Ненажра "Wi-Fi" -- контроль апетиту!

         У пошуку причин швидкої розрядки мобільних телефонів при використанні безпровідних мереж дослідники з'ясували, що протокол, розроблений для зниження енерговитрат, часто дає зворотний результат. Проте, програмне забезпечення для точок доступу Wi-Fi могло б істотно збільшити (або навіть подвоїти) час роботи портативних пристроїв без заряджання. Дослідники зіставили енерговитрати при використанні Wi-Fi для різних моделей телефонів. Наприклад HTC Tilt при підключенні до безпровідної мережі почав споживати в три рази більше енергії.

         Власникам мобільних пристроїв така ситуація може здатися не лише дуже прикрою, але  дивною: для зниження енергоспоживання при роботі з Wi - Fi розроблений спеціальний протокол (Power Saving Mode - PSM). Виявилось, що програмна реалізація цього режиму має безліч недоліків, і в результаті система витрачає енергію даремно.

         Мобільний пристрій, використовуючи PSM періодично включає і вимикає радіозв'язок. Наприклад, направивши запит на отримання деякої інформації (припустимо, файлу з мережі Інтернет) і не отримавши цю інформацію протягом заданого періоду часу (від секунд до мілісекунд), пристрій переводить систему зв'язку в "сплячий" режим і чекає повідомлення -"маячок" від точки доступу, який повідомляє, що дані готові до передачі. Після цього пристрій переходить на повну потужність і приймає потрібну інформацію.

        Усе було б добре якби цей мобільний пристрій працював наодинці з точкою доступу. Але, як правило, одна точка доступу обслуговує декілька "споживачів". І пристрій, що працює в режимі енергозбереження, ризикує "проспати" свою чергу на отримання пакетів даних : запит, відправлений після отримання "маячка", буде поставлений в кінець  черги, навіть якщо первинний запит прийшов в точку доступу задовго до звернень "конкурентів".

        Деякі точки доступу намагаються обійти цю проблему примусово поміщаючи трафік пристроїв, використовуючих PSM, в  початок черги. Але це негативно позначається на якості сигналу для усіх інших. "Несправедливий" розподіл мережевого трафіку призводить до необгрунтованого зростання кількості повторних запитів і надлишкового споживання енергії.

       Дослідники з університетів штатів Техас і Вісконсін спільно з фахівцями Microsoft Research India  розробили систему, що дістала назву NAPman яка ретельно стежить за виконанням принципу FCFS (First Come, First Served - "перший прийшов, перший обслужений") як для пристроїв, що використовують режим енергозбереження, так і для усіх інших. Система "будить" пристрій тільки тоді, коли приготований для нього пакет даних знаходиться на початку черги, і відстежує проміжки "сну", щоб уникнути відправки даних пристрою, що знаходиться в сплячому режимі.NAPman також використовує здатність точок доступу Wi - Fi виступати віртуальними точками доступу, встановлюючи різні віртуальні з'єднання з окремими клієнтами. В результаті пристрої не конкурують за трафік безпосередньо, а точка доступу може вибирати час відправки "маяків" так, щоб пристрої виходили із сплячого режиму тільки тоді, коли це необхідно.Такий підхід не лише забезпечує зниження енергоспоживання на обмін інформацією по безпровідній мережі на 70% але і підвищує якість зв'язку за рахунок раціонального розподілу трафіку. Наприклад, час роботи без заряджання смартфону HP iPAQ при обміні інформацією із швидкістю 128 кбит/із збільшилося з 4.7 до 10 годин. При включенні яскравого підсвічування ефект енергозбереження був дещо нижчий за рахунок зростання загального споживання енергії. Тестова точка доступу одночасно обслуговувала велику кількість безпровідних пристроїв.

         Розробники збираються запропонувати свої ідеї виробникам безпровідних маршрутизаторів і точок доступу, щоб забезпечити ефективніші режими роботи мереж Wi - Fi і позбавити власників мобільних пристроїв від необхідності заряджати акумулятори занадто часто.