Vida útil de baterías de smartphones podría extenderse al doble con un nuevo invento

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Una nueva “modalidad subconsciente” para los teléfonos inteligentes y otros artefactos móviles que operan en Wi-Fi podría extender la vida útil de las baterías en hasta un 54 por ciento para los usuarios en las redes con más tráfico.
El profesor de ciencia de computadoras e ingeniería de la Universidad de Michigan, Kang Shin, y el estudiante de doctorado Xinyu Zhang presentarán su nuevo enfoque de la gestión de energía el 21 de septiembre en la Conferencia Internacional ACM sobre Computación Móvil y Redes en Las Vegas. Este enfoque se encuentra todavía en la etapa de prueba del concepto y no está disponible comercialmente.


Los teléfonos inteligentes, aún cuando están en la modalidad de economía de energía y no envían o reciben activamente mensajes, siguen en alerta a la espera de información. Y se mantienen en la búsqueda de un canal de comunicación abierto. Los investigadores determinaron que este tipo de “escucha ociosa” y que consume energía ocurre durante una porción grande del tiempo que los teléfonos pasan en la modalidad de ahorro de energía, que puede llegar al 80 por ciento en las redes con mucha actividad.
Su nuevo enfoque podría hacer que los teléfonos inteligentes continúen esa escucha ociosa de manera más eficiente. El concepto se llama E-Mi-Li, que representa las palabras en inglés para escucha ociosa que minimiza el uso de energía (Energy-Minimizing Idle Listening).
Para determinar cuánto tiempo pasan los teléfonos manteniendo una oreja abierta Shing y Zhang llevaron a cabo un extenso análisis del volumen de tráfico en la red sobre la base del rastreo y en redes Wi-Fi reales. Así descubrieron que, dependiendo del volumen de tráfico en la red, los aparatos en la modalidad de ahorro de energía pasan del 60 al 80 por ciento de su tiempo en escucha ociosa. En un trabajo anterior, estos investigadores habían demostrado que los teléfonos en la modalidad de escucha ociosa gastan aproximadamente la misma cantidad de energía que usan cuando están totalmente “despiertos”.
“Mi teléfono, ahora, no está enviando o recibiendo algo”, dijo Shin levantando su iPhone, “pero está escuchando para percibir si llega información de manera que yo pueda recibirla de inmediato. Esta escucha ociosa a menudo consume tanta energía como la actividad de envío y recepción de mensajes todo el día”.
Así es como funciona E-MiLi: frena el reloj de la tarjeta de Wi-Fi a 1/16 de su frecuencia normal pero lo devuelve rápidamente a su velocidad plena cuando el teléfono nota que viene información. Es bien sabido que se puede aminorar el ritmo del reloj de un artefacto para ahorrar energía. La parte difícil, dijo Shin, era lograr que el teléfono reconociera un mensaje que llega mientras el teléfono está en su modalidad más lerda.
“Y se nos ocurrió una idea astuta”, dijo Shin. “Habitualmente los mensajes llegan con un encabezamiento, y pensamos que se podía lograr que el teléfono detectara ese encabezamiento, tal como uno reconoce si alguien le llama por su nombre y usted está 90 por ciento dormido”.
Cuando se utiliza en la modalidad de ahorro de energía, los investigadores descubrieron que E-MiLi es capaz de reducir el consumo de energía en alrededor de un 54 por ciento en un 92 por ciento de artefactos móviles de redes inalámbricas en el mundo real.
Además de un nuevo programa que hace más lento el procesador en los teléfonos inteligentes, E-MiLi requiere nuevo firmware para los teléfonos y computadoras que envían los mensajes. (NT: en los sistemas electrónicos y computación firmware es un término que se usa para los programas fijos, habitualmente pequeños y/o las estructuras de datos que controlan, internamente, varios aparatos electrónicos). Se necesita la capacidad de codificar el encabezamiento del mensaje –la dirección del recipiente- de una forma nueva y detectable. Los investigadores han creado ese firmware pero para que se generalice el uso del E-MiLi los fabricantes de microprocesadores de WiFi tendrían que adoptar estas modificaciones del firmware y luego las compañías que hacen los teléfonos inteligentes y computadoras leerían incorporar los nuevos procesadores en sus productos.
Shin señala que el E-MiLi es compatible con los modelos actuales de manera que los mensajes enviados con aparatos futuros que usen la codificación de E-MiLi se recibirán de la manera habitual en los teléfonos inteligentes in E-MiLi. Asimismo puede usarse E-MiLi con otros protocolos de comunicaciones inalámbricas que requieran escucha ociosa, como por ejemplo ZigBee.
Shin es titular de la cátedra Kevin y Nancy O’Connor de profesor de Ciencias de Computación. Esta investigación la financió la Fundación Nacional de Ciencias. El artículo se titula “E-MiLi: Energy-Minimizing Idle Listening in Wireless Networks”. La universidad gesiona la protección de patente sobre la propiedad intelectual y busca socios para la comercialización que ayuden a llevar la tecnología al mercado.

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