源代碼可通過 https://github.com/tudssl/engage 訪問。
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