Onderklokken wifi-chips leidt tot langere accuduur smartphones

Onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Michigan beweren dat ze de accuduur van smartphones en tablets met bijna de helft kunnen verlengen door de wifi-chips te onderklokken als er tijdelijk geen data wordt verzonden of ontvangen.

De onderzoekers noemen hun techniek E-MiLi, een afkorting die staat voor Energy-Minimizing Idle Listening, een 'onderbewuste modus'. Het zou de accuduur van 92 procent van alle smartphones en tablets met maximaal 44 procent kunnen verlengen. De techniek werkt uiteraard alleen als de gebruiker met wifi aan het werk is en werkt niet op mobiele netwerken als gprs, edge, hspa of lte.

Volgens de onderzoekers is de hardware een groot deel van de tijd alleen bezig met luisteren. Daarvoor hoeft de wifi-ontvanger niet op volle kracht te werken, zoals nu wel zou gebeuren. Door de snelheid terug te schroeven naar ongeveer 6 procent van de normale snelheid, heeft de wifi een minder grote invloed op de accu.

De ontvanger moet echter weer op volle snelheid gaan werken zodra er data verzonden of ontvangen moet worden. Dat hebben de onderzoekers bewerkstelligd door de hardware te laten reageren op de header, waarna de snelheid wordt hersteld.

De technologie kan niet zomaar worden toegepast. Makers van wifi-chips moeten aanpassingen doen aan de firmware, waarna de chips met nieuwe firmware in nieuwe smartphones of tablets moeten worden gezet. Het is onduidelijk of fabrikanten al bezig zijn met het toepassen van de nieuwe technologie.

Reacties (107)

[TheGhostInc]

Erg grappig dit bericht. Ik denk namelijk dat veel mensen niet weten dat de meeste Wifi controllers gewoon een ARM processor aan boord hebben. En met die ARM processor kun je natuurlijk weer het hele optimalisatieproces beginnen.

De vraag is dan natuurlijk wel wat het 'nut' is van een losse ARM-core in je wifi controller. Als je die core kunt integreren met je normale ARM processor heb je 'gratis' een extra core en tijdens Idle tijd heb je nog maar 1 ARM core die actief is. Nu heb je er standaard al 2 (1 voor Wifi en natuurlijk je gewone CPU).

[PPie]

Probleem daarvan is dat je dan taken op je hoofdprocessor krijgt die nogal realtime zijn. Een paar microseconden te laat en je packet is verloren.

[Ewivis]

oh zeer nice! dat betekend dat er weer een x aantal uren bij komen bij de smartphones Kunnen ze goed gebruiken. Al vraag ik me af hoeveel je het gaat merken eigenlijk, het scherm vraagt tot nu toe nog steeds de meeste energie...

[airell]

Misschien kunnen ze de schermaansturing ook gaan onderklokken als er geen veranderend beeld is, zoals ze bij de embedded display poort ook doen...

nieuws: IDF: IDT toont eerste Embedded Displayport 1.3-chip voor laptops

Zo kan waarschijnlijk alles wel onderklokt worden. Lukt het niet om betere batterijen te maken, dan zorgt men dat het minder slurpt.

[procyon]

Bij de iphone lijst het als het scherm uitgaat dat de wifi verbinding ook in een soort slaapstand gaat.
Ontgrendel ik hem weer dan zie ik pas 1~2 seconden later het 3G icoontje weer veranderen in het WIFI icoontje.

[bl0m5t3r]

Dit is bij android ook het geval. Fijn, want Wifi vraagt een stuk meer energie dan een 3G verbinding.

[michaelmou]

Bij mij is het juist andersom. Ik kan langer werken met WiFi aan dan met een 3G of HSDPA verbinding.

[Fly-guy]

Het inschakelen van je WIFI en het weer opzetten van de verbinding kost best wat energie. Koppel je dat met een minder optimaal bereik van 3G, wat ook extra energie vereist i.t.t. een optimaal bereik, dan kan het aan laten van je WIFI inderdaad energie besparen..

[Verwijderd]

Mijn telefoon gebruikt sowieso al niet de snelste overdracht die met de ingebouwde wifi mogelijk is. Dat lijkt een besparing op energie. Maar als je op een pagina moet wachten is het scherm ondertussen wel ingeschakeld en dat kost ook weer energie. En tijd is geld.

Tijd voor een nieuw draadloos connectie-loos protocol.

Verder zou men kunnen kiezen voor het 'under volten' van de chip, extra tijdens idle.

Zuinige digitale circuits moeten zoveel mogelijk 'interupt based' werken en zo min mogelijk op de 'i/o - polling' methode.

Verder zou het helpen als processen zelf aangeven wanneer zij een lagere prioriteit mogen hebben. De programma-lus van een proces dat geen input krijgt en 'idle' is hoeft niet of zeer zelden uitgevoerd te worden.

Software efficienter later werken levert zeer veel besparing op CPU cycles op maar dat is vooral tegenwoordig een ondergeschoven kind.

Is bluetooth geen zuiniger alternatief als extra optie op routers? Oh nee, dan heb je last van interferentie met wifi.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 15:29]

[Petervanakelyen]

Ik weet niet of WiFi meer vraagt dan 3G, maar ik weet wel dat met slechte ontvangst en continu switchen tussen masten een behoorlijke hoeveelheid batterij verbruikt wordt.

[watercoolertje]

Klopt maar slecht bereik bij WiFi doet dat geloof ik ook...

Met perfect bereik zou ik niet weten wat zuiniger is, maar het steeds in/uitschakelen van wifi (welke dan ook nog is een netwerk moet gaan zoeken) kost iig veel energie!

[Thomas M]

Ik heb beide altijd uitstaan. Met Widgetsoid kan ik het zo aanzetten als ik het nodig heb. Thuis gebruik ik alleen wifi, is dan zuiniger. Onderweg heb ik alleen 3g aanstaan als ik het gebruik. Hierdoor kan ik een dag batterijduur halen met mijn HTC Desire.

[ASS-Ware]

Klopt maar slecht bereik bij WiFi doet dat geloof ik ook...

Met perfect bereik zou ik niet weten wat zuiniger is, maar het steeds in/uitschakelen van wifi (welke dan ook nog is een netwerk moet gaan zoeken) kost iig veel energie!

Dat speelt bij wifi niet, denk ik, want ik heb wifi de hele dag aan staan, ben al de hele dag niet thuis, wifi zal ongetwijfeld steeds proberen te connecten, wat niet lukt, maar mijn batterij gaat net zo lang mee als wanneer wifi uit staat.

[idef1x]

Bij mij is het ook andersom : 3G only vebruikt meer dan Wifi only. Wifi kan ik de hele dag aan hebben staan zonder dat ie bereik heeft, maar met 3G is de batterij zowat leeg voor de avond valt (ik moet er wel bij vemelden dat 3G dekking in het pand waar ik zit meestal 0 is)

[-Tom]

Ook afhankelijk of je WiFi constant aan het zoeken naar andere WiFi-punten, of je constant aangesloten bent met hetzelfde netwerk met een degelijk bereik. Het switchen tussen 3G en WiFi kost ook een hoop energie. Merk ik ook vaak op mijn eigen slaapkamer; WiFi bereik is zeer beperkt en valt constant weg, waarnaar er geswitched moet worden. Via de het batterijbeheer in Android is dan zeer goed af te lezen dat WiFi in zo'n geval een grootverbruiker is.

Een constante WiFi-verbinding met optimaal daarintegen

[Reactie gewijzigd door -Tom op 25 juli 2024 15:29]

[idef1x]

Dat is volgens mij inderdaad het punt: het switchen tussen netwerken kost de meeste energie. In dat pand waar ik zit schakelt ie best wel vaak tussen 3G en gprs, om maar de beste verbinding te krijgen. Wifi gaat bij mij niet in slaapstand overigens, maar blijft zoeken en dan nog houdt de accu het langer vol bij mij dan bij 3G/GPRS...
Ik zet dan tegenwoordig maar beide uit als ik op kantoor ben...

[Nollekeuh]

Bij mij is het ook andersom. Ook is het zo dat een wifi verbinding in stand houden veel minder energie slurpt dan de wifi functie aan hebben en geen verbinding hebben. (vanwege het pollen)

3G data verbinding slurpt veel meer.

[wootah]

Bij mijn android telefoon (desire hd) is dat zeer zeker niet het geval.
Bovendien, als ik een 3G verbinding heb word mijn accu leeg geslurpt alsof het niks is. Bij wifi kan ik gerust meerdere dagen met mijn telefoon aan de gang zonder hem op te laden.

Ik heb het zelfs zo ver gemeten dat een 3G verbinding van 5 uur lang net zoveel energie gebruikt als wifi voor minimaal 2 dagen.

3G staat bovendien zo ingesteld dat het minder energie gebruikt als er geen communicatie aan de gang is.

[Babrak]

Hetzelfde geld voor mijn Nexus One, maar niet voor mijn broers HTC Desire (qua hardware zijn het min of meer dezelfde telefoons, dacht ik).
Ik neem aan dat het hier om iets anders gaat echter, hoewel ik niet helemaal doorheb hoe het met de huidige technologie zit.

[watercoolertje]

Waarschijnlijk te maken met de standaardinstellingen van HTC, het is namelijk gewoon een instelling die onder het tabje wifi bij settings aan te passen is (menutoeste en dan geavanceerd en tada daar kan je aangeven wat je wilt, zelfs alleen aan als je enkel aan het laden bent).

Zelf heb ik always on, ik houd er niet van steeds aan en uit en ik kijk regelmatig op me telefoon dus dan moet ie steeds switchen en het netwerk zoeken... Blij dus dat het een instelling is!

En dat truucje met screen on = wifi on heeft totaal niks met het artikel te maken trouwens, dat is een andere techniek om te besparen, waardoor het juist loont wifi NOOIT uit te zetten, ook niet als het scherm uit is (immers kost het zoeken naar een netwerk juist veel).

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 25 juli 2024 15:29]

[analog_]

softwarematig uitschakelen betekend niet dat er geen stroom op de chip wordt gezet, dat kan je namelijk op vele manieren bewerkstelligen. Dit gaat om het powerniveau van de verzender en ontvanger die traditioneel eerst nog naar een hoger niveau wordt getilt. Een wifi is in de orde van 10 picoWatt (-80dBm) tot 100nanoWatt (-40dBm).

Als dit soort dingen je intereseren moet je ook eens kijken naar de green ethernet standaard waarbij de verzonden signaalsterkte wordt afgestemt op de lengte van je kabel, de ontvanger zal dit dan interpreteren als een 'net iets sterker dan te zwak signaal voor interpretatie'.

[Reactie gewijzigd door analog_ op 25 juli 2024 15:29]

[Wh4ck0]

Inderdaad, iPhone schakelt wifi uit, of verbreekt in ieder geval de verbinding. (mits er geen app iets aan het downloaden is).

[maartenv]

Het probleem is vooral de achtergrond verlichting volgens mij...

[watercoolertje]

Als het scherm veel aan staat wel, in standby is wifi weer de grootste energie-vreetzak

[-Colossalman-]

Mijn scherm staat een groot deel van de dag uit. De WiFi verbinding blijft op de achtergrond continu 'actief'. Dus het zal inderdaad wel enige verbetering geven in de accu duur.

[Nox]

Maar als ik in de trein het nieuws lees dan moet het scherm toch echt aan, en ook al gebruik je dan bijna geen data, je scherm staat wel aan. Dat het scherm een lagere prioriteit verdiend vind ik in ieder geval niet.

[maartenv]

Ik denk dat ze ook nog veel kunnen besparen op het underclocken van de CPU/GPU. Als het scherm uit staat, kan de GPU ook wel min of meer uit.

De DualCore CPU's zouden 1 core uit kunnen schakelen en terug kunnen clocken naar 100 mhz ofzo..

[Osxy]

Reken maar dat dit al gebeurd.

[Verwijderd]

Gebeurt, ja.

[Bartjeh]

Ongetwijfeld in meer of mindere mate, maar niet tot 100mhz dan denk ik. Ik weet wel dat mijn telefoon onder 176 (kan iets meer of minder geweest zijn) niet meer uit slaapstand wilde komen

[fsoldt]

Accuduur wordt steeds meer een probleem naarmate de smartphones krachtiger worden dus dit is zeker een verbetering. Vraag me af of kleine zonnecellen een nog langere accuduur zouden kunnen bewerkstelligen.

[Peetke]

offtopic:
Als je de zonnecellen als behuizing gaat gebruiken (heb je toch nodig), dan kan het altijd iets helpen. Bedenk wel dat dit marginaal zal zijn op zo'n kleine oppervlakte. Maar deste zuiniger de telefoon, deste meer effect een zonnecel zal hebben.

Heb je er weer een reden bij om je telefoon niet in je broekzak te laten zitten.

Accu's i smartphone zijn de afgelopen 2 jaar van gemiddeld 1200mAh naar 1600mAh gegaan en gaan binnenkort naar 1800~2000mAh. Ook daar gebeurd dus best wel e.e.a.

Gebruiken huidige wifi chips eigenlijk al een variabele zendsterkte afhankelijk van afstand tot een wifi-accesspoint? Dat lijkt me ook een erg makkelijke besparing.

[XBL]

Hoe zie je dat precies voor je? Volgens mij zit bij velen de telefoon vooral in de broekzak.

[Sparks.nl]

Ik zet wifi en umts zelf uit als ik mijn Galaxy S niet gebruik. Ook zet ik de brightness van het scherm zo minimaal als mogelijk. Het levert me een accuduur van 8 dagen op. Ik ben toch blij dat ik dit eens goed getest heb.

[Verwijderd]

Zo haal je een beetje alle voordelen van het toestel weg. Geen internet = geen push berichten ontvangen (whatsapp, gmail etc). En schermhelderheid op z'n laagst lijkt me toch niet echt praktisch in een beetje zonlicht. + niet echt praktisch, elke keer handmatig internet uit/aan switchen. En dat dan voor een lange stand-by tijd. Volgens mij kun jij ook prima doorkomen met een oude Nokia van 20 euro, die zelfs bij normaal gebruik zo'n standby tijd kan halen.

[tinus73]

dat valt wel mee, doe ik ook met mijn sgs2. 's nachts hoef ik echt geen WhatsApp of mail te ontvangen. Als ik in de auto zit ook niet != veilig, in vergadering hoef ik niet gestoord te worden en daarnaast wil ik tijdens m'n werk niet te veel met prive bezig zijn dus kan ie ook wel wat vaker uit.
Dataverbinding uitzetten levert de grootste nuttige stroombesparing op. Scherm laag is idd niet zo bruikbaar/verstandig.

[Sparks.nl]

Ik gebruik de functionaliteiten vaker niet dan wel als ik de dag verdeel in prcenten. Op het werk bijvoorbeeld niet. Met reizen in de trein ook niet (3 uur per dag), ik heb namelijk ook een IPad2 (3G). Bovendien heb ik er zelf geen moeite mee om alles aan en uit te zetten. Kleine moeite met de juiste tools.

[janvanduschoten]

Erg goede uitvinding/aanpassing, aangezien accu fabrikanten op korte termijn geen verbetering van de accu's hebben. Als je niet meer uit een accu kunt halen, moet je het verbruik naar beneden brengen.

[Infinitive]

De accu is niet het enige bezwaar: er is een maximale hoeveelheid energie die een smartphone kan opslurpen voordat je deze niet meer comfortabel vast kan houden. Dit maximum hangt van de grootte van de telefoon af, maar dat is ook begrenst. Bovendien is het maximum niet zo hoog: daar zit een beetje smartphone al dicht in de buurt. Ofwel, als je onnodig stroomgebruik kan inperken dan heb je meer over voor andere componenten.

[watercoolertje]

Ofwel, als je onnodig stroomgebruik kan inperken dan heb je meer over voor andere componenten.

Klopt maar dat gaat niet op voor deze technologie, stel je bent een game aan het spelen over wifi zal wifi namelijk WEL op 100% moeten draaien en je andere componenten ook dus moet de koeling berekend zijn op Wifi 100% actief, niet op wifi 6% actief

Immers maak je koeling op het heetste wat je telefoon kan worden

En de grens is helemaal niet bereikt, ja telefoons kunnen wat warm worden maar dat is op 1 klein punt dus de volgende stap is passieve koelelementen om die warmte te verspreiden en tada je kan in 1 klap 2x zo veel energie verbruiken zonder dat de telefoon warmen aan voelt dan dat ie nu op 1 punt doet (waar de SoC zit waarschijnlijk)

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 25 juli 2024 15:29]

[SunnieNL]

Als je een game speelt op wifi, dan heb je continue datastroom en blijft wifi dus gewoon 100%.

Ze zouden ook nog zo ver kunnen gaan dat als je dicht bij je accespoint bent, ze ook de power wat terugbrengen. Je hebt dan echt niet 100% van je power nodig om goed te kunnen werken namelijk.

[FloggingHank]

Hmm goed nieuws. Als helaas de accu's voorlopig niet vooruit gaan dan moeten we het elders zoeken inderdaad!

[Dexs]

Het probleem echter dat een 5% verbetering op een accu ontzettend veel ontwikkeling kost en op 480u stand by ''slechts' 24u toevoegd, dit maakt bijna niets uit. Waarschijnlijk kan er al een grotere winst gehaald worden uit de ontwikkeling beschreven in het artikel.

[earthman]

Je haalt echt geen 480u standby als je wifi aan hebt staan. Of zelfs gewoon GPRS of UMTS data.

[Yukkie]

In principe is dit een open deur natuurlijk. Hoewel ik de precieze extra standby tijd niet weet, merk ik zelf ook een langere standby tijd als ik wifi uitschakel op mijn telefoon, ipod etc. Of bedoellen ze hier nu de levensduur van de accu?

[darkcarlaza]

Ze schakelen WiFi niet uit, dat is juist het fijne. Zodra er data van of naar je telefoon gaat, dan werkt je WiFi-chip op volle kracht, op andere momenten is ie wel aan maar in zuinige modus, teruggeklokt dus.

Dit heeft als bijkomend voordeel dat niet alleen je accu langzamer leeg raakt, maar idd ook langer mee zou moeten gaan qua levensduur, deze wordt namelijk minder gebruikt.

[Tukkertje-RaH]

Maar is Wi-Fi niet een heel erg luidruchtig protocol dat heel veel 'kletst' ook als er niets te versturen is? Als je Access Point om de zoveel seconden kijkt of je als client nog wel actief bent, dan schiet je hier dus weinig mee op...

Daarbij vind ik de beloofde verlenging van de accuduur wel heel erg rooskleurig - ik ben een beetje cynisch over de resultaten...

[PPie]

om de zoveel seconden kijkt of je als client nog wel actief bent

Maar dat betekent dus dat je effectief geen dataverkeer hebt, allleen om de paar (2?) seconden bijvoorbeeld 1 milli seconde een packetje.
Dat is dus een duty cycle van 2000:1, een mooie besparing: 1 ms 100%, 2000 ms 6%. Bij elkaar 6.05%...

[Zodiac]

"Makers van wifi-chips moeten aanpassingen doen aan de firmware, waarna de chips met nieuwe firmware in nieuwe smartphones of tablets moeten worden gezet."

Dus er hoeft geen hardware aangepast te worden, alleen de firmware, iets wat een beetje knutselaar ook zelf kan vervangen. Ik kan me echter niet voorstellen dat dit voor bestaande apparatuur ondersteund zal worden door de ontwikkelaar, dus hopelijk wordt dit opgepikt in de diverse mobiele communities

[Reactie gewijzigd door Zodiac op 25 juli 2024 15:29]

[Verwijderd]

Het enige probleem is dat die betreffende chips wel geflashed moeten kunnen worden, en het lijkt me sterk dat dat mogelijk is.
Als het wel mogelijk is ligt er inderdaad een mooie uitdaging!

Nu nog grafeen batterijen, die gaan in een flits opladen, en zijn milieu vriendelijk.

[DarkIJ]

Bij mij staat wifi standaard uit op mijn smartphone. Dus veel zin zij het niet hebben als je al standaard wifi uit hebt staan.

[Reactie gewijzigd door DarkIJ op 25 juli 2024 15:29]

[borft]

waarom heb je je wifi uit? wifi is een stuk energie zuiniger dan bv 3G. En meestal is het ook nog een stuk sneller en betrouwbaarder. Als het enigzins kan heb ik altijd wifi aan.

Verder heb ik een appje dat op basis van cell towers kijkt of ik in de buurt van een bekend wifi AP ben, en dan wifi enabled. Scheelt zeker een aantal uur op de accu.

[Spockz]

Hoe heet dat programma dan?

[Peetke]

Locale kan dit (kost tegenwoordig helaas wel $10):
Heb bijvoorbeeld ook weer mijn bluetooth uit staan als ik thuis ben (hoeft alleen aan in de auto). Op basis van een paar Rules kun je zo veel accutijd besparen.

Maar er zijn er vast ook gratis versies te vinden; anybody?

[tinus73]

andere opties: Llama of AutomateIT, beide gratis te gebruiken en betaald hebben ze nog meer interessante functies (kopen is paar eurootjes 2-3)

[eelkevdbos]

Llama (op Android)
edit: nvm, iemand was me voor.

[Reactie gewijzigd door eelkevdbos op 25 juli 2024 15:29]

[Free rider]

Ik heb Wifi ook uitgezet en dat scheelt enorm - met Wifi haalt mijn HTC Desire S bijna twee dagen, zonder Wifi ruim drie. Dat vind ik een fors verschil. Alleen voor grote downloads gaat hij aan, hoewel dat wellicht niet nodig is, bij mijn abbonnement mag ik 1 GB verstoken.

[The Realone]

Erg vreemd dat zoiets nog niet toegepast wordt in een wereld waar energiebesparing (of eigenlijk hoge accuduur) zo belangrijk is. Het lijkt mij toch niet zo heel moeilijk om in te zien dat die een redelijke stroombesparing op kan leveren dus ik vraag me af waarom fabrikanten hier nog niks mee hebben gedaan. Zoals de laatste zin al aan geeft is het best mogelijk dat ze hier al langer mee bezig zijn, maar wellicht is het toch wat moeilijker dan gedacht.

Zoals wel vaker met universitaire onderzoeken is het maar de vraag hoe zo'n mooie theorie in de praktijk zal werken.