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スマートフォンの電力消費分析
山田凌大
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文献について
An Analysis of Power Consumption in a Smartphone 著者:Aaron Carroll(NICTA and University of New
South Wales), Gernot Heiser(NICTA,University of New South Wales and Open Kernel Labs)
発表年:2010年
※本資料は上の文献を基に作成されたものです。文章の内容の正確さは保障できないため、正確な知識を求める方は原文、参考資料を参照してください。
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はじめに
携帯電話の多機能化(スマートフォンの普及)
スマートフォンのバッテリー問題
サイズ・重量によるバッテリー容量の制限
電力消費量の管理は重要!
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使用するスマートフォン
Openmoko Neo FreeRunner
発売年:2008年
OS:Openmoko Linuxなど
特徴:2.5G(3Gではない), カメラがない
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測定対象(コンポーネント)
CPU, RAM, GSM
液晶ディスプレイ
バックライト, WiFi
オーディオ(コーデック,アンプ)
など
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主な装置
スマートフォン(被測定物)
DAQ(データ収集システム)
電圧測定。物理的状態からデジタル形式への変換。
ホストコンピュータ
測定結果を可視化
ベンチトップ電源装置
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分析方法
様々な使用状況下で各コンポーネントにより直接消費された電力を測定
各コンポーネントでの消費電力を比較
待機状態、アイドル状態での測定は120秒間
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アプリケーションが使用されていない状態
呼び出し、SMSメッセージを受け取ることができる状態
バックライトoff
総消費電力:68.6mW
GSMが全体の45%
RAMは3mW未満
待機状態の電力消費
0
5
10
15
20
25
30
35
GSM CP
U
RA
M
WiF
i
Gra
ph
ics
Au
dio
Res
t
Po
we
r (m
W)
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アイドル状態の電力消費
アプリケーションをいつでも起動できる
「何もしていない」状態
バックライトonから測定
総電力消費:268.8mW
LCD+Graphics=約50% 0
102030405060708090
GSM CP
U
RA
M
WiF
i
Gra
ph
ics
LCD
Au
dio
Res
t
Po
we
r (m
W)
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オーディオ再生(1/2)
1組のヘッドホンでの出力
ステレオ44.1kHzのMP3を537秒再生
バックライトoff
メッセージ・電話を受けることができる
オーディオファイルはSDカード上にある
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オーディオ再生(2/2)
総電力消費:320.0mW
オーディオは33.1mW
全体の12%未満
うち58%はアンプ
42%はコーデック
0102030405060708090
100
Po
we
r (m
W)
赤い棒はアイドル状態より数値が高い
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動画再生
5分間再生(音なし)
バックライト輝度 30(0%), 105(33%), 180(67%), 255(100%)
総電力消費:453.5mW
050
100150200250300350400450
輝度 電力消費(値はおよそ)
0% 10mW
33% 40mW
67% 140mW
100% 410mW
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電話機能
番号をダイヤル、呼び出し、接続
操作時間57秒
呼び出し中はバックライトoff
0100200300400500600700800900
輝度 電力消費(値はおよそ)
0% 0mW
33% 10mW
67% 70mW
100% 190mW
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メール機能
5件メールを受信し、読み、2件に返信
WiFiとGPRS(2.5G)の両方で測定
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
WiFi GPRS
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ウェブブラウザ
WiFiとGPRSの両方で測定
490秒間、指定サイトを閲覧する
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
WiFi GPRS
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結論・分析
バックライトの明るさが電力消費量を決定する
通話中でのGSMが最も電力消費する
待機状態よりアイドル状態のほうが電力を消費する
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提案
呼び出しなどでバックライトを暗くすると節電となる
メール、ウェブ閲覧はできるだけWiFi環境で行う
アイドル状態をできるだけ減らす
使用法ごとでの電力消費モデル化
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まとめ
電力消費の管理について
電力測定・分析
バックライトの明るさの影響が大きい
提案
使用場面でのバックライトの調整
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参考文献
OpenMoko Neo FreeRunner
http://ja.wikipedia.org/wiki/Neo_FreeRunner
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ご清聴ありがとうございました
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