Az okostelefon energiafogyasztását az okostelefon által az általa kínált szolgáltatások üzemeltetéséhez felhasznált energiamennyiség határozza meg . Az akkumulátorban tárolt energia és a fő alkatrészek által elfogyasztott energia közötti rés minden generációval nőtt. Az okostelefon energiafogyasztása annak alkatrészeinek fogyasztásából származik, mivel a szoftver - még mindig nagyobb számban - megköveteli őket. Ezért fontos tudni, hogyan lehet mérni és megérteni, hogyan fogyasztják az energiát a mobil eszközök. Ez arra készteti a kutatókat, hogy különböző megoldásokon dolgozzanak az energiafogyasztás csökkentése érdekében a felhasználói élmény javítása érdekében. Az okostelefon energiafogyasztása jelentős hatással van annak autonómiájára, de elhanyagolható mértékben befolyásolja a teljes energiafogyasztást .
A penetráció az okostelefon piac erős. 2013 végén 1,4 milliárd okostelefon volt forgalomban világszerte. Nagyobb teljesítményű processzorokkal és operációs rendszerekkel, valamint számos hálózati interfésszel vannak ellátva . Helyettesítik a zsebünkben lévő különböző tárgyakat, és lehetővé teszik felhasználóik számára, hogy kölcsönhatásba lépjenek a környező berendezésekkel.
De az okostelefonok használatát súlyosan korlátozza az akkumulátorok élettartama , amely a terminál méretének és súlyának korlátozásainak van kitéve . Ezenkívül az energia az egyik fő erőforrás, amely kimerülése esetén a mobil eszköz összes alkalmazását működésképtelenné teszi, beleértve az alapvető alkalmazásokat, például a segélyhívásokat is . Végül a felhasználó által feltett kérdés egy mobilalkalmazás futtatásakor : "Meddig használhatom a telefonomat az alkalmazás futtatása közben?" ". Az optimalizálás a fogyasztás energia millió alkalmazások okostelefonokra ezért döntő fontosságú. Ismerve fogyasztásának mérésére energia a terminálok mobil elengedhetetlen annak megértéséhez, és hibakeresés energiafogyasztásának a mobil alkalmazások.
A korai 2000-es, a kiemelt kutatási területe érintett energiahatékonyság kiszámítására, mint például a fogyasztás energia a mikroprocesszorok , hiszen a szolgáltatás a mobil internet , mint az e-mail még mindig gyermekcipőben jár. Aztán a WLAN interfészek, mint a Bluetooth és az IEEE 802.11 interfészek, mindenütt elterjedtek. Azokkal a mobil internet szolgáltatásokkal , amelyek egyre népszerűbbek és olyan alkalmazásokat használnak, amelyek radikálisan megváltoztatták az adatátvitelt, a vezeték nélküli hálózat fontos része az okostelefonok energiafogyasztásának .
Ezután 2003-tól számos iparági vezető olyan megoldásokat dolgozott ki, amelyek segítségével a 3D megjelenhet a mobil platformokon . A geometria és a raszterizálás számításainak intenzitása és a mindig látható kijelző miatt ezek a 3D alkalmazások rendkívül intenzív energiát jelentenek . Az akkumulátor- technológia fejlesztése nem fogja kielégíteni a jövőbeli kézi eszközök 3D-s grafikai feldolgozásának energiaigényét , ami az energiahatékonyság javítását kutatja.
A nagyobb kapacitású akkumulátorok használata triviális megoldás lehet, de technológiai fejlődésük nem követi a Moore-törvény által diktált trendeket . Míg Moore szerint a számítási teljesítmény kétévente megduplázódik, az akkumulátor kapacitása csak tízévente megduplázódik. Ezen túlmenően, mivel több érzékelő, például GPS áll rendelkezésre az eszközökön, és mivel az akkumulátor kapacitásának javulása az új szolgáltatások és anyagok növekedéséhez képest nagyon mérsékelt, a kontextusvezérlés és az okostelefon energiafogyasztása kihívást jelent.
Az okostelefon energiafogyasztását a hardverelemek tevékenységének elvégzéséhez szükséges energiaköltség határozza meg. Ezt a tevékenységet szoftveres végrehajtások indukálják, összekapcsolva a felhasználói tevékenységgel. Valójában a szoftver egy bizonyos idő alatt sok munkát állít elő (például I / O hozzáférés , adatok kódolása vagy dekódolása), ami műveleteket indít el a hardveren. Más szavakkal, az energiafogyasztás olyan alkalmazások futtatásából származik, amelyek viselkedésük révén megterhelnek egy hardvert. A külső környezet szintén befolyásolhatja a szoftveres és hardveres műveletek terhelését. Például a hálózati interferencia miatt az adatok továbbíthatók a vezeték nélküli átvitel során. Ez az I / O hozzáférések munkaterhelésének változását eredményezi .
Ezen túlmenően, a terminálok akkumulátorral működnek , hogy a lehető legnagyobb szabadságot biztosítsák a felhasználó számára, de ez korlátozza az erőforrásokat az energia és az energia tekintetében . Fontos megérteni a két, néha felcserélhető módon használt kifejezés közötti különbséget.
Erő A munka sebessége, wattban kifejezve . Energia Az idő és a teljesítmény integrálja, joule-ban kifejezve .A lakások vagy irodák energiafogyasztását kilowattórában (1 kWh = 3600 kJ) mérik . Az akkumulátor kapacitása gyakran milliamperóra (mAh). 1000 mAh felelnek meg 13 300 joule feltételezve, hogy az átlagos feszültséget az akkumulátor 3,7 V .
Ezen kívül egy eleme a smartphone egy vagy több szintet teljesítmény kimondja :
Aktív állapot A alkalmazás processzor működőképes. A képernyő be van kapcsolva, és az alkatrészek aktívak. A teljesítmény fogyasztott aktív állapotban magas (például 300-2000 mW, amikor zenét hallgat és használata Wi-Fi ), és széles skálán változik használattól függően. Inaktív állapot Az alkalmazás processzor tétlen, míg a kommunikációs processzor ér alacsony az aktivitás, mert az továbbra is csatlakozik a hálózathoz, hogy megkapja hívásokat , SMS . A készülék alacsony fogyasztású üzemmódban van . A teljesítmény fogyasztott inaktív állapotban lényegesen kisebb, mint az aktív állapotban, és viszonylag állandó normál felhasználás. 70 mW körül mérik. "Farok" állapot Az eszköz nincs készenléti állapotban, de egyetlen alkalmazás sem aktív. Az olyan alkatrészek, mint a hálózati kártyák , az SD-kártyák és a GPS sok okostelefonon, megmutatják ezt a "farok" állapot jelenséget. Aktivitásuk után egy ideig nagy teljesítményű állapotban maradnak .Összetevő | Fogyasztás |
---|---|
Processzor | 35% |
Vezeték nélküli | 25% |
GSM | 25% |
Bluetooth | 7% |
Egyéb | 5% |
Háttérvilágítás | 3% |
A modern okostelefonok sokféle beépített hardverkomponenssel vannak felszerelve. A fő alkatrészek a CPU , a memória , az SD kártya , a WiFi , a telefon , a Bluetooth , a GPS , a kamera , a gyorsulásmérő , a digitális iránytű, az LCD képernyő , az érintőképernyő , a mikrofon és a hangszóró . Ez gyakori alkalmazások számára okostelefonokra , hogy több komponens egyidejűleg, hogy egy gazdagabb felhasználói élményt. Mindegyik hardverkomponens többféle üzemmódban működhet, amelyek az adott alkatrész energiaállapotának számítanak, és mindegyik más-más energiát fogyaszt .
A fogyasztás az energia a processzor erősen befolyásolja a használatát és gyakorisága a CPU . Például az új Wi-Fi hálózatok keresésekor nincs stressz a processzoron , azonban a legtöbb játék széles körben használja. Bár ez még mindig az egyik összetevője, hogy fogyasztják a legtöbb energiát (12,7% teljesítmény ), technikák optimalizálása energia a CPU volt a téma sok kutatás és érett technikák, mint például a dinamikus frekvencia beállítás (in) már integrálták az okostelefonokba. De a mért eredmények nagymértékben függenek a használat körülményeitől is. Valójában minél többet használják a processzort, annál több energiát fogyaszt . Például 2007-ben a HTC Wizard iMate KJam (in) intézkedései azt mutatják, hogy a processzor a teljes energia 35% -át fogyasztja .
A véletlen hozzáférésű memória (RAM) esetében a teljesítmény meglehetősen magas lehet (bizonyos esetekben nagyobb, mint 100 mW), de mindig összefüggésben kell állnia a processzor használatával . Ez meghaladhatja a hatalom a processzor egyes terhelések, de gyakorlati helyzetekben, a teljesítmény , a processzor napfogyatkozás, hogy a memória faktorral kettő vagy több. Ezért százalékban a memória átlagosan a teljes teljesítmény 6% -át adja. Alvó üzemmódban azonban a memória akár 20% -ra is emelkedhet, mert fenn kell tartania a rendszer állapotát . A flash memória kevéssé járul hozzá az energiafogyasztáshoz . Fogyasztása a videofelvétel során 30 mW-on, vagyis a teljes teljesítmény 1,5% -ánál tetőzik . Egyébként csak a teljes összeg 0,5% -át teszi ki. A RAM és a flash memóriák a legkevesebb elektromos fogyasztást jelentik.
Az SD-kártya interfészén ( SanDisk 2 GB) végzett mérések szerint az írások teljesítménye 2,2 mW , az olvasásoknál pedig 21,1 mW növekedést mutat . A energia felhasználás elhanyagolható. Még ha videó lejátszás, az egyik felhasználási legmagasabb koncentráció adatok mobil eszközök, a mérési eredmények azt mutatják, hogy az energia fogyasztása az SD kártya jóval 1% a teljes hatalom.
A mobiltelefonok széles körű elterjedésének egyik tényezője a kijelző technológiák drámai fejlődése volt. A képernyő a végfelhasználóval való interakció elsődleges kimeneti eszköze. A többség az fogyasztásának energia tudható be, hogy a háttérvilágítás (legfeljebb 414 mW); a kijelző tartalmazza az LCD képernyőt , az érintőképernyőt , a gyorsító grafikát és a háttérvilágítást . A tartalom jelenik meg a képernyőn is befolyásolja a fogyasztást teljesítmény 33,1 mW fehér képernyővel és 74,2 mW a képernyő fekete. Más szavakkal, a képernyő fogyasztása az okostelefon aktív teljesítményének körülbelül 35,5% -át teszi ki . Ez áll a 19,2% és 19,5% miatt képernyő fényerejét , és 16,3%, mivel tartalma a képernyőn . Ezzel szemben a háttérvilágítás elhanyagolható energiát fogyaszt, ha az okostelefon inaktív állapotban van (7,8 mW ).
A csúcskategóriás okostelefonokon elérhető grafikus processzorral ( GPU ) rendelkező grafikus hardver gyorsabb végrehajtást és alacsonyabb energiafogyasztást eredményezett. Ezen túlmenően, a beépítése 3D grafika az okostelefonok tette fel számos kihívást hardver tervezők, mert mint a többi platformon , akkor kell foglalkozni a korlátozott energia-bevitel, és engedje számítási teljesítmény. A felbontás , a részletesség ( LOD ), a megvilágítás, a textúra és a képfrissítési gyakoriság olyan tényezők, amelyek kritikus szerepet játszanak a 3D grafika minőségének meghatározásában . Például összehasonlítva: egy 2D-s játék ( Angry Birds ) és egy 3D-s játék ( Need for Speed Most Wanted ) 110 másodpercen keresztül végzett szimulációján a 2D- s játékhoz mért energiafogyasztás 1516 mW , míg a 3D- s játéknál játék esetén az energiafogyasztás 2425 mW .
A közelmúltban az AMOLED- képernyők elkezdték helyettesíteni a szokásos LCD-képernyőket a fogyasztói okostelefonokban. Az LCD-képernyőhöz képest az AMOLED egyedülálló megvilágítási mechanizmusának köszönhetően jobb kijelzőminőséget és jobb energiahatékonyságot kínál.
Az okostelefonok többféle hálózati interfésszel vannak ellátva, amelyek vezeték nélkül lehetővé teszik számukra, hogy megfeleljenek a különböző kommunikációs és hálózati igényeknek. Mivel az okostelefonok egyre inkább a vezeték nélküli kapcsolatokra támaszkodnak a funkciók végrehajtásában, az energiafogyasztás jelentősen növekszik.
BluetoothA Bluetooth egy szabványos kapcsolat, alacsony energiájú vezeték nélküli, rövid hatótávolságú (10 méter) nélkül, és 1 Mb / s sávszélességet kínál .
A Bluetooth interfésznek három állapota van. Aktív állapotban, és két energia megtakarítás államok tagjai a „szippantás” mód, amely lehetővé teszi, hogy a Bluetooth interfész csatlakozik, és aktiválja azt közben gyorsan adatátviteli, valamint egy „alvó módba”. Mély „, amely a leginkább energia hatékony mód .
2006-ban tanulmányt készítettek a „BlueCore3” Bluetooth kártya fogyasztásáról . Műszaki adatlapja szerint a „BlueCore3” Bluetooth kártya készenléti állapotban 5,8 mW , aktív állapotban 81 mW (adatátvitel esetén). ). A mért adatok azonban készenléti állapotban inkább 25 mW , aktív állapotban (adatátvitel esetén) 120 mW fogyasztást mutatnak . A készenléti mód megfelel a „szippantás” módnak, mivel a „mély alvás” mód nem érhető el a „BlueCore3” kártyához.
Menü | Fogyasztás alacsony fogyasztású állapotban - készenléti állapotban | Fogyasztás aktív állapotban - adatátvitel |
---|---|---|
BlueCore3 (a műszaki lap által megadott felhasználás) | 5,8 mW | 81 mW |
BlueCore3 (mért fogyasztás) | 25 mW | 120 mW |
Eközben a Bluetooth technológiát gyorsan fejlesztették, és kevesebb energiát fogyaszt, miközben javítja az átviteli sebességet. Egy másik, 2011-ben a Nokia N95 okostelefon segítségével végzett tanulmány különösen azt mutatja, hogy a Bluetooth- kártya aktív állapotba kapcsolása csak 3 mW-os további energiaköltséggel jár . Készenléti állapotban, minden hálózati interfész ki van kapcsolva, és a képernyő is, a Nokia N95 okostelefon 12 mW-ot fogyaszt. Ez az érték a Nokia N95 okostelefon minimális fogyasztását jelenti, az összes többi eredményben szerepel.
állapot | Pontosság a feltétellel | Teljesítmény mW-ban |
---|---|---|
Ki | Az összes hálózati interfész , valamint a képernyő ki van kapcsolva. Ez az okostelefon minimális fogyasztása | 12. |
Aktív | Amikor a bluetooth aktív állapotra vált | 15 |
Csatlakoztatva és készenléti állapotban | Amikor az okostelefon egy másik eszközhöz csatlakozik, de nincs adatcsere | 67 |
Kutatás | Amikor a telefon más Bluetooth-eszközöket keres | 223 |
Recepció | Adatok fogadásakor | 425 |
Program | Az adatátvitelben | 432 |
A Wi-Fi egy rövid hatótávolságú vezeték nélküli szabvány (100 méter) és akciók a sávszélesség 11 Mb / s szabvány IEEE 802.11b , vagy 54 Mb / s szabvány IEEE 802.11g . A Wi-Fi használata fogyasztási csúcsot eredményez a Wi-Fi hotspotok keresésekor és a hotspottal párosítva, akár ötször több energiát, mint az adatátvitel. Ennek az egyesületnek a fenntartása azonban alacsony. Az energiafogyasztás növekszik, amikor a két átvitel közötti idő megnő, ez a növekedés azért következik be, mert a Wi-Fi interfész aktív állapotban marad, amely percenként 3–3,5 joule- t fogyaszt . Az energiatakarékosság érdekében a Wi-Fi interfész az „ energia- megtakarítás” üzemmód, amely csak akkor lehet hozzáférni, ha a terminál továbbra csatlakozik ugyanarra a Wi-Fi hotspot. Ezen felül, a fogyasztás eltérő lehet a különböző típusú eszközök. „Wireless interfészek.
Menü | Fogyasztás alacsony fogyasztású állapotban (készenléti állapotban) |
Fogyasztás aktív állapotban (adatátvitel) |
---|---|---|
Cisco PCM-350 (mért fogyasztás) | 390 mW | 1600 mW |
Netgear MA701 (a műszaki adatlap által megadott felhasználás) | 264 mW | 990 mW |
Linksys WCF12 (mért fogyasztás) | 256 mW | 890 mW |
állapot | Tornádó | Varázsló | Nokia n95 |
---|---|---|---|
Program | 1 242,3 mW | 1,844 mW | 1629 mW |
Recepció | 988,7 mW | 1716,7 mW | 1375 mW |
Inaktív | Nem hozták nyilvánosságra | 1271,1 mW | 979 mW |
Alvás | <1 mW | <1 mW | Nem hozták nyilvánosságra |
Energiatakarékos mód | 48,7 mW | 84,5 mW | 26 mW |
Kapcsolatban | Nem hozták nyilvánosságra | Nem hozták nyilvánosságra | 868 mW |
Bontás | Nem hozták nyilvánosságra | Nem hozták nyilvánosságra | 135 mW |
A Wi-Fi interfész öt állapotban lehet: adás, vétel, alapjárat, alvás és energiatakarékosság. Az alvás állapota fogyasztja a legkevesebbet. Az energiatakarékos üzemmódban a fogyasztás jelentősen csökken. Az inaktív állapot viszonylag magas lehet, mert éppen megfelel az alvás előtti állapotnak. Az okostelefon Wi-Fi IEEE 802.11b interfész (maximális sebesség 11 Mbit / s ), mint például a HTC Tornado (in) és Nokia N95 , kevesebb energiát fogyaszt, mint okostelefon Wi-Fi interfész IEEE 802.11g (maximális sebesség 54 Mbit / s ), mint a HTC varázsló (en) . A vétel kevesebb energiát fogyaszt, mint az átvitel. A ZTE V880 okostelefonon végzett mérések azt is kimutatták, hogy a Wi-Fi több energiát fogyaszt az átvitel során, mint a vétel során.
3GA 3G lehetővé teszi nagysebességű adatátvitel, például MMS , videók streaming és webböngészés használatát . Két tényező határozza meg a fogyasztását energia miatt a hálózati aktivitást egy okostelefon. Először az átviteli energiát, amely arányos az átvitel hosszával és az átviteli teljesítmény szintjével. Ezután a protokoll rádióerő-vezérlés (in), amely inaktivitás időzítők alapján felelős a csatorna allokálásáért és a hálózati interfész által fogyasztott energia méretezéséért . A rádióerőforrások (in) vezérlője öt állapotból áll:
Éva Ebben az üzemmódban az okostelefon hálózati felülete akkor sem kommunikál a hálózattal, ha sugárzott üzeneteket hallgat. Ebben az állapotban fogyasztja az okostelefon a legkevesebb energiát . Cell_DCH Ebben az állapotban az okostelefon egy dedikált szállítási csatornához van társítva, ezért átviteli és vételi módban van. Ez fogyasztja a legtöbb hálózati erőforrást, és az akkumulátorra gyakorolt hatás nagyon magas (800 mW). Ha egy meghatározott ideig nincs tevékenység, a hálózati interfész belép a Cell_FACH állapotba. Cell_FACH Ebben az állapotban az okostelefon megosztott csatornán keresztül kommunikál a hálózattal. Néhány bit viszonylag alacsony adatsebességgel továbbítható. Ha nagy mennyiségű adatot továbbítanak, az okostelefon hálózati felülete Cell_DCH állapotra vált. A fogyasztás nagyobb, mint a készenléti állapot. 400 mW. Cell_PCH Ebben az állapotban nincs külön fizikai csatorna hozzárendelve a felhasználói berendezéshez, így nem lehetséges átviteli tevékenység, de az okostelefont egy megosztott csatorna ismeri. Az energiafogyasztás alacsony, 30 mW.Egy másik paraméter befolyásolja a telefon energiafogyasztását. Az inaktivitás időzítő vezérli az állapotok közötti átmenetet. Az áramfogyasztás , ugyanazon alapjárati késleltetési érték esetén, alacsonyabb a WCDMA technológiánál, mint a cDMA2000 technológiánál . A „farok” állapotjelenség a 3G-re is nagy hatással van . Például, ha a fogadó 50 KB fájl, a energiát fogyasztott a „sorban” állapotban képviseli több mint 60% a teljes energia elfogyasztott miközben elején az átadás, csak 14% -a a fájlt. A teljes energia fogy. A minőség a jel a mobiltelefon-hálózat is forrása az energia fogyasztás . Valójában minél rosszabb a jel minősége vagy minél távolabb van az okostelefon egy reléantennától , annál nagyobb az energiafogyasztás .
Hálózat | Átviteli sebesség Mb / s | Vétel Mb / s sebességgel | Váltás aktív állapotra |
---|---|---|---|
4G | 438,39 mW | 51,97 mW | 1,288,04 mW |
3G | 868,98 mW | 122,12 mW | 817,88 mW |
Vezeték nélküli | 283,17 mW | 137,01 mW | 132,86 mW |
A 4G-ben az okostelefonnak két állapota lehet: „RRC-connected” és „RRC-standby”. Az okostelefon az „RRC-készenléti” állapotból az „RRC-csatlakoztatott” állapotba kerül, ha adat vétel vagy adatátvitel történik. Az utolsó átvitt csomag után az inaktivitás időzítő elindul. Az okostelefon visszatér az „RRC-standby” állapotba, amikor az okostelefon inaktivitási időzítője letelt. Minden állapotváltozás fogyaszt energiát .
A megszakadt vétel (be) Ez egy energia megtakarítás mechanizmus , amely abból áll, hogy a végrehajtási késleltetések, két adatátvitelt, ami lehetővé teszi, hogy a rádiós interfész egy „mikro alvó” állapotban van. "RRC-csatlakozású" állapotban a terminál "folyamatos vétel", "rövid szakaszos vétel" vagy "hosszú szakaszos vétel" módban lehet, míg "RRC-készenléti" állapotban csak "nem folyamatos vétel" lehet "mód. Ha egy adott ideig nem volt csomag vétele , az interfész „mikro-alvás” periódusba lép, majd periodikusan „felébred” annak ellenőrzésére, hogy nincsenek-e új csomagok a recepción.A 4G kártya aktiválásának költsége magas, ezt azzal magyarázzák, hogy minél nagyobb az átviteli méret, annál nagyobb lesz a 4G hálózati energiafogyasztás . Azonban az LTE felület fogyaszt sok erő miatt a jelenség a „farok” állapotban, ami különösen magas (32,2% -ról 62,2% a teljes fogyasztás).
GSM / EdgeHa az okostelefon készenléti állapotban van, a hatalom a GSM interfész magas, fogyasztása mintegy 45% -át a teljes teljesítmény (mintegy 30 mW ). Ellentétben a 3G , a energia a „farok” állapotban csak 30% -a az átadás energia. Az átvitel kezdetén az energia alacsony marad. A GSM interfész kis mennyiségű karbantartási energiának van kitéve, percenként 2 és 3 joule között, hogy az interfész ébren maradjon. Inkább az adatok nagysága uralja az energiafogyasztást, mint az átviteli idők. A GSM interfész viszonylag egyenletes energiafogyasztással rendelkezik, a változó sebesség ellenére.
Az is látszik, hogy az Edge hálózat több energiát fogyaszt az átvitel során, mint a vétel során. Ez a különbség jelentősen megnő, ha növekszik a sávszélesség (a „ ZTE V880 ” okostelefonról készített mérések ).
A GPS a leginkább energiafogyasztó nyomkövető rendszer. A három módszer energiafogyasztásának különbségének kiemelésére teszteket hajtottunk végre egy Nokia N95 okostelefonnal, amely 30 másodpercenként végez egy helyet, kezdetben teljesen feltöltött akkumulátorral. Úgy tűnik, hogy a GPS rendszerrel az akkumulátor 9 óra múlva, 40 óra múlva a Wi-Fi rendszerrel és 60 óra múlva a mobilhálózaton alapuló rendszerrel lemerül.
A hibákat, hogy befolyásolja az élet az akkumulátor okostelefonok azonosították „ hibákat az energia ”, más néven „ebug”.
A. Pathak energiahiba-besorolást végzett azzal, hogy négy online fórumon maradt 39 000 bejegyzést megérintett. Az eredmény szemlélteti tüneteik sokféleségét és az energiahibák okait. A hardveres energiahibák rangsorolásának eredménye:
Dobok Az üzenetek 15,71% -a rendellenes energia kimerülést jelez a hibás akkumulátor miatt. Az üzenetek számos okot jeleztek: sérült töltő, használt akkumulátor, vízkár. Azon a tényen kívül, hogy az akkumulátor megsérülhet, megfigyelték, hogy egyes esetekben az okostelefon hibás töltési statisztikákat mutat. Például egy okostelefon száz százalékosan feltöltött akkumulátort jelenít meg, amikor csak harminc százalékot tölt. Az akkumulátorral kapcsolatos hibákat új elem cseréjével vagy új telefon vásárlásával oldják meg. Bizonyos esetekben elegendő lehet az úgynevezett "akkumulátor kalibrálás" eljárás. SIM kártya Az üzenetek 0,43% -a azt mutatja, hogy a telefon SIM-kártyája is többféle módon okozhat energiaveszteséget. Egy régi SIM-kártya megrongálódhat, és rossz kontaktusokhoz vezethet, ami energiaveszteséget okoz. Ezenkívül a különböző SIM-kártyák különböző feszültségeken működnek (5 V , 3 V , 1,8 V ). A feszültség előállításának késése kiválthatja az akkumulátort. Végül, a micro SIM használata újabb telefonokban (pl. IPhone) megköveteli a felhasználóktól, hogy „vágják le” a normál SIM-jüket, ami károsíthatja a SIM-kártyát és rövidzárlatot okozhat a tűkön, ami energiaveszteséget eredményez. SD kártya A külső SD-kártya kiválthatja az energiaveszteséget. Pontosabban, a sérült SD-kártya megzavarhatja azokat az alkalmazásokat, amelyek ismételten megpróbálnak hardvert elérni. Külső sérülés A mobileszköz hardverének külső károsodása az okostelefon teljesítményének megmagyarázhatatlan csökkenéséhez is vezethet. Például az üzenetek 1,23% -a azt jelzi, hogy a telefon gombjainak kopása miatt a „kezdőképernyő” gomb túlérzékeny. Ez a mobil véletlenszerű feloldását eredményezte, ezért a háttérvilágítás többször bekapcsolta és aktiválta a CPU-t, energiát fogyasztva. Külső anyagok Az üzenetek 4,65% -a külső hardvernek tulajdonítja az energiaproblémát. Ezek közül a nem megfelelő telefonos töltőkről számoltak be a legnagyobb forrásként (a bejegyzések 4,12% -a). A fali töltők, az USB töltők és az autós töltők csak részben töltik fel a telefont, és jelentősen felmelegítik a készüléket. Külső komponensekről, például zenei hangszórókról és billentyűzetekről számoltak be energiaveszteségként. Ezek a külső eszközök általában saját áramforrást tartalmaznak, de megfigyelték, hogy fel tudják fogyasztani annak az eszköznek az áramát, amelyhez csatlakoznak. Például az Eee-pad gyorsan elveszíti az áramellátást, ha külső billentyűzethez csatlakozik.Számos népszerű webhely kínál mobil verziót, kis képernyőre optimalizálva. Mivel a tudatlanság a energia fogyasztás a böngésző , a kód a sok helyen nincs optimalizálva, és arra kényszeríti a böngészőt, hogy a szükségesnél több energiát. Ezenkívül számos webhelyen széles körben használják az olyan dinamikus webes tartalmakat, mint a JavaScript és a Flash . Míg az asztali számítógépek könnyen kezelhetik ezt a dinamikus webtartalmat, futtatása időbe és energiába kerül . Például egyszerűen optimalizálásával JavaScript kódot a Wikipedia oldal mobil, egy energia megtakarítás 35 joule 25 joule lehet elérni, vagy a megtakarítás 29%. Ezen túlmenően a mobil böngészők energiafogyasztása ugyanazok az oldalak és képek betöltése közben változik. A szalaghirdetések növelhetik a böngészők energiafogyasztását.
A kapcsolódási oldalon a Wi-Fi hálózat körülbelül négyszer hatékonyabb, mint a 3G. Valójában, ha három cikket olvasunk a BBC News mobiloldalán 180 másodpercig, a webböngészés 1275 mW-ot használ fel Wi-Fi-n keresztül és 1479 mW-t 3G- n keresztül . Ez a teljes energia 20% -os csökkenésének felel meg . Ez a különbség csak a 3G rádió interfész energiaköltségével magyarázható. A használt adatkapcsolat fenntartásának költségei azonban alacsonyabbak a 3G (≈ 10 mW) esetén, mint a Wi-Fi (50 mW) esetében.
Használat | 2G | 3G |
---|---|---|
Adatok fogadása | 500 mW | 1400 mW |
Adatátvitel | 1.389 mW | 591 mW |
Hívás kezdeményezése 5 percre | 683,6 mW | 1265,7 mW |
Hívás fogadása 5 percre | 612,7 mW | 1224.3 mW |
Készenléti állapotban | 15,1 mW | 25,3 mW |
Küldés egy 100 byte SMS | 1,72 mW | 2,24 mW |
150 bájtos SMS küldése | 2,35 mW | 3,22 mW |
200 bájtos SMS küldése | 2,52 mW | 3,42 mW |
250 bájtos SMS küldése | 2,64 mW | 3,56 mW |
300 bájtos SMS küldése | 3,15 mW | 4,22 mW |
Hanghívás indítása a GSM hálózaton keresztül átlagosan 800 mW-ot emészt fel . Ez a magas érték részben az okostelefon háttérvilágításának köszönhető. A háttérvilágítás kikapcsolása azonban, amint azt az Android javasolja, akár 40% energiát is megtakaríthat. Ezenkívül a hívás GSM-en keresztüli kezdeményezése és fogadása 46% -kal, illetve 50% -kal kevesebb energiát fogyaszt , mint az UMTS használata . Amikor az okostelefon inaktív állapotban van, a GSM-hálózathoz való csatlakozás 41% -kal kevesebb energiát jelent, mint az UMTS-hez való csatlakozás. Ez a fő oka annak, hogy a 3G okostelefon-felhasználóknak, akiknek egyedüli érdekük a telefonálás, ki kell kapcsolniuk a 3G technológiát.
SMS írásakor az elfogyasztott energiát a kijelző uralja. Az energiafogyasztás SMS küldéskor lineárisan növekszik az üzenet hosszával. Azt is meg kell jegyezni, hogy a 3G rádió interfész magasabb energiaszintje miatt az SMS küldése 3G használatával mindig több energiát fogyaszt, mint a GSM használata.
Fájlok letöltéséhez a GSM hálózat 40-70% -kal kevesebb energiát fogyaszt, mint a 3G hálózat . Valójában a 3G rádióinterfész teljesítménye nagyobb, mint a GSMé . Ezenkívül a „farok” állapotjelenség sokkal inkább jelen van a 3G-n . Például a GSM „várólista” állapota körülbelül 6 másodperc, jóval alacsonyabb, mint a 3G-re beállított 12,5 másodperc. A Wi-Fi hálózat használata továbbra is gazdaságosabb, mint a GSM használata , különösen a 100 kb- nál nagyobb adatátvitel esetén , mert a Wi-Fi hotspot-tal való társítás költsége magas. Valójában az okostelefon Wi-Fi terminállal való társításának energiaköltsége összehasonlítható a 3G „farok” állapotának energiaköltségével . Ezen túlmenően, mivel a GSM hálózat díjköteles és a Wi-Fi hálózat ingyenes, ez utóbbi legyen a preferált hálózat az adatátvitelhez. Sajnos a Wi-Fi hálózatok korántsem annyira elterjedtek, ezért hozzáférhetők, mint a GSM / EDGE hálózat .
Az olyan streaming alkalmazások , mint a YouTube , a Dailymotion vagy a Vimeo , napjainkban rendkívül népszerűek, de a leginkább energiafogyasztó alkalmazások közé tartoznak . A hálózati kommunikáció (a letöltés ), a dekódolás és a megjelenítés a legtöbb fogyasztó, aki megosztja az energiát . Streaming szolgáltatások támaszkodnak elsősorban a HTTP protokoll felett TCP .
A streaming lejátszásnak két része van, a Quick Start, ahol a streaming szerver nagyobb sebességgel továbbítja az adatokat a lejátszónak, mint a lejátszás többi része. Ezeket az adatokat az olvasó puffermemóriájában tároljuk . Az olvasás további részében többféle technika lehetséges.
Gyors gyorsítótár A fájl teljes letöltésének ténye. Ez a módszer, amelyet a böngészőkbe ágyazott HTML5 YouTube- lejátszó használ, a legenergiahatékonyabb. Ily módon a hálózati csatolók állapotban vannak az alacsony fogyasztás teljesítmény lejátszás közben. Ha azonban a fájlt nem olvassa el teljes egészében, az adatokat szükségtelenül letöltötték. Ez energiapazarlást eredményez . Kódolási sebesség A szerver több adatot próbál küldeni, mint amennyit a meghajtó tárolhat a pufferében . Ezután a TCP folyamatvezérlés lehetővé teszi a szerver számára, hogy a többi adatot olyan sebességgel továbbítsa, amilyen sebességgel az olvasó elolvassa azokat. Ez a böngészőkbe ágyazott nagyfelbontású YouTube flashlejátszó által alkalmazott technika a legenergiaigényesebb. Valójában a hálózati interfész hosszabb ideig aktív, mert az áteresztőképesség alacsonyabb, mint a maximális átviteli sebesség, és a két csomag közötti időintervallum nem elegendő ahhoz, hogy az interfész inaktív állapotba kapcsoljon. Megfojtás A szerver alacsonyabb sebességgel továbbítja az adatokat, mint a tömeges átvitel esetén, de nagyobb sebességgel, mint a "kódolási sebesség" esetében. Az olvasó által kért sebességet a HTTP kérés határozza meg . A bitsebesség böngésző YouTube flash player a Samsung Galaxy S III okostelefon 1.25-szer az átviteli sebesség a „kódoló sebesség”. Ez a technika, amelyet a böngészőkbe ágyazott szabványos és alacsony felbontású YouTube flashlejátszó használ , gyorsabban olvasható, mint a "kódolási sebesség" technika. De hasonlóan a "kódolási sebesség" technikához, ez is energiát pazarol, mert a bitsebesség kisebb, mint a maximális bitsebesség. Stop-Start-M Az olvasó (kliens) új TCP kapcsolatot nyit meg, és minden "indításhoz" új HTTP kérést küld. Miután egy mennyiségű adatot kapott, az olvasó bezárja a kapcsolatot. Ez a natív YouTube- lejátszó által használt technika pazarolja az energiát, különösen a 3G-ben és a 4G-ben, mivel a hálózati interfész minden átvitel után "sorban" van. Stop-Start-S A lejátszó (kliens) állandó TCP kapcsolatot használ . Egyszerűen leállítja a lejátszást "stop" időszakban. Ebben a "leállítási" időszakban a TCP folyamatvezérlő üzenetek cserélődnek a szerver és az olvasó között. A meghajtó okozza a következő "rendszerindítási időszakot". Ez a technika, amelyet a Dailymotion és a Vimeo olvasók használnak, sok energiát emészt fel, mert a kapcsolat tartós. A hálózati interfész ezért állandóan aktív.A 3D grafikára támaszkodó játékok az okostelefonok legnépszerűbb alkalmazásai közé tartoznak. De a processzoron és a GPU-n lévő grafikus számítások nagy mennyisége és a megjelenítés minőségének követelménye miatt a videojátékok az okostelefon-alkalmazások leginkább energiafogyasztó típusai közé tartoznak. A CPU hozzájárulása a teljes energiafogyasztáshoz akár 40% is lehet. Ez a geometriai számítások szakasza, amikor a processzor egy 3D-s jeleneten belül kiszámítja a csúcsattribútumokat és -pozíciókat, amelyek a számítási teljesítmény és idő nagy részét felhasználják, a számítási idő több mint 40% -át és a teljes teljesítmény több mint 35% -át emésztik fel. Ezenkívül egyes videojátékok felhasználói interakciót igényelnek, amely magában foglalja a különféle érzékelők gyakori használatát, például az érintőképernyőn billentés vagy ujjmozgás érzékelők, amelyek befolyásolják az energiafogyasztást.
Sok alkalmazás szükségtelenül kapzsi a hatalom után . Valójában az alkalmazás energiájának legnagyobb részét az I / O komponensek elérésére fordítják. A CPU az alkalmazás teljesítményének kis részét emészti fel, amelynek nagy részét az alkalmazás grafikus felületének felépítéséhez használják. Egy tanulmány még azt is kimutatta, hogy az ingyenes alkalmazások energiájának 65-75% -át külső hirdetési modulokra fordítják, például az Angry Birds esetében , ahol a teljes energiafogyasztásnak csak 20% -át használták fel a játék. Egy népszerű, harminc másodpercig tartó alkalmazás futtatása 29–47 gyermek folyamatot aktiválhat, amelyek közül sok harmadik féltől származó program. Ezen alkalmazások bonyolultsága jelentős. Ha kb. 30 másodpercig futtatja ezeket az alkalmazásokat, akkor az akkumulátor teljes töltöttségének 0,35–0,75% -át emésztik fel. Ez az arány órák alatt lemerítheti az egész akkumulátort.
Alkalmazás | Időtartam | Szálak száma | % dob | Az energiaveszteség fő oka |
---|---|---|---|---|
Android böngésző | 30-as évek | 34 | 0,35% | 38% a HTTP-kérések és válaszok esetén, 16% pedig a felhasználói nyomkövető eszköz miatt |
mérges madarak | 28 s | 47 | 0,37% | 45% a felhasználói nyomkövető eszköznek köszönhetően |
Fchess | 33 s | 37 | 0,60% | 50% a reklám miatt |
nytimes | 41 s | 29. | 0,75% | 65% az adatbázis kiépítéséhez és 15% a felhasználói nyomkövető eszköznek köszönhető |
mapquest | 29 s | 43 | 0,60% | 27% a böngésző rendereléséhez, 20% a térkép letöltéséhez |
A helyalapú alkalmazásokat, például a „valós idejű forgalmat”, a Facebookot vagy a Myspace -et arra használják, hogy állandó kapcsolatban legyenek a közösségi hálózatokkal, üzleti célokra vagy szórakoztatás céljából. Ezek az alkalmazások, amelyek valós idejű helyeket igényelnek, sok energiát fogyasztanak. Ezt az energiát részben a hely felesleges felfrissítése fogyasztja. Valójában bizonyos esetekben, például amikor a telefon statikus, vagy ha a GPS vagy a mobilhálózat nem áll rendelkezésre, a helykérések akkor is végrehajtásra kerülnek, ha sikertelenek. Egy másik eset több helyalapú alkalmazás egyidejű végrehajtása. Ezek a helymeghívás szinkronizálás helyett önállóan frissülnek.
A két paraméter, amely befolyásolja az energiafogyasztást, az időintervallum és a távolságintervallum, amelyek frissítik a helyet. Az alkalmazások dönthetnek úgy, hogy növelik ezeket az intervallumokat az energiafogyasztás csökkentése érdekében, például amikor az akkumulátor lemerült. Ez azt jelentheti, hogy a frissítést percenként vagy 20 méterenként állítsa be, nem pedig 30 másodpercenként és 10 méterenként.
Az akkumulátor energiájának fenntartása érdekében az okostelefon alapértelmezett energiagazdálkodási házirendje az, hogy minden alkatrész, beleértve a CPU-t is, kikapcsolt állapotban vagy nyugalmi állapotban marad, hacsak az alkalmazás kifejezetten nem mondja meg az operációs rendszernek, hogy maradjon aktív. Például az Android, az IOS és a Windows Mobile olyan agresszív rendszert valósít meg, amely rövid ideig tartó inaktivitás után felfüggeszti az egész rendszert. A rendszer ébren tartása az alkalmazásfejlesztők feladata. Ehhez az alkalmazások „alvó zárakat” használnak annak biztosítására, hogy az alkatrészek ébren maradjanak, a felhasználói tevékenységtől függetlenül. Az alkalmazások ezután időszakos információs tevékenységeket hajthatnak végre, például értesítéseket. Ezen "alvó zárak" rossz kezelése az alkalmazási kódban elkerülhetetlenül energiahibákat eredményez , amelyek jelentősen hozzájárulnak az energiaveszteséghez .
A fő szoftverhibák osztályozása:
az "álmatlan hiba" Az "álmatlan hiba" olyan helyzet, amikor egy alkalmazás zárat állít be egy alkatrész számára, de nem oldja fel, még a munka befejezése után sem. Ezek a teljesítményszabályozó API-k alkalmazáskódolásában történő nem megfelelő kezelés eredménye . Az "álmatlan hiba" hatása súlyos lehet, óránként 10-25% -os energiaveszteséget okozva, felhasználói beavatkozás nélkül. Az "álmatlan hibát" számos olyan népszerű alkalmazásban figyelték meg, mint a Facebook, a Google Latitude, a Google Naptár, az üzenetküldő szolgáltatások és még a kütyük is . a "loop bug" A "hurokhiba" olyan helyzet, amikor egy alkalmazás időszakosan megpróbálja felesleges feladatokat végrehajtani. Számos „hurokhiba” vált ki, amikor az alkalmazás nem képes kezelni az előre nem látható külső eseményeket, például egy távoli kiszolgáló hibáját vagy egy e-mail fiók jelszavának megváltoztatását. Az alkalmazás ismételten megpróbál csatlakozni a távoli kiszolgálóhoz, vagy hitelesíteni a levelező szervert. Ez a viselkedés a nem kívánt energiafogyasztást tükrözi . Operációs rendszer hibák Az operációs rendszer frissítései akár szándékosan, akár nem, nagyszámú ügyfélpanaszt jelentenek. Például sok iPhone-felhasználó az akkumulátor élettartamának hirtelen csökkenéséről számolt be, 100 órás készenléti idő és 6 óra készenléti idő miatt az iOS 5 Apple új szivárgási teljesítménye miatt . Az Android-felhasználók különböző típusú eszközökön is találkoztak ilyen problémával. De az energiával kapcsolatos operációs rendszerek hibáit nehéz felismerni, mert a mobil tulajdonban lévő rendszerek vannak.Az energiafogyasztás modelljének létrehozása elengedhetetlen a szoftverek jobb megértése, megtervezése és megvalósítása szempontjából. Két módszer létezik az okostelefonok energiafogyasztásának mérésére és megértésére : Teljesítménymérés és teljesítménymodellezés. Ez a két módszer kiegészíti egymást, és kellően kalibráltnak kell lennie, hogy ne befolyásolja az eredmények érvényességét.
Az teljesítménymérés célja az elfogyasztott teljesítmény pontos mérésének megállapítása. A teljesítmény mérésére két fő módszer létezik rendszerszinten. Először annak az akkumulátornak az adatait, amelynek feszültsége és árama az alkalmazás-programozási interfészek (API) vagy az energiaprofil- szoftver segítségével származik . Ezt a módszert könnyebb megvalósítani. Vagy egy pontosabb módszer, a fizikai teljesítmény mérése az alkatrész szintjén. A módszer megválasztása a műszerek elérhetőségétől és a teljesítménymérés követelményeitől függ.
Az erőmodellezés leírja, hogy az energia hogyan kerül felhasználásra matematikai modellek segítségével. Szoftver szempontjából minden hardverkomponensnek többféle működési módja van, amelyek megfelelnek a különböző tevékenységeknek és a feldolgozási képességeknek. Figyelembe véve a működési mód, lehetőség van arra, hogy ebből a energia fogyasztás az anyag összetételét és ezért építi modelljét. Két módszercsoport létezik a modellezés létrehozására:
Determinisztikus módszerek Az ötlet az, hogy megbecsüljék a hardverelemek által fogyasztott energiát tevékenységük alapján. Számos kutató olyan profilalkotási eszközöket hozott létre, amelyek lehetővé teszik az alkalmazás teljesítményének, az energiahatékonyságnak és / vagy a hálózatra gyakorolt hatás profiljának megállapítását. Például az Eprof eszköz az egyes rendszerhívások energiájának nyomon követésére és rögzítésére szolgál. statisztikai módszerek A statisztikai módszerek célja az energiafogyasztás és a modellváltozók közötti kapcsolat megtalálása olyan statisztikai modellek alapján, mint a lineáris regresszió . Az általános elképzelés az, hogy megtalálja a kapcsolatot az összegyűjtött rendszerstatisztikák és az energiafogyasztás között . Például a Szezám eszköz lehetővé teszi az energiafogyasztás és a rendszerstatisztika közötti összefüggés megállapítását , vagy az ARO eszköz, amely adatgyűjtőből és -réteg-analizátorok.A lítium-ion akkumulátorok nagyon népszerűek a mobil beágyazott rendszerek számára a jó jelentési teljesítmény / tömeg, hosszú élettartam és alacsony önkisülés miatt . Továbbá, M.Kim szerint az akkumulátor fogyasztása magasabb, mint a csak az okostelefonok energiafogyasztása . Jelentős különbség van (a legrosszabb esetben 27,6%, átlagosan 9,0%) az akkumulátor és az okostelefon energiafogyasztása között az akkumulátor veszteségei miatt. Az akkumulátorok energiamegtakarításának jövőbeni kutatásainak szerinte inkább az egész "akkumulátor + okostelefon" fogyasztására kell összpontosítania, nem pedig kizárólag az okostelefon energiafogyasztására. Más utakat vizsgálnak. A Stanfordi Egyetem egyes kutatói nanotechnológia segítségével olyan elemeket terveznek, amelyek képesek a jelenlegi lítium-ion akkumulátorok tízszeres áramtermelésére. Más kutatók megpróbálják kihasználni a felhasználó mozgását a telefon akkumulátorának feltöltésére, de ezek csak a kezdeti szakaszban vannak.
Ugyanígy a gyártók nem kínálnak valódi újításokat az akkumulátoruk teljesítményének javítása érdekében, de kiigazításokkal és jó tippekkel megnövelhető az okostelefonok autonómiakapacitása.
Az okostelefonok vastagságának növelésével vastagabb és ezért nehezebb akkumulátorok készíthetők. Ez növeli az autonómiát.
Az okostelefon eltávolítható akkumulátora lehetővé teszi az autonómia gyors növelését.
Az alkalmazás-tervezőket arra ösztönzik, hogy az energiahatékonyság figyelembevételével dolgozzanak ki szoftvert okostelefonokhoz. Legfőbb akadálya, hogy nehéz meghatározni a szoftvertervezési döntések hatását a rendszer energiafogyasztására. Mobil számítástechnikai szempontból az operációs rendszerek fejlesztőinek tisztában kell lenniük a kódnak az energiafogyasztásra gyakorolt nagy hatásával a CPU miatt.
Az egyik cél az, hogy a hálózati interfészeket alacsony energiaszinten tartsuk meg, mert a tétlen állapotban nincsenek ugyanazok a teljesítménykövetelmények, mint amikor a felhasználó aktívan használja az okostelefont. A fogyasztás csökkentése energia a készenléti állapotban prioritásként kell kezelni, hogy javítsa az élet az akkumulátor (átlagosan, a telefon készenléti állapotban 89% -át az idő, és ez azt jelenti, 46,3% a teljes rendszer fogyasztását). Ezért az interfészek teljesítményszintjének csökkentése a hálózati tevékenység során, ha az I / O modulokat kikapcsolják, növelheti az okostelefon energiahatékonyságát. Ezen túlmenően fontos a hálózati hozzáférési tevékenység fázisainak a lehető legnagyobb mértékű csoportosítása, bár azoknak sorrendben kell maradniuk a hosszabb inaktivitási időszakok elérése és a jelenség csökkentése érdekében.
A felhőalapú számítástechnika korszakában az okostelefon energiafogyasztása hatékonyan csökkenthető, ha nehéz feladatokat tölt le és felhőbe helyezi. Valójában ezzel a megoldással komplex informatikai folyamatokat és adattárolókat telepítenek a telefonon kívül, egy erősebb és hatékonyabb informatikai infrastruktúrában. Például a videokódolás nehéz feldolgozást igényel, amely lemeríti az okostelefon akkumulátorát, ha az okostelefon processzorán történik. A felhőszámítás tehát potenciálisan energiát takaríthat meg, bár nem kell minden alkalmazást áttelepíteni a felhőbe. A felhőben lévő alkalmazások távoli portja csak akkor előnyös, ha ez az alkalmazás számítási energiát fogyaszt, és kevés interakciót igényel a hálózati interfészekkel, mert a távoli alkalmazások energiafogyasztásának nagy részét az adatátvitel okozza.
Vannak olyan okostelefon-operációs rendszerek, például az Android-beállítások , amelyek korlátozzák a futó háttéralkalmazások számát. Azonban nem minden alkalmazás csökkenti az okostelefon energiahatékonyságát. Ezért az alkalmazások számának korlátozása helyett információkra van szükség az alkalmazásokról és a kevesebb energiát fogyasztó hálózati hozzáférés típusairól . Így a felhasználó ennek megfelelően járhat el. Ezenkívül a mobiltelefonok olyan felhasználói felületeket biztosítanak, amelyek kompromisszumokat tesznek lehetővé az akkumulátor élettartama és a könnyű használat között, például a képernyő fényerejét, de a felhasználók többsége nem használja az energiaszintet. Az okostelefonok tartalmazzák az automatikus fényerő-beállítást. A felhasználói felületek is lehetővé teszi a felhasználóknak, hogy kikapcsolja hataloméhes rendszer elemei, mint például a Bluetooth és a Wi-Fi kapcsolódási pontok , annak érdekében, hogy mentse teljesítmény .
Noha az egyetlen okostelefon töltéséhez szükséges éves villamosenergia-szükséglet elhanyagolható, nem szabad elhanyagolnunk a sokszorosításukból fakadó fogyasztást. 2013 végén több mint egymilliárd ember rendelkezett okostelefonnal. 2011-ben a gyártók több okostelefont adtak el, mint PC-t. A villamos energia kollektív fogyasztása ezért nagyobb jelentőséget kap.
A telefon az akkumulátorában tárolt energiát fogyasztja. A probléma abból adódik, hogy szükség van az akkumulátorok újratöltésére egy konnektorba vagy más elektromos energiaforrásba. Az egyik alapvető probléma az elektromos elosztóhálózatból származó energia hasznos munka érdekében történő átalakításának hatékonysága . Más szavakkal, határozzuk meg az áramdugóról érkező joule energia számát, hogy egy joule munkához jussunk a készülék használatakor. Például egy előfizető éves energiafogyasztását 2,34 kWh-ra becsülik. Ez egyenértékű egy 60 wattos izzó 39 órás üzemeltetésével, vagy azzal az energiával, amelyet egy autó használ 8 km megtételére .
A nagy energiafogyasztás, amelyet az akkumulátor kapacitása, a felhasználói teendők, a telefon hardverének és szoftverének energiahatékonysága határoz meg, gyakori újratöltési igényekhez, és ezért nagyobb energiafogyasztáshoz vezet. Az energiafogyasztás nagy része a telefon töltéséből származik. A töltő, ha egyszer csatlakozik egy elektromos aljzathoz, energiát fogyaszt, függetlenül attól, hogy a telefon csatlakoztatva van-e vagy sem. A villamos energia átalakításának és tárolásának veszteségei miatt az elektromos hálózatból átvett energia csak egy része hasznos munkát végez az akkumulátorral működő mobil eszközben, a többi hő formájában eloszlik. Az akkumulátor feltöltése csak az összes elfogyasztott energia 40% -át emészti fel, másrészt 55% -a elvész a töltő felesleges csatlakoztatása miatt, a fennmaradó 5% a telefon túl hosszú töltési idejének felel meg.
Három területen lehet javítani:
A felhasználói viselkedés befolyásolása (pl. A felhasználók töltőhálózatra való kihúzása) valószínűleg kevésbé hatékony, mint a műszaki fejlesztések, mivel a töltési folyamat villamosenergia-fogyasztása nem érdekli azonnal a felhasználót. Egyes telefonszolgáltatók azonban olyan figyelmeztetésekkel próbálják befolyásolni a felhasználói viselkedést, amelyek azt javasolják a felhasználónak, hogy a töltés befejezésekor húzza ki a töltőt.
Az Opower tanulmánya azonban azt mutatja, hogy az okostelefonok energiafogyasztásának a teljes energiafogyasztásra gyakorolt hatásának kérdése összetettebb. Valójában a fogyasztók szokásai megváltoznak, okostelefonokat használnak olyan dolgok elvégzéséhez, amelyeket korábban számítógépeken, televíziókban és játékkonzolokon tettek. Például 2012 márciusában az amerikai felhasználók főként okostelefonjaikkal jutnak el a Facebook-oldalra. 2011 óta megnövekedett a prémium videotartalmak nézete táblagépeken és okostelefonokon, míg a személyi számítógépek jelentős csökkenést mutattak. Az okostelefonok és a táblagépek is sokkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a nagyobb eszközök (pl. PC-k). Ha összehasonlítja az okostelefonok villamosenergia-fogyasztását a korábban a csatlakozáshoz és a szórakozáshoz használt nagyobb elektromos eszközök igényeivel, az eredmények azt mutatják, hogy a megtakarítás jelentős.
: a cikk forrásaként használt dokumentum.