Bir akıllı telefonun enerji tüketimi miktarına göre tanımlanır enerji kullandığı akıllı sunduğu hizmetlerini işletmek. Bataryada depolanan enerji ile ana bileşenlerin tükettiği enerji arasındaki boşluk her nesilde daha da arttı. Bir akıllı telefonun enerji tüketimi, bileşenlerinin tüketiminden kaynaklanır, çünkü her zamankinden daha fazla sayıda yazılım bunları gerektirir. Bu nedenle, mobil cihazlarda enerjinin nasıl tüketildiğini nasıl ölçeceğinizi ve anlayacağınızı bilmek önemlidir. Bu, araştırmacıları kullanıcı deneyimini iyileştirmek için enerji tüketimini azaltmak için farklı çözümler üzerinde çalışmaya yönlendirir. Bir akıllı telefonun enerji tüketimi, özerkliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, ancak genel enerji tüketimi üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptir .
Penetrasyonu akıllı telefon pazarında güçlü. 2013'ün sonunda, dünya çapında 1,4 milyar akıllı telefon dolaşımdaydı. Onlar ile donatılmıştır daha güçlü işlemciler ve işletim sistemleri ve çeşitli ağ arayüzleri . Cebimizde bulunan farklı nesneleri değiştirirler ve kullanıcılarının çevredeki ekipmanla etkileşime girmesine izin verirler.
Ancak akıllı telefonların kullanımı , terminalin boyut ve ağırlık kısıtlamalarına tabi olan pil ömrü nedeniyle ciddi şekilde sınırlıdır . Ayrıca enerji , tükendiğinde mobil cihazın tüm uygulamalarını, acil aramalar gibi önemli olanlar da dahil olmak üzere çalışmaz hale getiren ana kaynaklardan biridir . Sonuç olarak, bir kullanıcının bir mobil uygulamayı çalıştırırken sorduğu soru şudur: "Bu uygulamayı çalıştırırken telefonumu ne kadar süre kullanabilirim?" ". Akıllı telefonlar için milyonlarca uygulamanın enerji tüketiminin optimizasyonu bu nedenle kritik öneme sahiptir. Tüketimini ölçmek bilerek enerjinin ait terminalleri mobil anlamak ve mobil uygulamalar enerji tüketiminin ayıklama için çok önemlidir.
2000'lerin başında araştırmanın öncelikli alanı böyle tüketimi gibi hesaplanması için enerji verimliliğini söz konusu enerjinin ait mikroişlemci beri hizmet ait mobil internet olarak e-posta halen bebeklik döneminde idi. Ardından Bluetooth ve IEEE 802.11 arabirimleri gibi WLAN arabirimleri her yerde bulunur hale geldi. İle servis kökten değişti popüler ve kullanımları uygulama haline gelmektedir mobil İnternet, veri iletim Kablosuz tüketimi önemli bir parçası olan enerjinin bir akıllı telefonlar .
Daha sonra 2003 ve birçok endüstri liderleri varlığını getirmek için çözümler geliştirdi 3D için mobil platformlar . Geometri ve rasterleştirme hesaplamalarının yoğunluğu ve her zaman ekranda olması nedeniyle, bu 3B uygulamalar son derece yoğun enerjidir . Pil teknolojisindeki gelişmeler, enerji verimliliğini artırmaya yönelik araştırmaları yönlendiren geleceğin el cihazlarında 3D grafik işlemenin enerji ihtiyaçlarını karşılamayacaktır .
Daha büyük kapasiteli piller kullanmak önemsiz bir çözüm olabilir, ancak teknolojik evrimi Moore Yasası tarafından belirlenen trendleri takip etmez . Moore'a göre bilgi işlem gücü her iki yılda bir ikiye katlanırken, pil kapasitesi sadece her on yılda bir ikiye katlanıyor. Daha fazla gibi sensörler ile ek olarak, GPS batarya kapasitesi gelişme çok yeni hizmet ve malzemeler, bağlam kontrolünde artış ve tüketimi ile karşılaştırıldığında denetlemeleri gibi cihazlarda kullanılabilen, ve enerji ve akıllı bir sorun haline gelmektedir.
Bir akıllı telefonun enerji tüketimi, donanım bileşenlerinin faaliyetlerini gerçekleştirmesi için gereken enerji maliyeti ile tanımlanır. Bu aktivite, kullanıcı aktivitesine bağlı yazılım uygulamaları tarafından tetiklenir. Gerçekten de, yazılım, belirli bir süre boyunca (örneğin, G / Ç erişimi , verilerin kodlanması veya kodunun çözülmesi), donanım üzerinde işlemlere yol açan bir miktar iş üretir . Başka bir deyişle, güç tüketimi, davranışları aracılığıyla donanım bileşenleri üzerinde bir iş yükünü tetikleyen çalışan uygulamalardan kaynaklanır. Dış ortam, yazılım ve donanım işlemlerinin iş yükünü de etkileyebilir. Örneğin, ağ paraziti, kablosuz iletim sırasında verilerin yeniden iletilmesine neden olabilir. Bu, G /Ç erişimlerindeki iş yükünde bir değişiklikle sonuçlanır .
Ek olarak, terminaller , kullanıcıya en yüksek derecede özgürlük sağlamak için pille çalışır , ancak bu, kaynakları enerji ve güç açısından sınırlar . Bazen birbirinin yerine kullanılan bu iki terim arasındaki farkı anlamak önemlidir.
Güç Watt cinsinden ifade edilen işin yapıldığı hız ⇒ . Enerji Joule cinsinden ifade edilen zaman ve gücün integrali ⇒ .Evlerin veya ofislerin enerji tüketimi kilovat saat (1 kWh = 3600 kJ) olarak ölçülür . Pil kapasitesi genellikle miliamper-saat (mAh) olarak verilir. 1000 mAh , pilin ortalama voltajının 3,7 V olduğu varsayıldığında 13 300 joule karşılık gelir .
Ek olarak, bir akıllı telefonun bir bileşeni bir veya daha fazla güç durumuna sahip olabilir :
aktif durum Uygulama işlemcisi de çalışır. Ekran açık ve bileşenler aktif. Güç aktif halde tüketilen (örneğin 300 ile 2000 mW, müzik dinlemek ve kullanırken yüksektir Wi-Fi ) ve kullanımına yaygın olarak değişir. etkin olmayan durum Uygulama işlemcisi ise, boşta iletişim işlemcisi bu almak için ağa bağlı kalmak zorundadır, çünkü, düşük bir aktivite seviyesini elde aramaları , SMS . Cihaz düşük güç modunda . Güç inaktif halde tüketilen aktif halde önemli ölçüde daha azdır ve normal kullanım nispeten sabittir. 70 mW civarında ölçülür. "Kuyruk" durumu Cihaz boşta değil ama hiçbir uygulama aktif değil. Birçok akıllı telefondaki ağ kartları , SD kart ve GPS gibi bileşenler , bu "kuyruk" durumu olgusunu sergiler. Faaliyetlerinden sonra bir süre yüksek güç durumunda kalırlar .Bileşen | tüketim |
---|---|
İşlemci | %35 |
Kablosuz | %25 |
GSM | %25 |
Bluetooth | %7 |
Diğer | %5 |
Arka aydınlatma | %3 |
Modern akıllı telefonlar, çok çeşitli yerleşik donanım bileşenleriyle donatılmıştır. Ana bileşenler CPU , bellek , SD kart , WiFi , telefon , Bluetooth , GPS , kamera , ivmeölçer , dijital pusula, LCD ekran , dokunmatik ekran , mikrofon ve hoparlördür . Yaygındır uygulamaları için akıllı telefonlar daha zengin bir kullanıcı deneyimi sağlamak için aynı anda birden fazla bileşenleri kullanmak. Her bir donanım bileşeni, o bileşenin güç durumları olarak bilinen ve her biri farklı miktarda güç tüketen birden çok çalışma modunda olabilir .
Tüketimi enerjisinin bir işlemci yoğun kullanımı ve etkilenir frekans arasında CPU . Örneğin, yeni Wi-Fi ağları ararken işlemci üzerinde herhangi bir baskı yoktur, ancak çoğu oyun tarafından yaygın olarak kullanılır. Hala en tüketmek bileşenlerinden biri olsa da enerjiyi (% 12.7'sinin gücü ), optimize etmek için teknikler enerjiyi ait CPU çok araştırmanın konusu olmuştur ve bu şekilde tekniklerini, olgun gelmiş dinamik frekans ayarı (in) zaten akıllı telefonlara entegre edildi. Ancak ölçülen sonuçlar aynı zamanda büyük ölçüde kullanım bağlamına da bağlıdır. Aslında işlemci ne kadar çok kullanılırsa o kadar fazla enerji tüketir . Örneğin, 2007'de HTC Wizard iMate KJam (in) üzerindeki ölçümler , işlemcinin toplam gücün %35'ine kadar tükettiğini gösteriyor .
İçin , rasgele erişim belleği (RAM), güç (belirli durumlarda daha fazla yoğunluğu 100 mW) oldukça yüksek olabilir, ancak kullanımı ile ilişkili olduğu her zaman için bir işlemci . Bu aşabilir güç bir işlemci bir yükleri içinde, ancak pratik durumlarda, güç bir işlemci bu gölgede belleğe iki veya daha fazla kat. Bu nedenle, yüzde olarak, bellek toplam gücün ortalama % 6'sına katkıda bulunur. Ancak uyku modunda, sistem durumunu korumak zorunda olduğu için bellek %20'ye kadar yükselebilir . Flash bellek , bu tüketimi çok az katkıda enerji . Tüketimi, video kaydı sırasında 30 mW'de veya toplam gücün %1,5'inde zirve yapar . Aksi takdirde, toplamın sadece % 0,5'ini temsil eder. RAM ve flash bellekler en düşük elektrik tüketimleri arasındadır.
Bir SanDisk 2 GB olan SD kart arayüzünde yapılan ölçümler, yazma gücünde 2,2 mW ve okuma gücünde 21,1 mW artış olduğunu gösteriyor . Enerji tüketimi ihmal edilebilir düzeydedir. Mobil cihazlardan en yüksek veri yoğunluğuna sahip kullanımlardan biri olan video oynatılırken bile, ölçüm sonuçları SD kartın güç tüketiminin toplam gücün %1'inin oldukça altında olduğunu gösteriyor.
Cep telefonlarının yaygın olarak benimsenmesine yol açan bir faktör, görüntüleme teknolojilerindeki çarpıcı gelişme olmuştur. Ekran , son kullanıcı ile etkileşim için birincil çıkış cihazıdır. Enerji tüketiminin büyük kısmı arkadan aydınlatmaya bağlanabilir (414 mW'a kadar); Ekran içeren LCD ekranı , dokunmatik ekran , hızlandırıcı grafik ve arkadan aydınlatmalı . Ekranda görüntülenen içerik, beyaz ekran için 33,1 mW ve siyah ekran için 74,2 mW tüketim gücünü de etkileyebilir . Başka bir deyişle, ekran tüketimi , akıllı telefonun aktif gücünün yaklaşık %35,5'ini temsil ediyor . Bu nedeniyle% 19,5'e% 19,2 oluşmaktadır ekran parlaklığı nedeniyle içerikle ve 16.3% ekranında . Tersine , akıllı telefon etkin değilken (7,8 mW ) arka ışık ihmal edilebilir miktarda enerji tüketir .
Üst düzey akıllı telefonlarda bulunan grafik işlemcili ( GPU ) özel grafik donanımı, hem daha hızlı yürütme hem de daha düşük güç tüketimi sağlamaya yardımcı oldu. Buna ek olarak, eklenmesi 3D grafikleri de akıllı telefonlar diğer karşılaştırıldığında, çünkü donanım tasarımcıları için çeşitli zorluklar oluşturduğunu platformları , bunlar sınırlı enerji girişi ile anlaşma ve bilgi işlem gücünden düşürmek zorundayız. Çözünürlük , detay (düzeyi LOD ), aydınlatma, doku ve çerçeve yenileme hızı grafikleri kalitesini belirlemede kritik bir rol oynamaktadır faktörlerdir 3D . Örneğin, karşılaştırmalı olarak, bir 2D oyun ( Angry Birds ) ve bir 3D oyun ( Need for Speed Most Wanted ) 110 saniyelik bir simülasyonda, 2D oyun için ölçülen tüketilen güç 1.516 mW iken, 3D için ölçülen güç oyun, güç tüketimi 2425 mW .
Çok yakın zamanda AMOLED ekranlar, tüketici akıllı telefonlarında standart LCD ekranların yerini almaya başladı. LCD ekrana kıyasla AMOLED , benzersiz aydınlatma mekanizması sayesinde daha iyi görüntü kalitesi ve daha iyi güç verimliliği sunar.
Akıllı telefonlar çoklu donatılmıştır ağ arayüzleri kablosuz olarak iletişim ve ağ farklı talepleri karşılamak sağlayarak. Akıllı telefonlar, işlevleri yerine getirmek için giderek daha fazla kablosuz bağlantıya ihtiyaç duyduğundan, enerji tüketimi önemli ölçüde artıyor.
BluetoothBluetooth düşük enerji kablosuz, kısa menzilli (10 metre) ve teklifler olmadan standart bir bağlantıdır bant genişliği 1 Mb / s .
Bluetooth arayüzünün üç durumu vardır. Etkin durum ve iki enerji tasarrufu durumu tutmak sağlayan bir "sniffer" modunda oluşan Bluetooth arayüzü bağlanıp veri aktarımı sırasında hızlı bir şekilde yeniden ve bir "uyku modu". Derin “en çok hangi enerji verimli mod .
2006 yılında “BlueCore3” Bluetooth kartının tüketimine yönelik bir çalışma yapılmıştır. Teknik bilgi föyüne göre “BlueCore3” Bluetooth kartı , bekleme durumunda 5,8 mW , aktif durumda ise 81 mW (veri aktarımında) tüketir . ). Ancak ölçülen veriler , bekleme durumunda 25 mW ve aktif durumda (veri aktarımında) 120 mW'lık bir tüketim olduğunu göstermektedir . “BlueCore3” kartı için “derin uyku” modu mevcut olmadığından, bekleme modu “sniffer” moduna karşılık gelir.
Menü | Düşük güç durumunda tüketim - bekleme | Aktif durumda tüketim - veri aktarımı |
---|---|---|
BlueCore3 (teknik föyde verilen tüketim) | 5,8 mW | 81 mW |
BlueCore3 (ölçülen tüketim) | 25 mW | 120 mW |
Bu arada, Bluetooth teknolojisi hızla geliştirildi ve aktarım hızını artırırken daha az güç tüketiyor . 2011 yılında Nokia N95 akıllı telefon kullanılarak yapılan bir başka araştırma , özellikle Bluetooth kartının aktif duruma getirilmesinin sadece 3 mW'lık ek bir enerji maliyeti eklediğini gösteriyor . Bekleme durumunda, tüm ağ arayüzleri ve ekranı kapalıyken, Nokia N95 akıllı telefon 12 mW tüketir. Bu değer, Nokia N95 akıllı telefonun minimum tüketimini temsil eder , diğer tüm sonuçlara dahil edilir.
durum | Duruma göre hassasiyet | mW cinsinden güç |
---|---|---|
Kapalı | Tüm ağ arayüzleri ve ekran kapalı. Bu, akıllı telefonun minimum tüketimidir. | 12 |
Aktif | Bluetooth aktif duruma geçtiğinde | 15 |
Bağlı ve beklemede | Akıllı telefon başka bir cihaza bağlandığında ancak veri alışverişi olmadığında | 67 |
Araştırma | Telefon diğer Bluetooth cihazlarını ararken | 223 |
Resepsiyon | Veri alırken | 425 |
programı | Veri iletiminde | 432 |
Wi-Fi kablosuz bir standart (100 metre) ve teklifleri kısa aralığı olan bant genişliği 11 Mb / s standardı için IEEE 802.11b veya 54 Mb / s standardı için IEEE 802.11g . Wi-Fi kullanımı, Wi-Fi erişim noktaları aranırken ve erişim noktasıyla eşleştirilirken, veri aktarımından yaklaşık beş kat daha fazla enerji tüketimine yol açar . Ancak, bu birlikteliği sürdürmenin maliyeti düşüktür. İki aktarım arasındaki süre arttığında enerji tüketimi artar, bu artış Wi-Fi arayüzünün dakikada 3 ila 3,5 joule tüketen aktif durumda kalması nedeniyle oluşur . Enerji tasarrufu için Wi-Fi arayüzü, yalnızca terminal aynı Wi-Fi etkin noktasına bağlı kaldığında erişilebilen bir “ enerji tasarrufu” modu sağlar.Ayrıca, tüketim farklı cihaz türleri arasında farklı olabilir. arayüzler.
Menü | Düşük güç durumunda tüketim (bekleme) |
Aktif durumda tüketim (veri aktarımı) |
---|---|---|
Cisco PCM-350 (ölçülen tüketim) | 390 mW | 1.600 mW |
Netgear MA701 (teknik föyde verilen tüketim) | 264 mW | 990 mW |
Linksys WCF12 (ölçülen tüketim) | 256 mW | 890 mW |
durum | Kasırga | Sihirbaz | nokia n95 |
---|---|---|---|
programı | 1,242,3 mW | 1.844 mW | 1.629 mW |
Resepsiyon | 988,7 mW | 1.716,7 mW | 1375 mW |
etkin değil | Açıklanmamış | 1.271,1 mW | 979 mW |
Uyku | <1 mW | <1 mW | Açıklanmamış |
Enerji tasarrufu modu | 48,7 mW | 84,5 mW | 26 mW |
Bağlantıda | Açıklanmamış | Açıklanmamış | 868 mW |
bağlantı kesiliyor | Açıklanmamış | Açıklanmamış | 135 mW |
Wi-Fi arayüzü beş durumda olabilir: iletme, alma, boşta, uyku ve güç tasarrufu. Uyku hali en az tüketen halidir. “Enerji tasarrufu” modunda tüketim önemli ölçüde azalır. Aktif olmayan durum, uyku durumundan önceki durumla eşleştiği için nispeten yüksek olabilir. Akıllı ile Kablosuz arabirim, IEEE 802.11b (maksimum hız 11 Mbit / s gibi) , HTC Tornado'nun (in) ve Nokia N95 , Wi-Fi arayüzü IEEE 802.11 (maksimum hız 54 akıllı telefonlar daha az enerji tüketen Mbit / s ), HTC Sihirbazı gibi (tr) . Alma, iletmekten daha az enerji tüketir. Bir ZTE V880 akıllı telefon üzerinde yapılan ölçümler, Wi-Fi'nin iletimde alımdan daha fazla enerji tükettiğini de göstermiştir.
3G3G gibi yüksek hızda veri transferi kullanımını sağlayan MMS videoları görüntülerken, akış ve tarama web . Bir akıllı telefondaki ağ etkinliği nedeniyle enerji tüketimini iki faktör belirler . İlk olarak, iletim enerjisi , bir uzunluğu ile orantılıdır iletim ve iletim güç seviyesi. Ardından, hareketsizlik zamanlayıcılarına dayalı olarak ağ arayüzü tarafından tüketilen gücün kanal tahsisinden ve ölçeklenmesinden sorumlu olan protokol radyo kaynağı kontrolü (in) . Radyo kaynaklarının kontrolör (in) beş durumdan oluşur:
Havva Bu modda, akıllı telefonun ağ arayüzü , yayın mesajlarını dinlese bile ağ ile iletişim kurmaz. Bu durumda akıllı telefon en az enerji tüketir . hücre_DCH Bu durumda, akıllı telefon özel bir aktarım kanalıyla ilişkilendirilir ve bu nedenle iletim ve alım modundadır. En fazla ağ kaynağını tüketir ve pil üzerindeki etkisi çok yüksek düzeydedir (800 mW). Belirli bir süre boyunca aktivite olmadığında ağ arayüzü Cell_FACH durumuna girer. hücre_FACH Bu durumda, akıllı telefon ağ ile paylaşılan bir kanal üzerinden iletişim kurar. Nispeten düşük bir veri hızında birkaç bit veri iletilebilir. İletilecek büyük miktarda veri varsa , akıllı telefonun ağ arayüzü Cell_DCH durumuna geçer.Tüketim, bekleme durumundan daha fazladır. . 400 mW'dir. Cell_PCH Bu durumda, kullanıcı ekipmanına tahsis edilmiş hiçbir fiziksel kanal tahsis edilmez, böylece hiçbir aktarım faaliyeti mümkün olmaz, ancak akıllı telefon paylaşılan bir kanal tarafından bilinir. Güç tüketimi düşük, 30 mW.Diğer bir parametre ise telefonun enerji tüketimini etkiler. Durumlar arasındaki geçişi kontrol eden hareketsizlik zamanlayıcısıdır. Aynı boşta kalma süresi gecikme değeri için güç tüketimi , WCDMA teknolojisi için cDMA2000 teknolojisine göre daha düşüktür . "Kuyruk" durumu olgusunun da 3G üzerinde büyük bir etkisi vardır . Bir 50K alırken, örneğin, enerji "kuyruk" durum fazla% 60'ını temsil tüketilen toplam enerjinin transferi başlangıcında, dosyanın sadece% 14 olmuştur. Sırasında tüketilen toplam enerji tüketilir. Kalitesi sinyalinin ait mobil telefon şebekesi de kaynağıdır enerji tüketimi . Aslında, daha düşük sinyal kalitesi veya daha uzak akıllı bir ila röle anten büyük, enerji tüketimi .
Ağ | Mb / s başına iletim | Mb / s ile resepsiyon | Aktif duruma geç |
---|---|---|---|
4G | 438,39 mW | 51,97 mW | 1.288.04 mW |
3G | 868,98 mW | 122.12 mW | 817,88 mW |
Kablosuz | 283.17 mW | 137.01 mW | 132,86 mW |
In 4G akıllı telefon iki duruma sahip olabilir: “RRC bağlı” ve “RRC-bekleme”. Bir veri alımı veya iletimi olduğunda akıllı telefon "RRC-bekleme" durumundan "RRC bağlı" duruma geçer. Aktarılan son paketten sonra hareketsizlik zamanlayıcısı başlar. Akıllı telefon “RRC-bekleme” durumuna döner zaman akıllı telefon hareketsizlik zamanlayıcısı doldu. Her hal değişimi enerji tüketir .
Süreksiz alım (in) Bu, radyo arayüzünü "mikro uyku" durumuna getirmeyi mümkün kılan iki veri aktarımı arasında zaman gecikmelerinin uygulanmasından oluşan bir enerji tasarrufu mekanizmasıdır . "RRC-bağlı" durumunda, terminal "sürekli alım", "kısa süreksiz alım" veya "uzun süreksiz alım" modunda olabilirken, "RRC-bekleme" durumunda sadece "süreksiz alım" modunda olabilir. " modu. Belirli bir süre boyunca paket alımı olmadığında , arayüz bir "mikro uyku" periyoduna girer, ardından alımda yeni paket olup olmadığını kontrol etmek için periyodik olarak "uyanır" .4G kartını etkinleştirmenin maliyeti yüksektir, bu, aktarımların boyutu ne kadar büyük olursa, 4G ağının o kadar büyük olduğu gerçeğiyle açıklanır verimli enerji tüketimi . Bununla birlikte, LTE arayüzü , özellikle yüksek olan "kuyruk" durumu olgusu nedeniyle çok fazla güç tüketir (toplam tüketimin %32,2'sinden %62,2'sine).
GSM / KenarAkıllı telefon boştayken, GSM arayüzünün gücü yüksektir ve toplam gücün yaklaşık %45'ini (yaklaşık 30 mW ) tüketir . Aksine 3G , enerji "kuyruk" durumunda aktarım enerjinin sadece% 30'dur. Transferin başlangıcındaki enerji düşük kalır. GSM arayüzü, arayüzü uyanık tutmak için dakikada 2 ila 3 jul arasında küçük bir miktar bakım enerjisine maruz bırakılır. Bunun yerine, güç tüketimine, aktarım sürelerinden daha fazla hakim olan verinin boyutudur. GSM arayüzü, değişken bir orana rağmen nispeten tek tip bir güç tüketimine sahiptir.
Ayrıca Edge ağının iletimde alımdan daha fazla enerji tükettiği görülüyor . Bant genişliği arttığında bu fark önemli ölçüde artar (ölçümler bir “ ZTE V880 ” akıllı telefondan alınmıştır ).
GPS en çok enerji tüketen takip sistemidir. Bu üç yöntemin güç tüketimindeki farkı vurgulamak için , başlangıçta pili tam şarjlıyken her 30 saniyede bir konum gerçekleştiren bir Nokia N95 akıllı telefon kullanılarak testler yapıldı . GPS sistemiyle 9 saat, Wi-Fi sistemiyle 40 saat ve hücresel şebekeye dayalı sistemle 60 saat sonra pilin boşaldığı görülüyor.
Akıllı telefonlarda pilin ömrünü etkileyen buglar , "ebug" olarak da adlandırılan " enerji böcekleri " olarak belirlendi .
A. Pathak, dört çevrimiçi forumda kalan 39.000 gönderiye dokunarak bir enerji hatası sınıflandırması gerçekleştirdi. Sonuç, semptomlarının çeşitliliğini ve enerji hatalarının nedenlerini göstermektedir. Donanım enerji hataları sıralamasının sonucu şöyle:
Davul Mesajların %15,71'i arızalı pil nedeniyle anormal bir enerji tükenmesi olduğunu belirtiyor. Mesajlar birkaç neden gösterdi: hasarlı şarj cihazı, kullanılmış pil, su hasarı. Bataryanın zarar görmesi dışında bazı durumlarda akıllı telefonun yanlış şarj istatistikleri gösterdiği gözlemlendi. Örneğin, bir akıllı telefon yalnızca yüzde otuz şarj olduğunda yüzde yüz dolu bir pil görüntüler. Kötü pil sorunları, yeni bir pil değiştirilerek veya yeni bir telefon satın alınarak çözülür. Bazı durumlarda "pil kalibrasyonu" adı verilen bir prosedür yeterli olabilir. SIM kart Mesajların %0.43'ü, telefonun SIM kartının da çeşitli şekillerde enerji kaybına neden olabileceğini gösteriyor. Eski bir SIM kart zarar görebilir ve kötü temaslara yol açarak enerji kaybına neden olabilir. Ayrıca, farklı SIM kartlar farklı voltajlarda (5 V , 3 V , 1.8 V ) çalışır. Voltaj üretimindeki bir gecikme, pilin boşalmasını tetikleyebilir. Son olarak, yeni telefonlarda (örneğin iPhone) mikro SIM kullanımı, kullanıcıların normal SIM kartlarını "kesmelerini" gerektirir, bu da SIM karta zarar verebilir ve pinleri kısa devre yaparak enerji kaybına neden olabilir. hafıza kartı Harici bir SD kart, enerji kaybını tetikleyebilir. Özellikle, bozuk bir SD kart, donanıma tekrar tekrar erişmeye çalışan uygulamaları bozabilir. Dış hasar Mobil cihaz donanımına verilen harici hasar, akıllı telefonun gücünde açıklanamayan bir düşüşe de yol açabilir. Örneğin, mesajların %1,23'ü telefonun düğmelerindeki aşınma ve yıpranmanın “ana ekran” düğmesini aşırı duyarlı hale getirdiğini gösteriyor. Bu, cep telefonunun rasgele kilidinin açılmasına ve dolayısıyla arka ışığın CPU'yu birkaç kez açıp etkinleştirmesine ve güç tüketmesine neden oldu. Dış malzemeler Mesajların %4,65'i enerji sorununu harici donanıma bağlıyor. Bunlardan en büyük kaynağın uygunsuz telefon şarj cihazları olduğu bildirildi (gönderilerin %4,12'si). Duvar şarj cihazları, USB şarj cihazları ve araç şarj cihazları, telefonu yalnızca kısmen şarj eder ve cihazı önemli ölçüde ısıtır. Müzik hoparlörleri ve klavyeler gibi harici bileşenlerin enerji kaybı kaynakları olduğu bildirilmiştir. Bu harici cihazlar genellikle kendi güç kaynaklarını içerir ancak bağlı oldukları cihazın gücünü tüketebildikleri gözlemlenmiştir. Örneğin, Eee-pad , harici bir klavyeye bağlandığında hızla güç kaybeder.Birçok popüler site, küçük bir ekran için optimize edilmiş bir mobil sürüm sunar. Web tarayıcısı tarafından enerji tüketiminin bilinmemesi nedeniyle, birçok sitenin kodu optimize edilmez ve tarayıcıyı gereğinden fazla güç kullanmaya zorlar. Ayrıca JavaScript ve Flash gibi dinamik web içeriği birçok sitede yaygın olarak kullanılmaktadır. Masaüstü bilgisayarlar bu dinamik web içeriğini kolayca işleyebilirken, çalıştırmak zaman ve enerji gerektirir . Örneğin, Wikipedia sayfasının JavaScript kodunu mobil cihazlar için optimize ederek 35 jul ile 25 jul arasında bir enerji tasarrufu veya %29'luk bir tasarruf sağlanabilir. Ayrıca mobil tarayıcıların güç tüketimi, aynı sayfaları ve resimleri yüklerken değişir. Banner reklamlar, tarayıcıların enerji tüketimini artırabilir.
Bağlantı tarafında, Wi-Fi ağı 3G'den yaklaşık dört kat daha verimlidir. Gerçekten de, BBC News mobil sitesinde 180 saniye boyunca üç makalenin okunması için, web'de gezinme Wi-Fi üzerinden 1275 mW ve 3G üzerinden 1479 mW tüketiyor . Bu, toplam enerjide %20'lik bir azalmaya karşılık gelir . Bu fark ancak 3G radyo arayüzünün enerji maliyeti ile açıklanabilir. Bununla birlikte, 3G ( used 10 mW) durumunda, kullanılmış bir veri bağlantısını sürdürmenin maliyeti, Wi-Fi (50 mW) durumundan daha düşüktür.
kullanın | 2G | 3G |
---|---|---|
Veri alıyor | 500 mW | 1.400 mW |
Veri transferi | 1.389 mW | 591 mW |
5 dakika arama yapma | 683,6 mW | 1265.7 mW |
5 dakika boyunca bir çağrı alma | 612,7 mW | 1224.3 mW |
Bekleme | 15.1 mW | 25,3 mW |
100 baytlık bir SMS gönderme | 1.72 mW | 2.24 mW |
150 baytlık bir SMS gönderme | 2.35 mW | 3.22 mW |
200 baytlık bir SMS gönderme | 2.52 mW | 3,42 mW |
250 baytlık bir SMS gönderme | 2.64 mW | 3.56 mW |
300 baytlık bir SMS gönderme | 3.15 mW | 4.22 mW |
GSM şebekesi üzerinden sesli arama yapmak ortalama 800 mW tüketir . Bu yüksek değer kısmen akıllı telefonun arka aydınlatmasından kaynaklanmaktadır. Ancak, Android'in önerdiği gibi arka ışığı kapatmak, %40'a kadar güç tasarrufu sağlayabilir. Ayrıca GSM üzerinden arama yapmak ve almak , UMTS kullanmaya göre sırasıyla %46 ve %50 daha az enerji tüketir . Ardından, akıllı telefon etkin olmayan durumdayken, bir GSM şebekesine bağlanmak, UMTS'ye bağlanmaktan %41 daha az enerji harcar. Bu, yalnızca telefon görüşmeleri yapmak olan 3G akıllı telefon kullanıcılarının 3G teknolojisini kapatmasının ana nedenidir.
Bir SMS yazarken, tüketilen güç ekrana hakimdir. SMS gönderirken enerji tüketimi , mesajın uzunluğu ile doğrusal olarak artar. 3G radyo arayüzünün daha yüksek güç seviyesi nedeniyle, 3G kullanarak SMS göndermenin her zaman GSM kullanmaktan daha fazla enerji tükettiğine dikkat edilmelidir .
Dosyaları indirmek için GSM ağı , 3G ağından %40 ila %70 daha az enerji tüketir . Gerçekten de, 3G'nin radyo arayüzünün gücü , GSM'den daha yüksektir . Ek olarak, "kuyruk" durumu olgusu 3G'de çok daha fazla mevcuttur . Örneğin, GSM için "sıra" durumu, 3G için ayarlanan 12,5 saniyeden çok daha düşük, yaklaşık 6 saniyedir. Wi-Fi ağının kullanımı , özellikle 100 kb'den büyük veri aktarımları için , GSM kullanımından daha ekonomik olmaya devam etmektedir , çünkü bir Wi-Fi etkin noktası ile ilişkilendirmenin maliyeti yüksektir. Gerçekten de, akıllı telefonu bir Wi-Fi terminali ile ilişkilendirmenin enerji maliyeti, 3G'nin “kuyruk” durumunun enerji maliyeti ile karşılaştırılabilir . Ayrıca GSM şebekesi ücretli ve Wi-Fi şebekesi ücretsiz olduğu için veri aktarımı için tercih edilen şebeke Wi-Fi olmalıdır. Ne yazık ki Wi-Fi ağları, GSM / EDGE ağı kadar yaygın ve dolayısıyla erişilebilir olmaktan uzaktır .
YouTube , Dailymotion veya Vimeo gibi akış uygulamaları günümüzde oldukça popülerdir ancak en çok enerji tüketen uygulamalar arasındadır . Ağ iletişimi ( indirme ), kod çözme ve görüntüleme, gücü en çok paylaşan üç tüketicidir . Akış hizmetleri , esas olarak TCP üzerinden HTTP protokolüne dayanır .
Akış oynatmanın iki bölümü vardır: Akış sunucusunun verileri oynatıcıya oynatmanın geri kalanından daha yüksek bir hızda ilettiği Hızlı Başlangıç . Bu veriler okuyucunun ara belleğinde saklanır . Okumanın geri kalanı için birkaç teknik mümkündür.
Hızlı önbelleğe alma Dosyanın tamamen indirilmesi gerçeğidir. Tarayıcılara gömülü HTML5 YouTube oynatıcısı tarafından kullanılan bu yöntem, enerji açısından en verimli yöntemdir . Bu şekilde ağ arayüzleri, oynatma sırasında düşük güç tüketimi durumundadır . Ancak dosyanın tamamı okunmazsa veriler gereksiz yere indirilmiş olacaktır. Bu, enerji israfına neden olur . kodlama oranı Sunucu, sürücünün arabelleğinde depolayabileceğinden daha fazla veri göndermeye çalışıyor . Ardından TCP akış kontrolü , sunucunun verilerin geri kalanını okuyucunun okuduğu hızda iletmesine izin verir. Tarayıcılara yerleştirilmiş yüksek tanımlı YouTube flash oynatıcı tarafından kullanılan bu teknik, en fazla enerji tüketen tekniktir . Aslında ağ arayüzü daha uzun süre aktiftir çünkü verim maksimum verimden daha düşüktür ve iki paket arasındaki zaman aralığı arayüzün aktif olmayan duruma geçmesi için yeterli değildir. boğma Sunucu, verileri toplu aktarımdan daha düşük bir hızda, ancak "kodlama hızından" daha yüksek bir hızda aktarır. Okuyucu tarafından istenen hız, HTTP isteğinde belirtilir . İçin bit hızı tarayıcı YouTube flash oynatıcı arasında Samsung Galaxy S III akıllı telefon "kodlama oranı" 1.25 katı bit oranıdır. Tarayıcılara gömülü standart ve düşük çözünürlüklü YouTube flash player tarafından kullanılan bu teknik, "kodlama hızı" tekniğinden daha hızlı okur. Ancak "kodlama hızı" tekniği gibi, bit hızı maksimum bit hızından daha az olduğu için enerji harcar . Stop-Start-M Okuyucu (istemci) yeni bir TCP bağlantısı açar ve her "başlangıç" için yeni bir HTTP isteği gönderir. Bir miktar veri aldıktan sonra okuyucu bağlantıyı kapatır. Yerel YouTube oynatıcısı tarafından kullanılan bu teknik , özellikle 3G ve 4G'de , ağ arayüzü her aktarımdan sonra bir "sıra" durumunda bulunduğundan enerji harcar . Stop-Start-S Oynatıcı (istemci) kalıcı bir TCP bağlantısı kullanır . Sadece bir "durma" süresi boyunca oynatmayı durdurur. Bu "kapanma" süresi boyunca , sunucu ve okuyucu arasında TCP akış kontrol mesajları değiş tokuş edilir. Bir sonraki "önyükleme dönemine" neden olan sürücüdür. Dailymotion ve Vimeo okuyucuları tarafından kullanılan bu teknik, bağlantı kalıcı olduğu için çok fazla enerji tüketir. Bu nedenle ağ arayüzü sürekli olarak aktiftir.3D grafiklere dayanan oyunlar, akıllı telefonlardaki en popüler uygulamalar arasındadır. Ancak, işlemci ve GPU üzerindeki büyük miktarda grafik hesaplaması ve görüntü kalitesi gereksinimi nedeniyle, video oyunları en çok güç tüketen akıllı telefon uygulamaları türleri arasındadır. CPU'nun toplam güç tüketimine katkısı %40'a kadar çıkabilmektedir. Bu, işlemcinin , hesaplama gücünün ve zamanının çoğunu kullanan, hesaplama süresinin %40'ından fazlasını ve toplam gücün %35'inden fazlasını tüketen bir 3B sahne içindeki köşe niteliklerini ve konumlarını hesapladığı geometri hesaplamalarının aşamasıdır . Ek olarak, bazı video oyunları, güç tüketimini etkileyen dokunmatik ekrandaki eğim veya parmak hareketi sensörleri gibi farklı sensörlerin sık kullanımını içeren kullanıcı etkileşimi gerektirir.
Birçok uygulama güç için gereksiz yere açgözlüdür . Gerçekten de, bir uygulamanın enerjisinin çoğu, I/O bileşenlerine erişmek için harcanır. CPU, uygulamanın gücünün küçük bir kısmını tüketir ve bunların çoğu, uygulamanın grafik arabiriminin oluşturulmasında kullanılır. Hatta bir araştırma, ücretsiz uygulamalardaki enerjinin %65 ila %75'inin , toplam enerji tüketiminin yalnızca %20'sinin oyunu oynamak için kullanıldığı Angry Birds'deki gibi üçüncü taraf reklam modüllerine harcandığını bile gösteriyor . Otuz saniye süren popüler bir uygulamayı çalıştırmak, çoğu üçüncü taraf programları olan 29 ila 47 alt işlemi etkinleştirebilir. Bu uygulamaların karmaşıklığı dikkate değerdir. Bu uygulamaları yaklaşık 30 saniye çalıştırmak, tam pil şarjının %0,35 ila %0,75'ini tüketir; bu, pilin tamamını birkaç saat içinde tüketebilecek bir orandır.
Uygulama | Süre | iş parçacığı sayısı | % davul | Enerji kaybının ana nedeni |
---|---|---|---|---|
Android tarayıcı | 30'lar | 34 | %0.35 | HTTP istekleri ve yanıtı için %38 ve bir kullanıcı izleme aracı nedeniyle %16 |
kızgın kuşlar | 28 sn | 47 | %0.37 | Kullanıcı izleme aracı sayesinde %45 |
Fchess | 33 sn | 37 | %0.60 | %50 reklam nedeniyle |
nytimes | 41 sn | 29 | %0.75 | %65 veritabanı oluşturmak için ve %15 kullanıcı izleme aracı nedeniyle |
harita arayışı | 29 sn | 43 | %0.60 | Tarayıcı oluşturma için %27, harita indirme için %20 |
“Gerçek zamanlı trafik”, Facebook veya Myspace gibi konum tabanlı uygulamalar, sosyal ağlarla iş amaçlı veya eğlence amaçlı sürekli iletişim halinde olmak için kullanılır. Gerçek zamanlı konumlar gerektiren bu uygulamalar çok fazla enerji tüketir. Bu enerji kısmen mekanın gereksiz yere yenilenmesiyle tüketilir. Aslında, telefonun statik olması veya GPS veya hücresel ağ sinyalinin mevcut olmaması gibi bazı durumlarda, başarısız olduklarında konum talepleri yine de yürütülür. Başka bir durum, birkaç konum tabanlı uygulamanın aynı anda yürütülmesidir. Bu çağırma konumu, senkronizasyon yerine bağımsız olarak yenilenir.
Güç tüketimini etkileyen iki parametre, konum yenilemeyi üreten zaman aralığı ve mesafe aralığıdır. Uygulamalar, örneğin pil azaldığında, güç tüketimini azaltmak için bu aralıkları artırmaya karar verebilir. Bu, yenilemeyi her 30 saniyede bir ve her 10 metrede bir yerine her dakika veya her 20 metrede bir ayarlamak anlamına gelebilir .
Pilin enerjisini korumak için, bir akıllı telefonun varsayılan güç yönetimi politikası, uygulama işletim sistemine açık bir şekilde aktif kalmasını söylemediği sürece CPU dahil her bileşenin kapalı veya dinlenme durumunda kalmasıdır. Örneğin, Android, IOS ve Windows Mobile, kısa bir süre kullanıcı hareketsiz kaldıktan sonra tüm sistemi askıya alan agresif bir sistem uygular. Sistemi uyanık tutup tutmamak, uygulama geliştiricilerinin sorumluluğundadır. Bunu yapmak için uygulamalar, bileşenlerin kullanıcı etkinliğinden bağımsız olarak uyanık kalmasını sağlamak için "uyku kilitleri" kullanır. Uygulamalar daha sonra bildirimler gibi periyodik bilgilendirme faaliyetleri gerçekleştirebilir. Uygulama kodunda bu "uyuyan kilitler" zayıf yönetimi kaçınılmaz bir böcek sonuçlanan enerji kaybına önemli katkıda, enerji .
Ana yazılım enerji hatalarının sınıflandırılması:
"uykusuz böcek" "Uykusuz hata", bir uygulamanın bir bileşen için bir kilit ayarladığı, ancak iş bittikten sonra bile onu serbest bırakmadığı bir durumdur. Bunlar, güç kontrolü API'lerinin uygulama kodlamasındaki uygunsuz kullanımın sonucudur . "Uykusuz bir hatanın" etkisi şiddetli olabilir ve herhangi bir kullanıcı müdahalesi olmadan saatte %10-25'lik enerji kaybına neden olabilir . Facebook, Google Latitude, Google Calendar, mesajlaşma servisleri ve hatta widget'lar gibi birçok popüler uygulamada "uykusuz böcek" gözlemlendi . "döngü hatası" "Döngü hatası", bir uygulamanın düzenli aralıklarla gereksiz görevleri gerçekleştirmeye çalıştığı bir durumdur. Uygulama, uzak sunucu hatası veya e-posta hesabı parola değişikliği gibi öngörülemeyen harici olayları işleyemediğinde birkaç "döngü hatası" tetiklenir. Uygulama, tekrar tekrar uzak sunucuya bağlanmayı veya posta sunucusunun kimliğini doğrulamayı dener. Bu davranış istenmeyen enerji tüketimini yansıtır . İşletim sistemi hataları İşletim sistemindeki güncellemeler, istensin veya edilmesin, çok sayıda müşteri şikayetini temsil eder. Örneğin, birçok iPhone kullanıcısı , iOS 5 Apple'daki yeni kaçak güç nedeniyle pil ömründe 100 saatlik beklemeden 6 saatlik beklemeye ani bir düşüş bildirdi . Android kullanıcıları da farklı tür cihazlarda bu tür bir sorunla karşılaştı. Ancak, enerji ile ilgili işletim sistemlerinin hatalarını, mobil tescilli sistemler nedeniyle tespit etmek zordur.Bir enerji tüketimi modeli oluşturabilmek , yazılımın daha iyi anlaşılması, tasarlanması ve uygulanması için çok önemlidir. Akıllı telefonlarda enerjinin nasıl tüketildiğini ölçmek ve anlamak için iki yöntem vardır : Güç ölçümü ve güç modelleme. Bu iki yöntem birbirini tamamlayıcıdır ve sonuçların geçerliliğini etkilememek için yeterince kalibre edilmelidir.
Güç ölçümünün amacı, tüketilen gücün doğru bir ölçümünü oluşturmaktır. Sistem düzeyinde gücü ölçmek için iki ana yöntem vardır. İlk olarak, uygulama programlama arayüzleri (API'ler) veya enerji profilleme yazılımı tarafından voltajı ve akımı olan pilin bilgisi . Bu yöntemin uygulanması daha kolaydır. Veya bileşen düzeyinde fiziksel güç ölçümleri alarak daha kesin bir yöntem. Yöntem seçimi, aletlerin mevcudiyetine ve güç ölçümünün gereksinimlerine bağlıdır.
Güç modelleme, matematiksel modeller kullanılarak enerjinin nasıl tüketildiğini açıklar . Yazılım açısından bakıldığında, her bir donanım bileşeninin farklı faaliyetlere ve işleme yeteneklerine karşılık gelen birkaç çalışma modu vardır. Bir çalışma modunu dikkate alarak , malzeme bileşeninin enerji tüketimini türetmek ve dolayısıyla modelini oluşturmak mümkündür. Modellemeyi oluşturmak için iki grup yöntem vardır:
deterministik yöntemler Buradaki fikir, donanım bileşenleri tarafından tüketilen gücü etkinliklerine göre tahmin etmektir. Birkaç araştırmacı, uygulama performansı, enerji verimliliği ve / veya ağ üzerindeki etki profilini oluşturmayı mümkün kılan profil oluşturma araçları oluşturdu. Örneğin, Eprof aracı, her sistem çağrısının enerjisini izlemek ve kaydetmek için kullanılır . istatistiksel yöntemler İstatistiksel yöntemler, doğrusal regresyon gibi istatistiksel modellere dayalı olarak güç tüketimi ile model değişkenleri arasında bir ilişki bulmayı amaçlar . Genel fikir, toplanan sistem istatistikleri ile enerji tüketimi arasındaki ilişkiyi bulmaktır.Örneğin, Susam aracı, enerji tüketimi ile sistem istatistikleri arasında bir korelasyon kurulmasına izin verir veya bir veri toplayıcı ve çaprazdan oluşan ARO aracı -katman analizörleri.Piller lityum iyon , iyi rapor gücü / ağırlığı, uzun ömürleri ve düşük kendi kendine deşarj olması nedeniyle mobil gömülü sistemler için çok popülerdir . Ayrıca, M.Kim'e göre pil tüketimi , yalnızca akıllı telefonun enerji tüketiminden daha fazladır . Pil tüketimi ile pildeki kayıplar nedeniyle akıllı telefonun enerji tüketimi arasında önemli bir fark (en kötü durumda %27,6, ortalama %9.0) vardır . Ona göre, pillerde enerji tasarrufuna ilişkin gelecekteki araştırmalar, yalnızca akıllı telefonun enerji tüketiminden ziyade tüm "pil + akıllı telefonun" tüketimine odaklanmalıdır. Diğer yollar araştırılıyor. Stanford Üniversitesi'ndeki bazı araştırmacılar, mevcut lityum iyon pillerin elektrik miktarının on katını üretebilen piller tasarlamak için nanoteknolojiyi kullanıyor . Diğer araştırmacılar, telefonun pilini şarj etmek için kullanıcının hareketlerinden yararlanmaya çalışıyorlar, ancak bunlar yalnızca başlangıç aşamasındalar.
Aynı şekilde üreticiler de pillerinin performansını artırmak için gerçek yenilikler sunmuyor ancak ayarlamalar ve güzel ipuçları ile akıllı telefonların özerklik kapasitelerini artırmak mümkün.
Akıllı telefonların kalınlığını artırarak daha kalın ve dolayısıyla daha ağır piller yapmak mümkün hale geliyor. Bu, özerkliği artırma etkisine sahiptir.
Akıllı telefonun çıkarılabilir pili, özerkliği hızla artırmanıza olanak tanır.
Uygulama tasarımcıları, enerji verimliliğini dikkate alarak akıllı telefonlar için yazılım geliştirmeye teşvik edilir. Başlıca engelleri, yazılım tasarım kararlarının sistem güç tüketimi üzerindeki etkisini belirlemenin zorluğudur. Mobil bilgi işlem açısından bakıldığında, işletim sistemi geliştiricileri, kodun CPU nedeniyle güç tüketimi üzerindeki büyük etkisinin farkında olmalıdır.
Hedeflerden biri, ağ arayüzlerini düşük güç seviyesinde tutmaktır, çünkü boşta durumdayken, bir kullanıcının akıllı telefonu aktif olarak kullandığı zamanki performans gereksinimleri aynı değildir. Pilin ömrünü artırmak için boşta durumdayken enerji tüketimini azaltmak bir öncelik olmalıdır (ortalama olarak, telefon boşta kalma durumunda zamanın %89'undadır ve bu, toplam sistem tüketiminin %46,3'ünü temsil eder). Bu nedenle, ağ etkinliği sırasında arabirimlerin güç seviyelerinin azaltılması, eğer G/Ç modülleri kapatılırsa bir akıllı telefonun enerji verimliliğini artırabilir. Ek olarak, daha uzun hareketsizlik süreleri elde etmek ve fenomeni azaltmak için sıralı bir düzende kalmaları gerekse de, ağ erişim faaliyetinin aşamalarını mümkün olduğunca gruplamak önemlidir.
Bulut bilişim çağında, bir akıllı telefonun güç tüketimi, ağır görevlerin yükünden kurtarılarak ve bunları buluta taşıyarak verimli bir şekilde azaltılabilir. Aslında bu çözümle, karmaşık BT süreçleri ve veri depolama, telefonun dışında daha güçlü ve verimli bir BT altyapısında devreye alınır. Örneğin, video kodlama, akıllı telefon işlemcisinde yapılırsa akıllı telefonun pilini tüketen yoğun işlem gerektirir. Bu nedenle, tüm uygulamaların buluta taşınması gerekmese de, bulut bilişim potansiyel olarak enerji tasarrufu sağlayabilir. Buluttaki bir uygulamanın uzak bağlantı noktası, yalnızca bu uygulama bilgi işlem gücü tükettiğinde ve ağ arabirimleriyle birkaç etkileşim gerektirdiğinde faydalıdır, çünkü uzak uygulamalar için enerji tüketiminin çoğu veri iletiminden kaynaklanır.
Akıllı telefon işletim sistemlerinde, örneğin Android , çalışan arka plan uygulamalarının sayısını sınırlayan ayarlar vardır . Ancak, tüm uygulamalar bir akıllı telefonun enerji verimliliğini azaltmaz. Bu nedenle, uygulama sayısını sınırlamak yerine, daha az güç tüketen uygulamalar ve ağ erişim türleri hakkında bilgi verilmelidir . Böylece, kullanıcı buna göre hareket edebilir. Ek olarak, cep telefonları, pil ömrü ile ekran parlaklığı gibi kullanım kolaylığı arasında değiş tokuşlara izin veren kullanıcı arayüzleri sağlar, ancak çoğu kullanıcı güç seviyelerini kullanmaz. Akıllı telefonlarda otomatik parlaklık ayarı bulunmalıdır. Kullanıcı arayüzleri de kullanıcıların gibi sistemin güce susamış bileşenleri kapatmasına izin ver Bluetooth ve Wi-Fi arayüzleri kurtarmak için, güç .
Tek bir akıllı telefonu şarj etmek için yıllık elektrik ihtiyacı önemsiz olsa da, bunların çoğalmasının neden olduğu tüketimi ihmal etmemeliyiz. 2013'ün sonunda 1 milyardan fazla insan akıllı telefona sahipti. 2011'de üreticiler PC'den daha fazla akıllı telefon sattı. Bu nedenle toplu elektrik tüketimleri daha büyük önem kazanıyor.
Telefon, pilinde depolanan enerjiyi tüketir. Sorun, pilleri bir elektrik prizi veya başka bir elektrik enerjisi kaynağı kullanarak yeniden şarj etme ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Temel sorunlardan biri, faydalı iş sağlamak için elektrik dağıtım şebekesinden gelen enerjiyi dönüştürmenin verimliliğidir . Başka bir deyişle, cihazı kullanırken bir joule iş üretmek için elektrik şebekesinden gelen enerjinin sayısını belirleyin. Örneğin, bir abonenin yıllık enerji tüketimi 2,34 kWh olarak tahmin edilmektedir. Bu, 60 watt'lık bir ampulü 39 saat çalıştırmaya veya bir arabanın 8 km seyahat etmek için kullandığı enerjiye eşdeğerdir .
Pil kapasitesi, kullanıcı eylemleri, telefon donanımının ve yazılımının enerji verimliliği ile belirlenen yüksek güç tüketimi, sık sık şarj etme ihtiyacına ve dolayısıyla daha yüksek güç tüketimine yol açar. Enerji tüketiminin çoğu telefonu şarj etmekten gelir. Şarj cihazı, bir elektrik prizine takıldığında, telefon bağlı olsun veya olmasın enerji tüketir. Nitekim elektriğin dönüştürülmesi ve depolanmasındaki kayıplar nedeniyle, elektrik şebekesinden alınan enerjinin sadece bir kısmı pille çalışan mobil cihazda faydalı işler üretirken, kalanı ısı şeklinde dağılır. Pilin şarj edilmesi, tüketilen toplam enerjinin sadece %40'ını tüketirken, %55'i ise şarj cihazının gereksiz yere bağlanması nedeniyle kaybolmakta, kalan %5'i ise telefonun çok uzun şarj süresine karşılık gelmektedir.
Olası iyileştirme için üç alan vardır:
Kullanıcı davranışını etkilemek (örneğin, kullanıcıların şarj cihazlarını fişten çekmesini sağlamak) teknik iyileştirmelerden daha az etkili olabilir çünkü şarj işleminin elektrik tüketimi kullanıcıyı hemen ilgilendirmiyor. Ancak bazı telefon sağlayıcıları, şarj işlemi tamamlandığında kullanıcıya şarj cihazını prizden çekmesini öneren uyarılarla kullanıcı davranışını etkilemeye çalışıyor.
Ancak, Opower tarafından yapılan bir araştırma, akıllı telefon güç tüketiminin genel güç tüketimi üzerindeki etkisinin sorusunun daha karmaşık olduğunu gösteriyor. Gerçekten de tüketicilerin alışkanlıkları değişiyor, bilgisayarlarda, televizyonlarda ve oyun konsollarında yaptıkları şeyleri yapmak için akıllı telefonları kullanıyorlar. Örneğin, Mart 2012'de Amerikalı kullanıcılar Facebook sitesine çoğunlukla akıllı telefonları ile girmektedir. 2011'den bu yana, tabletlerde ve akıllı telefonlarda birinci sınıf video içeriğinin görüntülenmesi artarken, kişisel bilgisayarlar belirgin bir düşüş gösterdi. Ayrıca akıllı telefonlar ve tabletler, daha büyük cihazlardan (örneğin PC'ler) çok daha az enerji kullanır. Akıllı telefonların elektrik tüketimini geçmişte bağlantı ve eğlence için kullanılan daha büyük elektrikli cihazların ihtiyaçlarıyla karşılaştırdığınızda, sonuçlar tasarrufların önemli olduğunu gösteriyor.
: Bu makale için kaynak olarak kullanılan belge.