Föreställ dig att du precis avslutat en lång dag på college och tog tunnelbanan till komma hem. Ganska bekvämt kopplade du upp dig till det offentliga wifi-nätverket för att streama din favoritpodcast innan du insåg att ditt mobilbatteri var ganska lågt – under 15 %. Du är i ett dilemma! Om du inte vill pausa podcasten, men också vill ha precis tillräckligt med batteri för att nå hem, stänger du av wifi och slår på mobildata. Trots det blev batteriet urladdat. I slutändan stänger du av allt och håller telefonen på batterisparläge.
Om du sätter telefonen i energisparläge stänger du alla icke-nödvändiga bakgrundsprocesser som tömmer batteriet. (Fotokredit: ymgerman/Shutterstock)
Finns det något annat du kunde ha gjort i den här situationen? Låt oss ta reda på.
Varför en nätverksanslutning dränerar batteriet
Oavsett om en telefon använder wifi eller mobildata, kräver kommunikation med andra enheter överföring av data. Denna överföring involverar två processer. Den första är generering och spridning (dvs sändning) av data. Det andra är hämtning av data. Detta uppnås genom att använda en sändare (för att generera data) och en mottagarantenn (för att hämta data).
Sändaren innehåller en lång , tunn ledare ansluten till en växelströmskälla (AC). Elektronerna börjar oscillera när växelström flyter. Oscillation innebär acceleration och retardation av elektriska laddningar. Accelererande laddningar producerar elektromagnetiska (EM) vågor, som utbreder sig i alla riktningar. Data överförs i form av EM-vågor.
EM-vågor utbreder sig i alla riktningar från antennen. Alla mottagare inom räckvidd (Bildkredit: pxhere)
Mottagaren innehåller också en lång, tunn ledare. När EM-vågor träffar antennen absorberar elektronerna energi och börjar oscillera med samma frekvens som de infallande vågorna. Denna elektroniska oscillation skapar en växelström i mottagarantennen, som sedan omvandlas till en lämplig form (ljud, video, text, etc.).
Det är alltså uppenbart att energi används vid sändning och mottagning av data. Denna energi tillhandahålls av telefonens batteri.
Uteffekten vid mottagarantennen sjunker med den omvända kvadraten på avståndet från sändaren. En fördubbling av avståndet mellan antennerna minskar alltså uteffekten med fyra gånger. För att säkerställa att signalstyrkan inte avtar krävs mer kraft vid sändaren, vilket kostar batteriet.
Metaanalys: Wi-fi kontra GSM-strömförbrukning
För att fastställa skillnaden i strömförbrukning mellan GSM och Wi-Fi, en del typisk användning scenarier simulerades. Dessa scenarier inkluderade e-post, nedladdning av slumpmässiga data och webbsurfning. Enheten som användes var OpenMoko Neo Freerunner. Två andra enheter, HTC Dream och Google Nexus One användes för att validera de första observationerna på Freerunner.
Mobildata och Wi-fi var växelvis används för att utföra ovannämnda uppgifter. Effekten som förbrukas mäts genom att multiplicera den tillförda spänningen och den ström som dras under den specifika uppgiften.
E-mailar
Strömförbrukningen för att ta emot och läsa fem e-postmeddelanden och svara på två av dem är som följer:
GSM-strömförbrukning (mW)
Wi-Fi-strömförbrukning (mW)
E-post över GSM
~360
~5
E-post via Wi-Fi
~90
~100
Aggregerat
~450
~105
När e-postmeddelanden skickades över wifi, var det en del av strömmen summeras av GSM för att hålla enheten ansluten till mobilnätet. Denna effektförbrukning var cirka 90 mW. När e-postmeddelanden skickades över GSM sjönk wifi-strömförbrukningen till nästan noll.
Ladda ner slumpmässiga data
En fil på 15 MB laddades ner via Wi-Fi och en fil på 50 KB laddas ner via GSM. Det måste noteras att strömförbrukningen är beroende på genomströmningen (belopp av data överförs per sekund) och är självständig av den totala filstorleken .
GSM-strömförbrukning (mW)
Wi-Fi-strömförbrukning (mW)
Ladda ner Över GSM
~640
~62
Ladda ner via Wi-Fi
<5
~720
Aggregerat
~640 ~782
Den sammanlagda ström som förbrukades av Wi-Fi var mer än den sammanlagda ström som förbrukades av GSM. Detta berodde på att genomströmningen för Wi-Fi var 660.1
1,0 KB/s. Den förstnämnda högre strömförbrukningen över Wi-Fi förklarades av den större kraft som krävs för att bearbeta data som laddas ner med högre genomströmning.
Webbsurfande
GSM-strömförbrukning (mW)
Wi-Fi-strömförbrukning (mW)
Surfa över GSM
~215
<5
Surfa via Wi-Fi
~70
~55
Aggregerat
~285
~55
Det är uppenbart th att surfa över GSM förbrukar mer ström än att surfa över Wi-Fi. Detta beror på att en bakgrundsanslutning till det mobila nätverket upprätthålls hela tiden för att ta emot samtal och sms.
Sammanfattning
Kolumndiagram över strömförbrukning för GSM kontra Wi- Fi-testning
Energieffektivitet: GSM kontra Wi-Fi
Energiförbrukningen och energieffektiviteten för GSM och Wi-Fi för att strömma videor jämfördes på olika platser på ett universitetsområde . Videon spelades upp med tre olika visningskvaliteter. Fyra platser övervägdes. Fynden var följande:
Ew : Wi-Fi energiförbrukning (mJ)
E
m: Mobildata energiförbrukning (mJ)
Procentuell ökning av energi för mobildata via Wi-Fi
QL 1
1859,44
2865,75
54.11
QL 2
1247.41
2391,97
91,75
QL 3
947,51
2090,59
120,64
Aggregerat
(QL 1+ QL 2 + QL 3)
4054.36
7348.31
88,82
Här , QL 1 har den högsta kvaliteten och QL 3 är den lägsta kvaliteten.
För alla kvalitetsnivåer förbrukade mobildata mer energi än Wi-Fi. Ju lägre streamingupplösning, desto större skillnad. Detta beror på att streaming med lägre kvalitet kräver mindre energiförbrukning, men telefonen har en baslinje mobilanslutning för att ta emot sms och samtal, vilket ökar batteriförbrukningen.
Kolumndiagram över energi som förbrukats för videoströmning.
Domen
Det är uppenbart att mobildata förbrukar mer energi än Wi-Fi i verkliga scenarier. Detta beror på att en mobilanslutning alltid måste upprätthållas för samtal och sms. Dessutom är mobiltorn i allmänhet väldigt långt borta, jämfört med Wi-Fi-routrar. I områden med svag mobiltäckning får telefonen en svag signal, vilket översätts till att telefonen ännu hårdare försöker behålla nätverksanslutningen. Detta drar ännu mer ström.
Och bytet från en plats till en annan resulterar i byte av anslutningar från ett mobiltorn till ett annat. Detta bidrar också till batteriladdning. Tvärtom är Wi-Fi-routrar i allmänhet inte längre än 100 m, vilket är betydligt mindre än torn-till-telefon-avstånd. Eftersom Wi-Fi-anslutningar inte är obligatoriska för samtal och sms, sjunker energin som förbrukas av Wi-Fi nästan till noll när den inte används!
This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.
Strictly Necessary Cookies
Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.
If you disable this cookie, we will not be able to save your preferences. This means that every time you visit this website you will need to enable or disable cookies again.
