Wi-Fi em dispositivos portáteis
Em qualquer dispositivo, quando adicionamos uma placa de rede local sem fio, o consumo de energia aumenta devido aos seguintes fatores:
O consumo adicional devido à própria placa de rede
Elementos como layout da placa, chip design, voltagem de saída e controlador de voltagem, em que cada um possui sua especificação, contribuem para a arquitetura física da placa, bem como sua forma e seu tamanho, determinando a quantidade de energia que ela utiliza.
O consumo adicional devido à energia utilizada pelos outros componentes da plataforma para manter a conexão com a placa de rede
A placa de rede, para poder realizar suas tarefas por completo, ela precisa se comunicar com os outros componentes do aparelho. Dessa forma, a interação com o processador hospedeiro, barramentos e memória gera um consumo adicional. Por exemplo, a placa de rede utiliza um barramento de interface para se comunicar com a CPU, porém em certas arquiteturas, para a transmissão e recepção de dados acontecer, é necessário que a CPU transfira ou receba manualmente cada pacote para a placa de rede, o que consome bastante energia e ocupa a CPU.
A implementação do sistema do driver para a placa de rede
O driver da placa de rede é responsável por fazer:
Gerenciamento de energia
Na maior parte do tempo a rede sem fio fica ociosa. Nessa hora a placa de rede não precisa estar totalmente ativa, podendo entrar no estado “sleep” (dormindo). Também há gasto de energia para manter a conexão com a rede.
Interação Driver/CPU
A CPU processa os dados que foram recebidos ou vão ser transferidos, devolvendo-os para a placa de rede, o que consome energia.
Gerenciamento da camada física
A mudança do ambiente da rede gera a necessidade de atualizar diversos parâmetros da camada física, sendo um deles a taxa de transmissão de dados.
Conexão de serviços
Para manter a conexão com o roteador, precisa-se regularmente verificar se o aparelho ainda consegue receber sinal desse roteador e a CPU processar os dados recebidos, consumindo energia.
Modo econômico de energia
Quando a placa se encontra no estado “sleep” (dormindo) e precisa “acordar”, há gasto de energia tanto se a placa acordar por conta própria quanto ser acordada pela CPU.
Diante desses fatores e do fato de que aparelhos portáteis são dependentes de uma bateria limitada, a imagem abaixo mostra a porcentagem proporcional ao consumo devido a adição da placa de rede sem fio.
Elementos que consomem mais energia
Transmissão: energia usada por um nó para enviar um pacote
Recepção: energia usada por um nó para receber um pacote
Escuta ociosa: energia usada quando o nó está esperando receber um pacote enquanto está ocioso
Escuta passiva (overhearing): energia usada por um nó quando ele serve de intermédio para o caminho de um pacote
Controle de overhead: energia usada em função do volume de pacotes a serem enviados ou recebidos
Confiança: energia usada de acordo com o nível de confiança do protocolo
Tempo de inversão: energia usada de acordo com o tempo necessário para ocorrer a mudança entre os modos transmissão e recepção e vice versa
