允许无限期游戏的掌上电子游戏机可能是父母最可怕的噩梦。但它不是玩具！它是荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）和美国伊利诺伊州西北大学（Northwestern University）的研究人员开发的一种科学工具。他们决定将无电池间歇计算的极限推向乐趣和互动的领域。这也是向可持续未来迈出的又一步。
间歇式计算关乎恢复能力。它允许数十亿台低功耗物联网设备弃用电池，转而采用能量收集技术，确保在每秒多达上百次电源中断的条件下正常运行。这种间歇性运行会带来很多挑战，例如内存一致性和精确计时。迄今为止，它已成功应用于科学用途的微型传感器。但有趣的事情还不止于此。
太阳能和用户供电的游戏机™
作为向消费应用迈出的第一步，研究人员创建了一个无电池且具有故障恢复能力的 8 位任天堂游戏男孩克隆版，该游戏男孩是有史以来最受欢迎的掌上游戏机之一。他们的能源感知游戏平台（ENGAGE）围绕Ambiq Apollo3 Blue Arm®Cortex®-M4系统芯片构建的能源感知游戏平台（ENGAGE），其尺寸和外形与最初的游戏机相同，但机箱前部装有一组太阳能电池板。用户按下的按钮是第二能源。最重要的是，它可以完全模拟 Game Boy 处理器。虽然这种解决方案需要大量的计算能力，因此也需要大量的能源，但它可以让用户直接从原装盒式磁带上玩任何流行的复古游戏。
不再有传统的保存游戏
为了确保两次断电之间的游戏时间在可接受的范围内，研究人员必须从头开始设计系统硬件和软件，使其具有能源感知能力和极高的能效。他们还开发了一种将系统状态存储在非易失性存储器中的新技术，从而最大限度地减少了开销，并能在恢复供电时快速恢复。玩家现在可以从设备完全断电的准确位置继续游戏，即使是在《超级马里奥乐园》等平台游戏的跳跃过程中，也不再需要传统平台上的保存游戏。
灯光开启，声音关闭
在一个不太阴沉的天气里，对于至少需要适量点击的游戏来说，每十秒钟的游戏中断时间通常不到一秒钟。研究人员发现，对于某些游戏（包括国际象棋、纸牌和俄罗斯方块 ）来说，这种情况是可以玩的，但对于所有（动作）游戏来说肯定还不行。当光线条件变差时，用户体验也会变差。由于游戏缺乏声音，用户的沉浸感也会大打折扣。研究人员之一 Jasper de Winkel 说："如何在电源中断的情况下仍能让声音令人愉快，这是一个尚未解决的研究问题。
提高认识
要实现21 世纪最先进的掌上游戏机的无电池化，还有很长的路要走。ENGAGE 平台只是朝着这个方向迈出的第一步。除了作为一个有趣的玩具之外，它的开发主要是为了提高人们的认识，因为除了声音之外，在将间歇计算应用于持续用户注意力和用户交互领域时，还有许多其他问题有待解决。该平台还可以作为研究人们与间歇式系统交互行为的工具。但最重要的是，开发该平台是为了进一步减少社会对电池的依赖。电池既昂贵又对环境有害，而且最终必须更换，以避免整个设备被送往垃圾填埋场。游戏可以减轻人们的压力和无聊感，而间歇式计算则有助于减少游戏对环境的影响。
关于作者
Jasper de Winkel和Vito Kortbeek是代尔夫特理工大学嵌入式和网络系统小组的博士生。Joshiah Hester是美国西北大学的助理教授，领导着 Ka Moamoa 研究实验室–该实验室探索全球规模应用中的节能计算。Przemyslaw Pawelczak是代尔夫特理工大学的助理教授，领导着代尔夫特理工大学的可持续系统实验室，该实验室致力于研究能源自主嵌入式系统。所有作者均可通过https://www.jasperdewinkel.com/、 https://www.vitokortbeek.com/、 https://www.josiahhester.com/ 和https://www.pawelczak.net/与我们联系。
注：详细描述 ENGAGE 的论文可通过https://doi.org/10.1145/3411839免费获取，ENGAGE 源代码可通过https://github.com/tudssl/engage 获取。
参见相关文章：无电池、可收集能量的永动机：计算机的怪异未来
