ANTECEDENTES
CONSUMO DE BATERIA
Para lograr una mayor duración o autonomía de batería existen 2 criterios:
- Intentar no hacer muchas cosas al mismo tiempo: dado que nuestros móviles están compuestos de un gran número de componentes y tecnologías que necesitan su cuota de batería,
- Maximizar el uso de características poco exigentes y minimizar el de las muy exigentes.
Es evidente que al jugar a juegos exigentes la CPU y la GPU agotarán más rápidamente la batería del móvil, pero también lo es el hecho de que tener permanentemente activada la conectividad WiFi si no la vamos a usar, porque los chips necesitaban 1,4260W al escanear redes disponibles y tan solo 0,89W al hacer transmisión de datos. Si estamos conectados a la WiFi pero sin transmitir, el consumo baja a los 0,256W, lo que no es nada despreciable teniendo en cuenta que no la estamos usando.
La eficiencia energética de las tecnologías de conexión a redes móviles: LTE y sus iteraciones es más eficiente que anteriores soluciones, aunque eso depende también de factores como la banda de frecuencias usada o de la cobertura 3G o 4G que exista en la zona en la que nos encontramos.
Redes para menor consumo de baterías
La pantalla y el procesador son dos de los componentes del celular que más batería consumen, pero hay un tercero: la conexión de radio a la red. Los celulares se comunican constantemente con la red celular y WiFi. Este diálogo permanente es el segundo mayor factor de consumo energético de los celulares.
Ciertas innovaciones recientes permiten mitigar la fuga de energía de los celulares. Algunos ejemplos son las pantallas de LED orgánico que no requieren de retro iluminación y los procesadores multi núcleo, capaces de activar y desactivar sus núcleos cuando es necesario.
Sin embargo, están siendo desarrolladas nuevas tecnologías que ayudarán a limitar el impacto de la conexión de radio en las baterías de los celulares.
Rastreo envolvente
El gran consumo de energía de LTE se explica en parte por su alta razón de potencia pico-promedio. La forma de onda de LTE se asemeja a la música clásica: largos momentos de calma marcados de crescendos. Y al igual que la música clásica, LTE necesita de un amplificador de alta potencia que capture esos picos y valles, en caso contrario la señal se distorsiona.
Los teléfonos celulares típicamente generan una amplia envolvente de potencia para cubrir los extremos de la forma de onda de LTE, pero por lo general la señal de LTE sólo necesita de una fracción de esa energía. Compañías como Nujira, Quantance y Qualcomm han desarrollado una tecnología llamada rastreo envolvente, que ajusta constantemente la energía amplificada del dispositivo a aquella que la señal LTE necesita en cada momento. El resultado es una conexión 4G mucho más eficiente en el plano energético, con ahorros de energía de hasta un 25%.
El rastreo envolvente está comenzando a ser incorporado en los smartphones, como las últimas generaciones de teléfonos Samsung Galaxy, iPhone y Nexus. Si bien no se trata de una funcionalidad a la que los fabricantes de estos dispositivos dediquen demasiada publicidad (no es fácil explicar en qué consiste), el rastreo envolvente tendrá un gran impacto.
Small Cells
La conexión de radio consume batería principalmente cuando está transmitiendo, enviando sus señales a la antena. Es decir que cuanto más lejos uno se encuentre de la torre de celular, mayor será el esfuerzo que el teléfono realice para que su señal sea escuchada. Para crear una red de celular eficiente en energía, lo ideal sería que cada dispositivo se encuentre a unos pasos de distancia de una torre.
Esto no es realmente posible en un mundo de grandes celdas montadas en edificios y altos mástiles, pero los operadores están comenzando a construir un nuevo tipo de red más densa utilizando small cells. Las small cells actúan igual que las macro celdas — transmiten las mismas señales y soportan la misma capacidad —pero cubren áreas mucho más pequeñas. Clusters de small cells podrían aportar enormes cantidades de capacidad a las redes.
Las small cells tienen además una ventaja adicional: acortan las distancias que las señales necesitan atravesar. Si en cada manzana de la ciudad hubiera una small cell, nuestros teléfonos enviarían sus señales a unos cien metros de distancia en lugar de a una torre situada a un kilómetro.
La tendencia es tener small cells distribuidas a lo largo y ancho de las ciudades. Por el momento, los operadores las están instalando en sitios estratégicos para incrementar la capacidad de red en áreas de mucha circulación, como plazas y centros comerciales. Sin embargo, ya se han efectuado algunos despliegues a gran escala. La compañía estadounidense Verizon, por ejemplo, está construyendo una red de 400 small cells en los corredores tecnológicos de San Francisco, donde la demanda de 4G es elevada. Al tiempo que el componente básico de las redes celulares disminuya en tamaño, aumentará la vida útil de las baterías.
EL COSTO DE LA RECARGA EN EL AUTO
John Bereisa, ingeniero estadounidense que trabajó para General Motors, se dio a la tarea de calcular el costo que representa cargar la batería del celular en el puerto USB del auto y su impacto en el medio ambiente.
Un smartphone conectado a Wi-Fi, necesita alrededor de 4.8 vatios de energía; para cada auto que rinda alrededor de 30 millas por galón de gasolina, representa una pérdida de 0.03 millas por galón. Si contamos que alrededor de 3,000 millones de millas se conducen al año en las carreteras de Estados Unidos, a una velocidad media de 30 millas por hora, el uso adicional de gasolina para el celular es de 100 millones de galones, esto es igual a 200 millones de dólares en costo. Tomando en cuenta que el galón cuesta dos dólares, se gasta alrededor de dos centavos por hora para cargar el dispositivo, es decir, un costo 33 veces mayor a cargarlo en casa.
Con base en el cálculo de 0.03 millas por galón para cargar el teléfono, al año se emitirían casi 970 toneladas extra de dióxido de carbono en Estados Unidos.
El número de vehículos con puertos USB para carga de energía se elevó a 14.6 millones registrados el 2015 en Estados Unidos según datos de la consultora IHS.
Ciertas innovaciones recientes permiten mitigar la fuga de energía de los celulares. Algunos ejemplos son las pantallas de LED orgánico que no requieren de retro iluminación y los procesadores multi núcleo, capaces de activar y desactivar sus núcleos cuando es necesario.
Sin embargo, están siendo desarrolladas nuevas tecnologías que ayudarán a limitar el impacto de la conexión de radio en las baterías de los celulares.
Rastreo envolvente
El gran consumo de energía de LTE se explica en parte por su alta razón de potencia pico-promedio. La forma de onda de LTE se asemeja a la música clásica: largos momentos de calma marcados de crescendos. Y al igual que la música clásica, LTE necesita de un amplificador de alta potencia que capture esos picos y valles, en caso contrario la señal se distorsiona.
El rastreo envolvente está comenzando a ser incorporado en los smartphones, como las últimas generaciones de teléfonos Samsung Galaxy, iPhone y Nexus. Si bien no se trata de una funcionalidad a la que los fabricantes de estos dispositivos dediquen demasiada publicidad (no es fácil explicar en qué consiste), el rastreo envolvente tendrá un gran impacto.
Small Cells
La conexión de radio consume batería principalmente cuando está transmitiendo, enviando sus señales a la antena. Es decir que cuanto más lejos uno se encuentre de la torre de celular, mayor será el esfuerzo que el teléfono realice para que su señal sea escuchada. Para crear una red de celular eficiente en energía, lo ideal sería que cada dispositivo se encuentre a unos pasos de distancia de una torre.
Esto no es realmente posible en un mundo de grandes celdas montadas en edificios y altos mástiles, pero los operadores están comenzando a construir un nuevo tipo de red más densa utilizando small cells. Las small cells actúan igual que las macro celdas — transmiten las mismas señales y soportan la misma capacidad —pero cubren áreas mucho más pequeñas. Clusters de small cells podrían aportar enormes cantidades de capacidad a las redes.
Las small cells tienen además una ventaja adicional: acortan las distancias que las señales necesitan atravesar. Si en cada manzana de la ciudad hubiera una small cell, nuestros teléfonos enviarían sus señales a unos cien metros de distancia en lugar de a una torre situada a un kilómetro.
La tendencia es tener small cells distribuidas a lo largo y ancho de las ciudades. Por el momento, los operadores las están instalando en sitios estratégicos para incrementar la capacidad de red en áreas de mucha circulación, como plazas y centros comerciales. Sin embargo, ya se han efectuado algunos despliegues a gran escala. La compañía estadounidense Verizon, por ejemplo, está construyendo una red de 400 small cells en los corredores tecnológicos de San Francisco, donde la demanda de 4G es elevada. Al tiempo que el componente básico de las redes celulares disminuya en tamaño, aumentará la vida útil de las baterías.
EL COSTO DE LA RECARGA EN EL AUTO
John Bereisa, ingeniero estadounidense que trabajó para General Motors, se dio a la tarea de calcular el costo que representa cargar la batería del celular en el puerto USB del auto y su impacto en el medio ambiente.
Un smartphone conectado a Wi-Fi, necesita alrededor de 4.8 vatios de energía; para cada auto que rinda alrededor de 30 millas por galón de gasolina, representa una pérdida de 0.03 millas por galón. Si contamos que alrededor de 3,000 millones de millas se conducen al año en las carreteras de Estados Unidos, a una velocidad media de 30 millas por hora, el uso adicional de gasolina para el celular es de 100 millones de galones, esto es igual a 200 millones de dólares en costo. Tomando en cuenta que el galón cuesta dos dólares, se gasta alrededor de dos centavos por hora para cargar el dispositivo, es decir, un costo 33 veces mayor a cargarlo en casa.
Con base en el cálculo de 0.03 millas por galón para cargar el teléfono, al año se emitirían casi 970 toneladas extra de dióxido de carbono en Estados Unidos.
El número de vehículos con puertos USB para carga de energía se elevó a 14.6 millones registrados el 2015 en Estados Unidos según datos de la consultora IHS.
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