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Comment le Wi-Fi draine votre téléphone portable
De simples modifications apportées au logiciel exécuté sur les points d'accès Wi-Fi pourraient prolonger considérablement, voire doubler la durée de vie de la batterie du téléphone portable. C'est la conclusion d'une étude qui a examiné pourquoi l'utilisation du Wi-Fi sur un téléphone portable et sur certains autres appareils portables consomme de l'énergie si rapidement. Il a constaté qu'un protocole conçu pour réduire la consommation d'énergie Wi-Fi ne fonctionne souvent pas efficacement.
Eric Rozner à l'Université du Texas à Austin et des collègues de l'Université du Wisconsin-Madison et de Microsoft Research India ont fait la découverte, et ils ont également trouvé une solution au problème.
L'équipe a commencé par comparer la puissance nécessaire à différents modèles de téléphones portables pour utiliser le Wi-Fi. Par exemple, nous avons constaté que la consommation d'énergie totale d'un HTC Tilt augmente de trois fois lors de l'utilisation du Wi-Fi, explique Rozner, qui note que des études antérieures ont montré que l'utilisation du Wi-Fi peut représenter jusqu'à 60% de la consommation d'énergie totale du téléphone.
Il est quelque peu surprenant que le Wi-Fi consomme autant d'énergie, dit Rozner. Il explique qu'un protocole appelé Mode d'économie d'énergie existe pour empêcher le Wi-Fi de vider trop rapidement les batteries des appareils mobiles. Mais lorsque l'équipe a étudié comment une variété de points d'accès utilisent ce mode, elle a constaté que la configuration gaspillait de l'énergie et privilégiait injustement certains appareils par rapport à d'autres. Nous avons constaté que les implémentations actuelles du mode d'économie d'énergie souffrent de plusieurs problèmes, explique Rozner.
La soif d'énergie du Wi-Fi est importante. De plus en plus d'opérateurs encouragent leurs abonnés à réduire l'utilisation de la 3G et à utiliser à la place le Wi-Fi en plafonnant l'utilisation des données 3G ou en imposant à certaines applications de fonctionner exclusivement sur le Wi-Fi, explique Rozner.
Un appareil mobile utilisant le mode d'économie d'énergie fait basculer sa radio sans fil entre une pleine puissance et un réglage de veille, pendant des périodes allant de quelques secondes à plusieurs dizaines de millisecondes, pour économiser l'énergie. Par exemple, après avoir envoyé une demande de fichier à partir du Web, un téléphone peut se mettre en veille s'il ne reçoit pas le fichier après une demi-seconde. Pendant la veille, l'appareil écoute un message de balise indiquant que ses données sont prêtes, après quoi il passe à pleine puissance et demande au point d'accès de les envoyer.
Cela fonctionne bien lorsqu'un point d'accès ne dessert qu'un seul appareil. Mais en réalité, il envoie probablement également des données à d'autres appareils, tels que des ordinateurs portables. Lorsqu'un téléphone se réveille et demande ses données, de nombreux points d'accès l'ajoutent simplement à la fin de la file d'attente des paquets sortants, même si les données du téléphone sont arrivées au point d'accès bien avant celles qui précèdent.
En conséquence, le téléphone consomme de l'énergie en attendant que ses données avancent en tête de ligne, une situation qui épuise la durée de vie de la batterie. Certains téléphones, comme l'iPhone, n'attendront pas plus de quelques dizaines de millisecondes et se rendorment si les données ne parviennent pas. Mais cela peut aussi gaspiller de l'énergie, ainsi que la capacité du réseau ; lorsque le point d'accès l'envoie, le téléphone ne peut pas le recevoir et doit se réveiller et le redemander.
Certains points d'accès contournent ces problèmes en déplaçant le trafic du mode d'économie d'énergie en tête de la file d'attente, mais cela peut dégrader la qualité du signal sans fil pour tout le monde. Nous avons été témoins d'une réduction de la capacité du réseau en raison de retransmissions inutiles et d'une injustice envers le trafic réseau, explique Rozner. Lui et ses collègues ont développé une autre façon de gérer le trafic en mode d'économie d'énergie qui réduit la consommation d'énergie des appareils mobiles et maintient des règles du jeu équitables pour tout le trafic.
Leur système, surnommé NAPman, applique soigneusement une approche du premier arrivé, premier servi pour toutes les données, qu'elles proviennent ou non d'un appareil utilisant le mode d'économie d'énergie. Il ne réveille également un téléphone que pour récupérer ses données lorsque ses données se trouvent en tête de la file d'attente, empêchant le téléphone d'attendre et de brûler de l'énergie. Le système suit également les appareils qui se mettent en veille après une heure fixe, pour s'assurer qu'ils ne reçoivent pas de données pendant leur sommeil.
NAPman utilise également la capacité des points d'accès Wi-Fi à se présenter comme des points d'accès virtuels pour attribuer différentes connexions virtuelles à différents clients. Le résultat est que les appareils ne sont pas aussi directement en concurrence pour le trafic, et le point d'accès peut soigneusement planifier l'envoi de ses balises pour s'assurer que les appareils ne se réveillent que lorsque cela est nécessaire.
Non seulement nous avons pu réaliser 70 % d'économies d'énergie par rapport à la mise en œuvre conventionnelle, mais NAPman est également compatible avec le trafic de fond, déclare Rozner. Dans un test qui impliquait de diffuser un flux radio de 128 kilobits par seconde vers un téléphone intelligent HP iPAQ en utilisant un point chaud encombré, NAPman a doublé la durée de vie de la batterie de l'appareil de 4,7 à 10 heures, bien que si le rétroéclairage était élevé, l'effet a été légèrement réduite.
Il semble que même si les systèmes d'aujourd'hui déploient des économies d'énergie, ils le font mal, dit Philippe Lévis , qui travaille sur le réseautage à l'Université de Stanford, s'exprimant après que Rozner a présenté son travail au Conférence MobiSys à San Francisco la semaine dernière. Mais je me demande à quel point cela est spécifique aux seuls appareils aujourd'hui, ajoute-t-il.
Rozner reconnaît qu'à mesure que de nouveaux appareils sont publiés, ses correctifs peuvent devenir inutiles. Mais à mesure que de nouveaux programmes seront mis en œuvre, je pense qu'ils devront prendre en compte certaines de nos idées, dit-il. L'équipe n'a entamé de discussions avec aucun fournisseur de routeurs sans fil. Mais le potentiel d'adaptation est là, dit Rozner.