A largo plazo y prosperar: Una nueva investigación previsiones más explosión de las baterías

de la Universidad de Michigan han ideado un nuevo "subconsciente" modo de que el poder sorbos mientras se mantiene activa Wi-Fi - mientras que otras investigaciones muestran que la computación se duplica en ahorro de energía y cada 18 meses.

Hoy en día, casi todos los usuarios de teléfonos inteligentes ha sentido el dolor de su batería de entregar el alma? a menudo en el peor momento posible. Claro, tal vez didn'tto juego Las aves Angry o Palabras con amigos cuando la batería se carga en un 89 por ciento, pero ahora que está en el 1 por ciento (sin USB o de pared a la vista), usted está desesperado por recibir ese texto crítico o un mensaje de correo electrónico.

Todos hemos estado allí.

Un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Michigan y la Universidad de Stanford puede ayudar evitar estos problemas de la batería? por lo menos, con el tiempo. La Universidad de Michigan han desarrollado un nuevo "modo subconsciente" para los teléfonos inteligentes y otros dispositivos que podrían permitir monitoreo continuo redes Wi-Fi, mientras que sólo consume una pequeña sorbo del poder.

Además, si la historia sirve de indicador, el poder debe tomar los futuros dispositivos mucho más lejos que en la actualidad. Por primera vez, los investigadores han establecido que no sólo el poder de procesamiento de las computadoras de doble aproximadamente cada 18 meses (Ley de Moore), pero la eficiencia energética de los ordenadores se duplica. En otras palabras, en un año y medio, los dispositivos serán capaces de hacer el mismo trabajo que estamos haciendo hoy, con sólo la mitad de la energía de la batería.

Ambos desarrollo puede tener un tremendo a corto plazo y largo plazo implicaciones a largo plazo para el futuro de los dispositivos móviles.

modo subconsciente para teléfonos inteligentes

Una batería de drenaje espantajo de los teléfonos inteligentes y otros vehículos a pilas dispositivos Wi-Fi (como reproductores multimedia, cámaras y juegos dispositivos) es que incluso en los modos de ahorro de energía reposo y sueño, los dispositivos son aún monitoreo cercano tráfico Wi-Fi. Este puede ser un proceso sorprendentemente activo: además de examinar esencialmente todos los paquetes para ver si necesitan actuar en consecuencia, dispositivos Wi-Fi son a menudo la renegociación de sus conexiones Wi-Fi y la búsqueda de canales claros como los datos locales y los cambios de ruido ambiente ? y que puede ser ner-constante en redes con mucho tráfico o que los lotes experiencia de la interferencia.

de la Universidad de Michigan ciencias de la computación y el profesor de ingeniería Kang Shin y el estudiante de doctorado Xinyu Zhang decidió echar un vistazo a los dispositivos de "Wi-Fi comportamiento de redes del mundo real, y los dispositivos conectados puede dedicar 60 a 80 por ciento de su tiempo en los modos de ahorro de energía de la realización de" inactividad escuchar "las funciones. Por otra parte, su trabajo anterior había establecido que los teléfonos de bajo consumo de energía modos de inactividad consumen aproximadamente la misma cantidad de energía que hacen cuando están totalmente despiertos. En pocas palabras: Mantener un ojo sobre Wi-Fi local de tráfico considerablemente los impactos duración de la batería

Por lo tanto, los investigadores analizaron formas dispositivos podrían monitor cercano Wi-Fi de tráfico de manera más eficiente, y se acercó con una. nueva tecnología llamada energía Minimizar escuchar inactivo, o E-Mili. E-Mili tiene un enfoque de dos pasos para reducir las necesidades de energía en el seguimiento de datos Wi-Fi. En primer lugar, reduce la velocidad del reloj interno de los dispositivos internos de Wi-Fi para los procesadores de 1/16o sólo de su velocidad normal, lo que significa que los procesadores Wi-Fi consume mucha menos energía? el reverso de un overclock de un procesador en una plataforma de juegos para obtener más rendimiento. Cuando el sistema de comunicaciones de datos destinados al dispositivo, E-MiLi devuelve el procesador Wi-Fi a toda velocidad, lo que le permite capturar y procesar datos Wi-Fi previsto para el dispositivo.

El truco resultó ser darse cuenta de que el tráfico entrante cuando downclocked. "Se nos ocurrió una idea inteligente", dijo Shin un comunicado. "Por lo general, los mensajes vienen con un cabezazo, y pensamos que el teléfono puede ser activado para poder detectar esto, como se puede reconocer que alguien está llamando a su nombre, incluso si usted es del 90 por ciento el sueño."

Además de frenar el procesador Wi-Fi, E-MiLi utiliza una nueva cabecera (o, en términos de Wi-Fi), que permite que el chip Wi-Fi para detectar datos que puedan dirigirse a por la explotación de la auto-correlación en los paquetes. En términos básicos, la técnica permite ahorrar al receptor Wi-Fi el trabajo de mirar dentro de cada paquete para obtener una dirección. Una analogía podría ser que el receptor puede saber con sólo un vistazo si es necesario para procesar un paquete, y si lo ve uno, los ciclos del sistema a toda velocidad para tratar con él

En las pruebas, Shin y Zhang. encontraron que E-MiLi puede detectar paquetes con cerca de 100 por ciento de precisión, incluso cuando se ejecutan los receptores Wi-Fi en 1/16o su velocidad normal. Ellos dicen que la tecnología es compatible con el 92 por ciento de los dispositivos móviles en el mundo real las redes móviles, y resulta en un ahorro medio de energía de alrededor de 44 por ciento. La misma tecnología se puede aplicar a otros protocolos inalámbricos ZigBee como que tienen similares necesidades de reposo escuchar. A primera vista, no parece E-Mili tiene implicaciones considerables para la seguridad: su exposición de motivos de paquetes no parecen estar revelando información que no puede ser fácilmente decodificada por un sniffer Wi-Fi de todas formas

[1. ] Por desgracia, hay un inconveniente: desde E-Mili pone un nuevo preámbulo en 802.11 paquetes, dispositivos Wi-Fi se necesita un nuevo firmware para apoyar la tecnología; E-Mili no se puede revertir con una actualización del sistema operativo. Sin embargo, los dispositivos de E-MiLi sería capaz de coexistir en redes con dispositivos que no lo soportan.

Shin y Zhang presentará E-MiLi la próxima semana en la Conferencia ACM Internacional de Computación móvil y trabajo en red, su documento de sesión está disponible en línea (advertencia: contiene las matemáticas!). Por supuesto, la Universidad de Michigan ya está buscando la protección de patentes para la E-Mili, pero dice que está buscando socios comerciales para llevar la tecnología al mercado.

Koomey la Ley

Uno de larga data tendencia en la historia de la informática es la Ley de Moore, que sostiene que el número de transistores en un circuito integrado se duplicará aproximadamente cada dos años. La "ley" es el nombre de Intel Moore cofundador Gordon, pero fue probablemente forma articulada por primera vez en 1959 por Douglas Engelbart? que, dicho sea de paso, inventó el ratón de la computadora. David Intel casa más tarde reiteró la Ley de Moore como una duplicación de la informática? no sólo el número de transistores? cada 18 meses, debido a los avances que no sea el número de primas de los transistores. La Ley de Moore ha estado en vigor desde la década de 1950, y los tecnólogos esperan que mantenga tal vez por una década.

La Ley de Moore podría ser muy bien para la informática general, pero no tiene en cuenta una clave que limita factor en la informática móvil: el poder. En un nivel básico, más transistores y mayores velocidades de reloj significa que los procesadores consumen más energía, aunque en la práctica los avances en las técnicas de fabricación (y menor escala los diseños de circuitos integrados) han impedido que el consumo de energía a partir duplica cada 18 meses, junto con el rendimiento computacional.

Ahora, un nuevo análisis histórico de profesor de Stanford, Jonathan Koomey establece por primera vez que la cantidad de potencia necesaria para manejar una carga de procesamiento en particular se reduce a la mitad cada 18 meses. Apodado "Koomey la Ley," el resultado es un equivalente casi perfecto de la Ley de Moore, y está respaldado por la investigación sobre el consumo de energía de más de seis décadas de hardware de computación? va todo el camino de regreso a ENIAC del Ejército de EE.UU. monstruosidad de tubo de vacío en 1946.

Curiosamente, ENIAC es anterior a los transistores? lo que significa que la Ley de Koomey no sólo se aplica a los microprocesadores. "Esta es una característica fundamental de la tecnología de la información que utiliza electrones para el cambio", dijo Koomey del MIT Examen de la tecnología. "No es sólo una función de los componentes en un chip."

la nueva investigación se llevó a cabo en colaboración con Intel y Microsoft, y se publica en el Anales IEEE de la Historia de la computación . Koomey es el autor principal y co-autores son Stephen de Microsoft Berard, Marla la Universidad Carnegie Mellon Sánchez , y Henry de Intel Wong.

Ley Koomey ha llevado a algunas especulaciones interesantes y comparaciones. Si es cierto, podría significar que un dispositivo como un iPhone que se pueden ejecutar para (digamos) 24 horas de hoy realizando alguna tarea sería capaz de correr durante casi tres semanas de tiempo de una década. Del mismo modo, como Alex Madrigal señala en El Atlántico , un MacBook Air que se de 7 horas de duración de la batería en una tarea informática de hoy tendría una duración de tan sólo 2,5 segundos en la misma vuelta de la batería 50 vatios-hora en 1991

Por supuesto, estos y todos los demás dispositivos de pilas algo más que simple-y-simple cálculo:. También gasta energía de la memoria acceso y almacenamiento, la conducción de su muestra, y (como la Universidad de Michigan, los investigadores han señaló) mantenerse al día con redes Wi-Fi. Pero la Ley Koomey es quiere decir que, en no muy muchos años, la carga de un teléfono, una tableta o equipo, incluso portátiles pueden cambiar de un trabajo pesado, una vez al día o una vez cada otro día a una vez al mes recordatorio.

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