El estudio halló que un protocolo diseñado para reducir el drenaje de energía que provoca el Wi-Fi a menudo no funciona con eficacia.
Eric Rozner, en la Universidad de Texas, en Austin, y sus colegas de la Universidad de Wisconsin-Madison, así como en Microsoft Research India, hicieron el descubrimiento, y también pensaron en una solución para el problema.
El equipo comenzó por probar cuánta energía necesitaban una serie de modelos distintos de teléfono móvil para utilizar el modo Wi-Fi. "Por ejemplo, descubrimos que el HTC Tilt aumenta su consumo de energía total tres veces al usar Wi-Fi", afirma Rozner, quien además señala que unos estudios anteriores han demostrado que el uso de Wi-Fi puede representar hasta el 60 por ciento del consumo de energía total del teléfono.
"El hecho de que el modo Wi-Fi consuma tanta energía es algo sorprendente", asegura Rozner. También explica que ya existe un protocolo denominado como Modo de Ahorro de Energía (Power Saving Mode), diseñado para evitar que el modo Wi-Fi desgaste las baterías de los dispositivos móviles con demasiada rapidez. Sin embargo, cuando el equipo estudió la forma en que una variedad de puntos de acceso utilizan este modo, se descubrió que la configuración malgastaba energía y daba una prioridad injusta a algunos dispositivos sobre los demás. "Encontramos que las implementaciones actuales del Modo de Ahorro de Energía sufren múltiples problemas", afirma Rozner.
El hambre de energía del modo Wi-Fi es importante. "Cada vez más y más compañías están animando a sus abonados a reducir el uso de 3G y, en vez de ello, utilizar la tecnología Wi-Fi. Para ello, las compañías están limitando el uso de datos 3G, o están forzando a determinadas aplicaciones a funcionar exclusivamente con Wi-Fi", explica Rozner.
Un dispositivo móvil utiliza el Modo de Ahorro de Energía para su radio inalámbrica entre el modo de energía completa y una configuración de sueño, durante períodos de sólo unos segundos y decenas de milisegundos, con el objetivo de conservar la energía. Por ejemplo, después de enviar una solicitud de un archivo de inte et, el teléfono puede ponerse a dormir si no recibe el archivo después de medio segundo. Mientras está dormido, el dispositivo detecta un mensaje que le indica que sus datos están listos. A partir de ahí, el teléfono cambia a plena potencia, y pide al punto de acceso que envíe los datos.
Esto funciona bien cuando el punto de acceso únicamente sirve a ese dispositivo en particular. No obstante, en realidad, es probable que esté enviando datos también a otros dispositivos, como por ejemplo ordenadores portátiles. Cuando un teléfono se despierta y pide sus datos, muchos puntos simplemente lo añaden a la parte posterior de la cola de paquetes salientes, incluso si los datos del teléfono llegaron al punto de acceso mucho antes de los paquetes que están por delante de él.
Como resultado, el teléfono quema energía mientras espera a que sus datos lleguen a la cabeza de la fila, una situación que mina la vida de la batería. Algunos teléfonos, como el iPhone, no esperan más de unas pocas decenas de milisegundos y vuelven a dormir si los datos no llegan. Sin embargo, esto también puede acabar gastando energía, así como capacidad de red; cuando el punto de acceso envía los datos, el teléfono no puede recibirlos y debe despertarse y pedirlo todo de nuevo.
Algunos puntos de acceso solventan estos problemas llevando el tráfico generado por el Modo de Ahorro de Energía a la cabeza de la cola, aunque eso puede degradar la calidad de la señal inalámbrica para todos los demás usuarios. "Hemos observado una capacidad de red reducida debido a retransmisiones innecesarias e injustas del tráfico de red", afirma Rozner. Él y sus colegas desarrollaron una forma alte ativa de manejar el tráfico del Modo de Ahorro de Energía que reduce drásticamente el uso de energía en los dispositivos móviles, y además mantiene un campo de juego equitativo para todo el tráfico.
Su sistema, denominado NAPman, impone cuidadosamente un método del tipo "primero en llegar, primero en ser servido" a todos los datos, ya sean de un dispositivo que use el Modo de Ahorro de Energía o no. Además, sólo despierta al teléfono para recuperar los datos cuando dichos datos se encuentran en la parte frontal de la cola, impidiendo que el teléfono se quede en espera y queme energía. El sistema también realiza el seguimiento de aquellos dispositivos que se vayan a dormir después de un tiempo determinado, para asegurar que no se envían los datos mientras están dormidos.
NAPman también utiliza la capacidad de los puntos de acceso Wi-Fi para hacerse pasar por puntos de acceso virtuales y así asignar distintas conexiones virtuales a los diferentes clientes. El resultado es que los dispositivos no compiten por el tráfico de manera tan directa, y el punto de acceso puede planificar cuidadosamente el envío de sus señales para que los dispositivos sólo se despierten cuando sea necesario.
"No sólo proporcionamos un ahorro de energía del 70 por ciento con respecto a la implementación convencional, sino que además NAPman es un sistema justo con el tráfico de fondo", señala Rozner. Durante unas pruebas en las que se realizó un streaming de una señal de radio de 128 kilobits por segundo a un teléfono inteligente HP iPAQ utilizando un punto de acceso lleno de usuarios, NAPman duplicó la vida de la batería del dispositivo desde 4,7 hasta 10 horas, aunque si la luz de fondo se aumentaba demasiado, el efecto se reducía ligeramente.
"Parece que aunque hoy en día los sistemas estén usando modos de ahorro de energía, lo están haciendo mal", advierte Phil Evis, que trabaja en la creación de redes en la Universidad de Stanford, y que habló después de que Rozner presentara sus trabajos en la conferencia MobiSys en San Francisco la semana pasada. "Sin embargo me pregunto cómo de específico es todo esto sólo para los dispositivos hoy día", añade.
Rozner reconoce que a medida que se lancen nuevos dispositivos, sus soluciones podrían resultar innecesarias. "No obstante, a medida que se implementen nuevos sistemas, creo que tendrán que tener en cuenta algunas de nuestras ideas", afirma. El equipo no ha entrado en conversaciones con ningún proveedor de routers inalámbricos. "Sin embargo el potencial de adaptación está ahí", señala Rozner.