Завантажувати файли та користуватися онлайновими сервісами на смартфонах та планшетах вже можна з такою ж зручністю, як і через кабельне підключення на комп’ютері. Подібне стало можливим завдяки розвитку швидкісних мобільних мереж – третього, четвертого, а зараз і п’ятого поколінь. Але, окрім мегабітів на секунду, за кадром залишається ще одне не менш важливе питання – енергоспоживання. І його потрібно вирішити, якщо ми хочемо ще швидший мобільний доступ.
Надмірний апетит
Типовий сучасний смартфон може споживати, як великий холодильник. Твердження звучить парадоксально, адже зарядний пристрій гаджетів сьогодні рідко перевищує потужність у 5 Вт, тоді як холодильник споживає у сотні разів більше. Проте не варто забувати, що смартфон сам по собі мало що вміє. На забезпечення його повної функціональності працює ціла індустрія. Це базові станції стільникового мережі, дата-центри, мережі Wi-Fi тощо. Вони є основними споживачами енергії.
За дослідженнями Digital Power Group, ІТ та телеком сьогодні споживають до 10% світової енергії. Це приблизно на 50% більше, ніж споживає світова авіація. При цьому, за підрахунками асоціації GSM з мобільних обчислень, близько 80% енергії споживають саме базові станції. Використання традиційних методів енергозаощадження, наприклад, перехід з повітряного на водяне охолодження, знижує цю цифру, але вона все одно залишиться дуже високою – на рівні 44%.
Час для дієти
Тому науковці працюють над обладнанням для мереж операторів, яке буде таким же продуктивним, але більш заощадливим. Одними з таких розробників є два професори Джоель Доусон та Девід Перраут з Массачусетського технологічного інституту. Вони започаткували компанію Eta Devices, яка продає так звану «електричну коробку передач»: це пристрій, який перемикає стільникові вежі між різними режимами та заощаджує енергію.
Усередині усіх мобільних телефонів та операторських веж є блок підсилювача, який перетворює електроенергію на радіосигнал. Проблема в тому, що лише третина із спожитої цим обладнанням енергії йде на пересилання даних. Решта 66% просто гріє атмосферу. Для телефонів це означає швидший розряд акумулятора, а для стільникових веж – більші рахунки за електроенергію.
Використовуючи останні досягнення мікроелектронної індустрії, розробники з Eta Devices заявляють, що їм вдалося підвищити ефективність підсилювача на 70%.
«Усе, що використовується сьогодні в радіозв’язку, винайшли у 1920-х та 1930-х роках, – розповідає виконавчий директор Eta Devices Матіас Естром. – Лише зараз ми отримали силу мікропроцесорів. Зараз ми переходимо від аналогового світу, в якому складно щось зробити з енергією, до цифрового світу».
Ефективна мобільність
В організації GreenTouch, яка об’єднує операторів, постачальників обладнання та дослідників, вважають, що ліпших результатів у заощадженні енергії можна досягти розумнішим плануванням кожної ланки мобільної мережі – від мобільних веж до кабельних ліній і кінцевих пристроїв. За підрахунками, такий підхід може зекономити до 90% енергіїта надати можливість для подальшого розвитку.
Технології для «зелених» мобільних мереж уже поступово з’являються, і однією з перших стала Large Scale Antenna System. Вона економить енергію завдяки тому, що мобільні вежі не «фонять» в ефір, а прицільно «стріляють» у телефон користувача.
У GreenTouch також кажуть, що вигідніше використовувати багато малопотужних базових станцій, ніж меншу кількість потужніших. Це особливо відчувається в мегаполісах із щільною забудовою.