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Cómo el Wi-Fi drena tu teléfono celular
Algunos cambios simples en el software que se ejecuta en los puntos de acceso Wi-Fi podrían extender significativamente o incluso duplicar la vida útil de la batería del teléfono celular. Ese es el hallazgo de un estudio que investigó por qué el uso de Wi-Fi en un teléfono celular y en algunos otros dispositivos portátiles consume energía tan rápidamente. Descubrió que un protocolo diseñado para reducir el consumo de energía de Wi-Fi a menudo no funciona de manera efectiva.
Eric Rozner en la Universidad de Texas en Austin y colegas de la Universidad de Wisconsin-Madison y Microsoft Research India hicieron el descubrimiento, y también encontraron una solución para el problema.
El equipo comenzó evaluando la cantidad de energía que necesitaban los diferentes modelos de teléfonos celulares para usar Wi-Fi. Por ejemplo, descubrimos que el consumo de energía total de un HTC Tilt se triplica cuando se usa Wi-Fi, dice Rozner, quien señala que estudios anteriores han demostrado que el uso de Wi-Fi puede representar hasta el 60 por ciento del consumo total de energía del teléfono.
Es algo sorprendente que Wi-Fi consuma tanta energía, dice Rozner. Explica que existe un protocolo llamado Modo de ahorro de energía para evitar que Wi-Fi agote las baterías de los dispositivos móviles demasiado rápido. Pero cuando el equipo estudió cómo una variedad de puntos de acceso usa este modo, descubrió que la configuración desperdicia energía y prioriza injustamente algunos dispositivos sobre otros. Descubrimos que las implementaciones actuales del modo de ahorro de energía sufren múltiples problemas, dice Rozner.
El hambre de energía de Wi-Fi es importante. Cada vez más operadores están animando a sus suscriptores a reducir el uso de 3G y, en su lugar, a utilizar Wi-Fi limitando el uso de datos 3G o haciendo cumplir ciertas aplicaciones para que se ejecuten exclusivamente en Wi-Fi, explica Rozner.
Un dispositivo móvil que usa el modo de ahorro de energía cambia su radio inalámbrica entre la configuración de energía total y la de suspensión, por períodos que duran entre segundos y decenas de milisegundos, para ahorrar energía. Por ejemplo, después de enviar una solicitud de un archivo desde la Web, un teléfono puede dormir si no recibe el archivo después de medio segundo. Mientras duerme, el dispositivo escucha un mensaje de baliza que indica que sus datos están listos, luego de lo cual cambia a plena potencia y le pide al punto de acceso que los envíe.
Eso funciona bien cuando un punto de acceso solo sirve a ese dispositivo. Pero en realidad, es probable que también envíe datos a otros dispositivos, como computadoras portátiles. Cuando un teléfono se activa y solicita sus datos, muchos puntos de acceso simplemente lo agregan al final de la cola de paquetes salientes, incluso si los datos del teléfono llegaron al punto de acceso mucho antes que los del frente.
Como resultado, el teléfono quema energía mientras espera que sus datos avancen al principio de la línea, una situación que agota la vida útil de la batería. Algunos teléfonos, como el iPhone, no esperarán más de unas pocas decenas de milisegundos y volverán a dormir si no se reciben los datos. Pero esto también puede desperdiciar energía, así como la capacidad de la red; cuando el punto de acceso lo envía, el teléfono no puede recibirlo y debe despertarse y solicitarlo de nuevo.
Algunos puntos de acceso eluden esos problemas colocando el tráfico del modo de ahorro de energía en el principio de la cola, pero eso puede degradar la calidad de la señal inalámbrica para todos los demás. Fuimos testigos de una reducción de la capacidad de la red debido a las retransmisiones innecesarias y la injusticia del tráfico de la red, dice Rozner. Él y sus colegas desarrollaron una forma alternativa de manejar el tráfico del modo de ahorro de energía que reduce drásticamente el uso de energía de los dispositivos móviles y mantiene un campo de juego justo para todo el tráfico.
Su sistema, denominado NAPman, aplica cuidadosamente un enfoque por orden de llegada a todos los datos, ya sea de un dispositivo que usa el modo de ahorro de energía o no. También solo despierta un teléfono para recuperar sus datos cuando sus datos están al principio de la cola, lo que evita que el teléfono espere y queme energía. El sistema también rastrea los dispositivos que se van a dormir después de un tiempo fijo, para garantizar que no se envíen datos mientras están dormidos.
NAPman también utiliza la capacidad de los puntos de acceso Wi-Fi para hacerse pasar por puntos de acceso virtuales para asignar diferentes conexiones virtuales a diferentes clientes. El resultado es que los dispositivos no compiten por el tráfico de manera tan directa, y el punto de acceso puede cronometrar cuidadosamente el envío de sus balizas para garantizar que los dispositivos solo se activen cuando sea necesario.
No solo pudimos proporcionar un ahorro de energía del 70 por ciento en comparación con la implementación convencional, sino que NAPman es justo para el tráfico de fondo, dice Rozner. En una prueba que implicó la transmisión de una transmisión de radio de 128 kilobits por segundo a un teléfono inteligente HP iPAQ utilizando un punto de acceso abarrotado, NAPman duplicó la duración de la batería del dispositivo de 4.7 a 10 horas, aunque si la luz de fondo estaba alta, el efecto se redujo ligeramente.
Parece que, aunque los sistemas actuales pueden estar implementando el ahorro de energía, lo están haciendo mal, dice Philip Levis , que trabaja en redes en la Universidad de Stanford, hablando después de que Rozner presentara su trabajo en el Conferencia MobiSys en San Francisco la semana pasada. Pero me pregunto qué tan específico es esto solo para los dispositivos de hoy, agrega.
Rozner reconoce que a medida que se lanzan nuevos dispositivos, sus correcciones pueden volverse innecesarias. Pero a medida que se implementen nuevos esquemas, creo que deberán tener en cuenta algunas de nuestras ideas, dice. El equipo no ha entablado conversaciones con ningún proveedor de enrutadores inalámbricos. Pero el potencial de adaptación está ahí, dice Rozner.