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Porque é que os smartphones têm pouca autonomia?
Como é que os smartphones podem ficar mais eficientes …com o dobro de bateria?
Os smartphones (telefones supostamente “inteligentes”) vieram substituir os “simples” telemóveis. Estes novos gadgets, que mudaram o conceito de telemóvel convencional, oferecem um conjunto alargado de funcionalidades que vão desde o acesso aos mais diversos serviços na Internet, até, por exemplo, ao registo de caminhadas com o GPS que vem integrado.
Os smartphones são superiores em quase tudo quando comparados a um telemóvel mas, há um componente que ainda não conseguiram superar: a duração das baterias.
Quem ainda se lembra do “velho” Nokia e Alcatel cujas baterias duravam 1 semana? Pois bem, apesar da tecnologia ter evoluído significativamente em termos de CPU’s, GPU, memórias, etc (muita das vezes temos smartphones mais potentes que PC’s), a verdade é que continuamos a ter pouca autonomia, a nível de bateria, nestes equipamentos.
Mas a que se deve a fraca autonomia?
A culpa é dos amplificadores de potência. Ou seja, o chip que transforma a energia eléctrica em sinais de rádio frequência (RF) ou que amplificam sinais de RF em níveis suficientes para a sua transmissão.
Quantos de nós já não se aperceberam que em determinadas situações (ex. envio de ficheiros, streaming) o equipamento começa a ficar quente e a carga da bateria começa a diminuir? A culpa é dos amplificadores de potência que em alguns casos são responsáveis por se perder cerca de 65% da totalidade da bateria, fazendo com que o utilizador tenha a necessidade de carregar, por dia, mais do que uma vez o equipamento.
A imagem seguinte mostra os 5 amplificadores de potência (marcados a vermelho) que fazem parte de um iPhone, e que são responsáveis por cerca de 60% do consumo de energia.
Estes amplificadores de potência, que usam transistores, funcionam em dois modos:
- standby (em modo de poupança/gestão de energia)
- Modo sinal (Quando há a necessidade de transmitir informação)
Basicamente, um equipamento torna-se eficiente em termos energéticos se conseguir gastar a menor quantidade de energia. A comutação entre os dois modos, referidos anteriormente, é um problema nos amplificadores de potência actuais, uma vez que, esse momento de transição, há a tendencia de ser gerada uma distorção no sinal, levando a que haja uma grande perda de energia.
Problema resolvido?
Recentemente uma Startup criada por investigadores do MIT, à qual deram o nome de Eta Devices, anunciou que um novo método/tecnologia permite gastar metade da energia, podendo assim um dispositivo ter uma autonomia 2x superior ao que consegue actualmente.
O novo método funciona basicamente como uma “caixa de velocidades” electrónica extremamente rápida em que diferentes voltagens podem ser enviadas através do transistor e este seleciona aquela que minimiza o consumo energético. Esta operação é realizadas 20 milhões de vezes por segundo. A empresa baptizou esta técnica com o nome “asymmetric multilevel outphasing".
Este tecnologia além de resolver o problema de consumo de energia na transmissão, resolve também no cenário inverso em que o equipamento está a receber. Neste caso, apesar do amplificador de potência estar ocupado é necessário que os pacotes sejam confirmados ao emissor de modo a que haja garantias e confiabilidade na comunicação (mais propriamente na entrega dos dados ou então alertar o emissor para reencaminhar um determinado pacote que foi perdido/ou não recebido (idêntico ao que acontece com o protocolo TCP).
O transmissor é muito activo, mesmo quanto estamos a ver um simples vídeo no Youtube.
Refere Dawson, um dos investigadores.
Em 2013, a empresa quer levar a sua tecnologia aos operadores de modo a “corrigir” as estações/células base (que emitem o sinal) que recorrem a amplificadores de potência "convencionais".
Estes são responsáveis por gastos na ordem dos 67% de energia, a juntar cerca de 11% da energia gasta em ar-condicionados, perfazendo assim um total de 78% no consumo total. Mattias Astrom, CEO da empresa, referiu que “O novo amplificador permitirá reduzir para metade os custos com eletricidade dos grandes operadores”.
De referir que anualmente são instaladas cerca de 1 milhão de novas estações base, sendo que actualmente já com suporte para a tecnologia 4G/LTE. As estações base gastam em média cerca de 28 mil milhões de euros anuais, o que corresponde a 1% de consumo de eletricidade a nível mundial.
Os investigadores referem também que esperam que a tecnologia chegue rapidamente aos dispositivos móveis. Ref
Consideram que este novo método seja suficiente para termos mais autonomia nos smartphones?
Este artigo tem mais de um ano
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Excelente artigo. Parabéns.
Eu não acho, vai ter mais autonomia, mas não vai ser uma grande mudança.
Com toda esta evolução tecnológica, um dia ainda vai ser possível criar energia do nada como nos filmes do Iron Man ! 😉
Tecnicamente até no nada existe energia, só falta saber extraí-la.
Dizem que sim, e eu acredito. Nikola Tesla, aliás, já tinha descoberto à 100 anos atrás que existe energia ilimitada e gratuita em qualquer lado, que poderia vir a ser utilizada por todos os equipamentos. Os grandes investidores da época não o financiaram quando descobriram que não conseguiriam taxar essa energia para ganharem dinheiro. acho que foi assim…
A energia que falas veio de mais sítios, inclusivamente do sol …. não tens energia do “nada”
A energia que se referem é a
chamada “ENERGIA NEGRA”.
Por isso chamada energia do nada e alias até temos a antimateria que esta em todo o lado.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_escura
Mas o Iron Man não usa energia do negocio do peito dele?
Excelente artigo, parabéns
Segundo o que dizem, não acredito que este método seja suficiente porque os touch gastam muito em utilização activa, é necessário um método mais inovador.
Mas isto é o começo. Se juntarem mais umas quantas tecnologias inovadoras a esta…
Segundo o meu smartphone o que gasta mais bateria é o ecrã com uns 45% de media.
Engraçado! No meu tem isto:
Telemóvel inactivo: 24% :-/
Bluetooth: 24%
Wi-Fi: 24%
Telefone inactivo: 18% :-/
Ecrã: 10%
Creio que o “Télemovel inativo” é os processos do telefone que usam a bateria.
O termo “Telefone Inactivo” tem haver com a bateria gasta pelo “radio” -> rede do telefone.
Realmente o sistema podia dar mais alguma informação, ou informação mais detalhada.
Obrigado pela explicação!
A dias vi uma noticia que a Sharp tinha desenvolvido um novo tipo de ecrã que gastava bem menos.
Acho que são os IGZO LCD
eu acho que é preciso é baterias melhores sistemas de iluminação poupados e processadores mais económicos.
quanto mais inovação, melhor, mas nos smartphones o processador (e gpu) e a iluminação é que gastam a bateria de uma acentada.
depois a nivel de comunicações… num galaxy s3 abre-se o skype e o google talk ao fim de 1h la se foi um bom naco da bateria.
Se possível, troca o Skype pelo Viber. Notas logo a diferença abismal no consumo da bateria!
tas enganado, o que gasta bateria aos molhos nao sao os processadores e gpu’s (estes ate sao bastante eficientes energeticamente… (+/- e claro, podiam gastar mt menos…)) mas antes sim, o LCD. O LCD esse sim consome a bateria como se nao houve-se amanha…
Eu tenho um galaxy ace e o consumo de bateria começa “à grande” quando ligo o 3G. Ai sim vejo a minha bateria a desaparecer.
Não acham este artigo um pouco abrasileirado?
“eletrônica”
“confiabilidade”
Termos inteiramente brasileiros.
menos sff…
Novo acordo ortográfico?
“eletrônica” nem com o novo acordo lá vai…
“voltagens”… ou será tensões??? 😀
Então mas os telefones estúpidos de antigamente (ou seja, os não Smartphones) não tinham amplificadores de potência também?
Tinham um ou dois, já os smartphones tem o GPRS, 3G, 4G, LTE, etc, etc, Têm Wi-Fi, Bluetooth, GPS, etc, etc, etc. E mesmo os que os antigos têm, são bastante inferiores que num smartphone, basta comparares as velocidades da internet nuns e noutros.
Devias querer dizer “Startup” e não “Atartup”. Mto bom artigo 🙂
Não vai andar para a frente esta nova tecnologia, pelo menos para o publico em geral… o lobby da venda de baterias também não aceitou a normalização do formato para que as mesmas fossem intermutáveis entre marcas, como as vulgares pilhas (baterias alcalinas) já o são á dezenas de anos.
Na minha opinião há uma série de factores que provocam a fraca autonomia dos smartphones:
Ecrã;
Processador;
Transmissão de dados 3G (vê-se pelo aquecimento do meu iPhone quando está a enviar/receber dados via 3G)+ WiFi;
Eficiência do sistema operativo. Este ponto pude comprová-lo actualizei o telefone para o iOS6 (que saudades do iOS 5.1.1). Com as definições exactamente iguais e com a mesma utilização tenho quase menos 1 dia de autonomia (antes a bateria durava entre 2 e três dias).
É a excelência que vocês empregam na realização de artigos como este que me fazem com que esta seja a fonte preferida de notícias da área.
Parabéns
É um facto de que passo dos telemóveis comuns para os smartphones, viu a autonomia decrescer imenso.
Além de uma optimização do Hardware/Software a nível de consumos energéticos, seria sensato os fabricantes tentarem desenvolver mais soluções como o Samsung Blue Earth. Pela informação que me chegou, este equipamento ainda está muito longe do que é proposto. A capacidade de carregamento através de energia solar muito limitada e com vários problemas.
Seria bom ver-mos, nos próximos anos, uma uniformização destas tecnologias ECO aliadas aos smartphones que tanto utilizamos.
Desculpem se isto poderá ser um pouco off-topic. Mas confesso que seria uma passo importante.
Carlos Costa
Correcção: “É um facto de quem passou dos telemóveis..”
Não é nada disso Pedro! 🙂
O que gasta a bateria nos smartphones é o Facebook!
90% da malta compra smartphones para quê? Facebook!! 😀
hehe
/irony
Eu acho que alguém começou este artigo com uma confusão total..
O problema do rendimentos dos amplificadores de 30 a 40% e da distorção ocorre apenas nas BTSs e nunca nos telemóveis/Smartphones. (Tanto que o alvo desta tecnologia, tal como referido no artigo são as operadoras e não as fabricantes de telemoveis…)
Claro que não há almoços gratis e o amplificador do telemovel gasta bateria, mas esta tecnologia não vem alterar em nada isso…
Cumprimentos,
Pedro
E eu a pensar que seria talvez por termos processadores dual core e quad core com 1GHz e mais até, em vez dos velhinhos processadores com 600 MHz ou 800Mhz… Ou por termos mais RAM, chegando o telemóvel a ultrapassar o hardware de computadores pequenos! Ou então por termos ecrãs com o dobro e triplo do tamanho (dos pequeninos e mais simples) e funcionalidade touch por cima disso mesmo, com mais cores do que nunca… Ou ecrãs com mais resolução do que nunca, ou sistemas operativos que puxam mais pelo processamento que os velhinhos proprietários (estilo Symbian)…
Francamente não concordo que seja apenas pela transmissão de dados. Desliguem ambas as antenas, do Wifi e de operador, e utilizem apenas o telemóvel para navegar pela vossa caixa de mail offline ou ver documentos, e a “poupança” não será assim tão significativa. Sem dúvida que o 3G e o Wifi são gastos gigantescos, mas de longe acredito que sejam os principais!
Acredito sim é que os equipamentos evoluíram, têm outro tipo de necessidades energéticas e a tecnologia utilizada nas baterias é sensivelmente a mesma… Queremos mais autonomia, fazemos baterias maiores! Na “curva” da evolução tecnológia, os senhores das baterias estão muito para trás e agora a solução para a autonomia é “Usem menos o telemóvel, usem um tema mais escuro e desliguem o 3G…”
Em relação ao artigo, está muito bem construído mas se estamos a falar de aumentar a autonomia de 1 dia para 2 dias, então infelizmente ainda não será significativo…
BRUTAL
O maior consumo nos smartphones não são os periféricos de rádio, longe disso.
O maior consumo é sempre, repito, sempre provocado pelo ecrã.
Vejo, por exemplo, o meu Galaxy Nexus que ao fim do dia 65-70% do consumo da bateria foi provocado pelo ecrã: nada mais.
Artigo muito bonito, mas com um argumento fraco.
Se esses novos amplificadores de sinal, forem para o mercado os fabricantes, passam a produzir telemóveis com menos 1mm de espessura, em k esse mm vem da bateria. XD
Se mantivessem os telefones um bocadinho mais grossos podia-se ganhar um pouco mais de autonomia.
Como já alguns comentários referem, o componente que supostamente consome mais bateria é o ecra. Em segundo lugar está efectivamente o componente de radio. Mas o problema não está somente no consumo do mesmo. De uma forma muito resumida:
No 3G (UMTS) o envio de dados é agendado de acordo com uma maquina de estados chamada RRC (cada estado define propriedades como se o canal de radio é partilhado, velocidade de transmissao..). Esta maquina de estados é baseada em timeouts estaticos. Ou seja, mesmo que se envie um unico packet o canal fica estabelecido até os timeouts (correspondentes a despromocao de estados) expirarem. Como os desenvolvedores de aplicacoes geralmente nao estao cientes destas caracteristicas nao optimizam as comunicacoes para aproveitar as propriedades do RRC. Quando se tem multiplas aplicacoes a fazer updates de forma completamente descordenada, maior parte da bateria consumida pelo componente de radio no estabelecimento de canais de radio nem sequer é utilizada.
A titulo de exemplo, a pior aplicacao que testei até hoje foi o Line (applicacao de chat) que realiza cerca de 4+ updates por cada 10 minutos sem interacao de utilizador e com ecra off. Se considerarmos que por cada update o periodo de alocacao de radio é de cerca de 15 segundos, temos 1minuto por cada 10 😀
O 4G tambem nao vem mudar nada, sendo que para pequenos pacotes ainda consume mais bateria. Vejam o serviço da google : google cloud messaging.
O problema também não deverá ser resolvido pelo outro lado!? Ou seja, por se utilizarem baterias de diferentes técnologias capazes de “aguentar” mais tempo? Não há já algumas novidades quanto a baterias de hidrogénio?