/elektronik

Studerende: Fordobl batterilevetiden i smartphones med ny wifi-algoritme

Din smartphone kan måske få fordoblet sin batterilevetid på grund af en amerikansk datalogistuderende. Han har udviklet en ny algoritme til antennemasternes access points, så mobilerne får lov til at "sove" længere, mens de venter på databåndbredde.

Klik for at se billedet i stort

En amerikansk studerende har rodet i de ældste dele af wifi-standarden og fundet et vigtigt sted, der kan optimeres. Det vil give batteri-gevinst til alle, der har en smartphone med wifi-radio - så snart den nye algoritme er indarbejdet i IEEE-standard 802.11. (Foto: Wikipedia)


Læs også

Læs mere om

Dokumentation

Filer

Af Kent Krøyer, onsdag 06. jul 2011 kl. 07:39

En snedig datalogi-studerende fra Duke University i North Carolina i USA har fundet på en wifi-algoritme, som kan fordoble batteritiden i de populære smartphones.

Den studerende, Justin Manweiler, var opmærksom på, at netop wifi-radiodelen er en af de største strømslugere i en smartphone, især når telefonen skal downloade billeder, musik og video. Så han bestemte sig for at undersøge denne radiodels styringsalgoritmer ekstra grundigt. Det blev et studium i den omfattende wifi-standard IEEE 802.11.

Undervejs gik det op for ham, at wifi-standarden i sin tid blev konstrueret kun med den tanke, at der er ét enkelt access point (sender/modtageren i masten) med flere klienter, såsom smartphones og bærbare computere, i nærheden.

Protokollen var slet ikke optimeret til nutidens travle æter-landskab, hvor mange access points står tæt sammen i bebyggede områder, og hvor de konkurrerer indbyrdes om frekvenser og ledige tidsintervaller. Det sker automatisk, så ingen ser eller mærker det.

Wifi-trængsel koster ekstra strøm
Det viste sig, at strømforbruget i smartphones var særligt stort, når der var flere andre access points i nærheden. Det skyldes, at når der er adskillige access points tæt på hinanden, så konkurrerer de om at erobre de største ledige timeslots. Og det giver ventetid ude hos klienterne på de enkelte access points, altså hos smartphones og bærbare computere. En ventetid, hvor deres wifi-transceivere står tændt med fuldt strømforbrug til ingen nytte.

Og det viste sig, at det unyttige strømspild blev værre og værre, jo større tæthed af access points der var og jo flere smartphones og jo større datamængder, de ville downloade. Det giver ikke gode udsigter i en verden, hvor mængden af datatrafik i smartphones ventes at stige kraftigt.

Så Justin Manweiler fandt blandt andet ud af, hvordan man kan justere på beacon-transmissionerne i access points, så de udnytter tiden bedre, når de står tæt. Derved kan alle smartphones i nærheden spare en betydelig energimængde, fordi de modificerede access points sender dem præcise signaler om, hvor længe de kan "sove", altså slukke for wifi-delen, når den alligevel ikke kan bruges på grund af trængsel.

En god idé til erhvervslivet
'Det ville svare til, hvis firmaerne justerede deres arbejdstider, så der ikke blev trængsel i trafikken i myldretiderne. Så ville folk komme hurtigere på arbejde, og det ville give dem længere fritid,' skriver han i sin forskningsartikel.

Den nye algoritme kaldes SleepWell (sov godt), og Justin Manweilers resultater er netop blevet præsenteret på MobiSys-konferencen med det lange navn: The Ninth Association for Computing Machinery's International Conference on Mobile Systems, Applications and Services, som er blevet afholdt i Washington D.C.

Men den trådløse standard IEEE 802.11 har ingen beskrivelse af, hvordan man rykker rundt med beacon-transmissioner. Derfor mener Justin Manweiler, at IEEE-standarden kan forbedres.

Det er der også andre, der mener, så Justin Manweiler har nu fået en invitation til at skrive en artikel i IEEE Transactions.

Justin Manweilers forskningsartikel blev i øvrigt nomineret som konferencens bedste artikel. Den kan downloades i sin fulde længde ved at benytte linket til venstre i denne artikel.



06. jul 2011 kl 08:11

avatar

Michael Nielsen

Almindelig modem den største strømsluger

Min erfaring fra min Legend er ellers at den største strømsluger er det almindelige 3G modem, og jeg kan med fordel skifte om til WIFI når der en sjælden gang er det til rådighed (når jeg er hjemme).

Så når I skriver at man kan fordoble batteri-levetiden, så er det reelt set kun en fordobling af den tid hvor der er et WIFI netværk til rådighed?


06. jul 2011 kl 09:32

Kent Krøyer

Almindelig modem...

Ja, det må være det, Justin Manweiler mener. Hvis hans måling skal give mening, så må han have standset alle andre strømforbrugende apps på sine test-apparater.
Jeg har også en Legend. Og jeg oplever også, at 3G kræver mere strøm end wifi, men 3G kan jo svinge meget i download-hastighed. Det er svært at vide, om man står et sted, hvor 3G-hastigheden er høj, så strømforbruget på naturlig måde bliver stort.


06. jul 2011 kl 10:36

Simon Skovsen

Re: Almindelig modem den største strømsluger

Er pointen ikke at WiFi bruger ekstra meget strøm, når der er flere accesspoints? Jeg går ikke ud fra at du har mere end et der hjemme ;)


06. jul 2011 kl 11:05

Glenn Møller-Holst

Re: Almindelig modem den største strømsluger

Er pointen ikke at WiFi bruger ekstra meget strøm, når der er flere accesspoints? Jeg går ikke ud fra at du har mere end et der hjemme ;)

Hej Simon

Bor man f.eks. i en ældre etage ejendom, kan wlan-netkortet se mange APer - også på den kanal man anvender. Årsagen er, at i 2,4GHz båndet er der i kun 3 uoverlappende kanaler ved 20MHz (normale) båndbreddebrug (Kanal 1,6,11).

Anvendes de "skæve" kanaler mellem 1,6,11 sænkes den anvendelige båndbredde for alle - da der skabes yderligere (gensidig) interferens.

-

Hvis 40MHz 802.11n anvendes, er der kun én mulig kanal (1,5; men 0,5 er ikke en hel kanal). Men den kan dog anvendes til en 20MHz kanal.


06. jul 2011 kl 14:31

avatar

Per Erik Rønne

Re: Almindelig modem den største strømsluger

Er pointen ikke at WiFi bruger ekstra meget strøm, når der er flere accesspoints? Jeg går ikke ud fra at du har mere end et der hjemme ;)

Jeg bor nu i en lejlighed i København, og udover den trådløse Netgear VVG2000 router fra Fullrate er jeg nødt til at køre med to accesspoints (Zyxel, Apple Express Base Station), da signalerne fra routeren ikke kan komme gennem væggene.

Dertil kommer så naboernes trådløse netværk ...


06. jul 2011 kl 14:55

Jakob Damkjær

Interessant men...

Kunne godt tænke mig at vide hvordan han vil få opdateret alle hotspotsne og handsetsne så de følger denne protokol... virker umidelbart som om det er en løsning der selv om den sikkert er smart ikke vil give noget særligt mm størstedelen af hotspotsne bruger denne standard... og derved vil den lide under at fordelen ved at skifte til at starte med er lille derfor vil adoptionen af standarden være lille og det vil være svært at opnå en høj nok adoption til at det faktiske gør en forskel...

Det har en big bang udrulnings strategi forudsætning for at virke godt og specielt når der er flere parter i suppedasen (ie. starbucks og dominos pizza fx eller alle de forskellige fabrikater af wifi chips og dimser generelt) så er koordinerede big bang udrulninger bare noget der ikke sker...


Bliver sikkert rullet ind i den næste runde af standarden (som vil være om et par år...) - da det ikke er en dårlig ide... men før den bliver bredt accepteret og dermed gøre en forskel vil det med en rimelig ssh være en detalje i en parentes i en bisætning... men det vil tiden jo vise...

Men jeg venter ikke med at hente kaffen, fordi jeg venter med spænding på at det vil gøre wifi mere strømbesparende...


06. jul 2011 kl 15:01

Glenn Møller-Holst

Re: Interessant men...

Kunne godt tænke mig at vide hvordan han vil få opdateret alle hotspotsne og handsetsne så de følger denne protokol...

Hej Jakob

Klienterne (handsets) skal ikke opdateres.

Kun ting, der ønsker at "lege" AP, skal opdateres.

De fleste har sikkert glemt koden - eller aldrig sat den på AP - så du har "desværre" ret i at folk ikke får det gjort.

Medmindre deres børn(ebørn) ønsker bedre batteritid. Børn(ebørn) skal i så fald, nok få det gjort ;-)


06. jul 2011 kl 20:40

Jens Madsen

Re: Interessant men...

Det undrer mig, at man ikke fra start har optimeret 3G med hensyn til strømforbrug. Men det lyder meget sandsynligt. Også GSM er ikke optimeret effektivt, med hensyn til forbrug. 3G er dog nyere, og burde have lært af GSM's fejltagelser.

Når du hverken downloader, eller up-loader, bør strømforbruget naturligvis være 0. Når du uploader, kan ikke undgås et ret stort strømforbrug, fordi data skal sendes til nærmeste 3G station. Når der downloades, bruges ca. 10% af energien, i forhold til upload, ved en typisk konfigureret internet protokol. Man kunne kode signalerne ved 3G, så der ikke behøves at sende så mange data når der bedes om nye pakker, f.eks. ved at indbygge en slags pakkealgorithme i 3G algorithmen, der komprimerer antallet af bytes der sendes og modtages, ved at bruge data fra tidligere pakker.

Umiddelbart, vil det være oplagt, når der laves en standard som 3G, at satse på at standby forbruget (når der ikke sendes/modtages pakker), er helt i bund, og at forbruget, når der modtages pakker, er meget lavt.


06. jul 2011 kl 23:03

Benny Rasmussen

Dobbelt batterilevetid

...i forhold til hvad?


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.