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Baterias Nos Smartphones - Porque Não Existe Grande Evolução


Walt Sousa
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O artigo é brasileiro mas acho que está muito interessante e ajuda a perceber mais ao pormenor porque razão estamos em 2011 e parece não haver forma de existir uma evolução na capacidade de duração da bateria de um smartphone. A indústria bem se esforça mas...

Por que a bateria do seu celular é uma droga?

Com o avanço dos aparelhos e o aumento da demanda energética, surge uma nova batalha: Fazer com que a bateria do celular dure até o fim do dia.

Se o seu novo e impressionante smartphone tem alguma esperança de durar mais de um dia com uma carga, será preciso mais energia do que uma típica bateria de íon pode fornecer.

Antes, você podia esquecer o carregador de seu telefone em casa, passar um feriado fora, e – desde que você não jogasse muito "Tetris" ou "Snake" – ainda voltar para casa com bateria o suficiente para ligar para um táxi.

Hoje, no entanto, estamos "casados" com nossos carregadores, e encaramos com raiva as pessoas que ocupam por muito tempo tomadas de cafeterias ou aeroportos, por exemplo. Mudar para as redes 4G super-rápidas, como muitos smartphones farão em 2011, vai apenas aumentar esse problemas. E estudos já indicam que os aparelhos 4G tendem a possuir uma vida útil de bateria pífia.

Na verdade, as necessidades energéticas da tecnologia dos dispositivos móveis estão crescendo duas vezes mais rápido do que as taxas de capacidade de bateria, de acordo com um executivo da Verizon. Porém, alcançar essas demandas não será fácil ou rápido para a indústria de baterias, e essa dificuldade contínua pode desencorajar a adoção de aparelhos 4G pelo público em geral.

Infelizmente, o problema não é uma simples questão de que as pesquisas em relação às baterias móveis estão desacelerando. Isso se estende à natureza química das baterias, a forma como pesquisa e desenvolvimento são financiados no mercado global de tecnologia móvel, além das diversas demandas que os usuários possuem em relação aos celulares e tablets.

Traídos pela Química

As tecnologias de baterias e de smartphones estão em dois estágios muito diferentes em seus ciclos de vida. "Ao contrário dos smartphones, a tecnologia de bateria têm evoluído há um século, e está muito mais à frente na curva de desenvolvimento, o que significa que melhorias nessa área, apesar de estáveis, não acontecem mais a velocidades impressionantes como tecnologias mais jovens, como smartphones", explica o executivo da fabricante HTC, Keith Nowak.

No entanto, à parte pequenos avanços na eficiência eletrólito-sólida, baterias de polímero de íon de lítio para produtos tecnológicos portáteis não mudaram drasticamente em mais de 15 anos. Quase todas as baterias que alimentam grande parte dos smartphones atuais e tablets funcionam com algumas variantes do polímero de íon de lítio.

Esse modelo foi desenvolvido comercialmente em 1996, produto da busca dos fabricantes por uma fonte de energia mais confiável para dispositivos móveis, Antes disso, celulares utilizavam baterias de íon de lítion com eletrólitos líquidos, o que as tornavam volumosas e relativamente instáveis. Nos dias de hoje, os pesquisadores de bateriam continuam a aumentar a capacidade dessas baterias.

Como a energia da bateria é originada da transferência de elétrons de carga elétrica entre um ânodo e um cátodo, os pesquisadores focam primeiramente em otimizar essa multidão de pequenas trocas. "Muitas reações químicas podem durar uma vida inteira dependendo apenas de si mesmas, e os cientistas de baterias tentam controlar isso" relatou Irving Echavarria, do Gold Peak Industries, empresa que fabrica todos os tipos de baterias.

Echavarria estima que 80% dos processos que ocorrem na bateria podem ser aproveitados com precisão; e quão menor for a janela de reações químicas erradas, mais eficiente será a bateria. Os fabricantes continuam a alcançar ganhos de capacidade ao chegar cada vez mais perto desse limite de eficiência de 80%.

Mas avanços significativos na eficiência não estão acompanhando a crescente demanda energética dos smartphones e de outros aparelhos. Frustrados pelos limites físicos e químicos das baterias, os desenvolvedores que querem aproveitar por mais tempo a bateria dos aparelhos precisam ou adicionar materiais inativos na bateria ao tornar as partes não utilizadas da mesma menores (uma técnica que já se esgotou) ou sair do íon de lítio e mudar para um material que ainda não foi completamente pesquisado

Venkat Srinivasan, um pesquisador de tecnologia de bateria na Universidade de Berkeley, na Califórnia (EUA), nota que "a física que dita a evolução das baterias é diferente da física que dita a evolução dos eletrônicos de smartphones." Parece que as baterias estão condenadas a ficarem para trás do vagão do trem até que seja feita uma descoberta incrível com um material melhor.

Novas ideias chegando... Devagar

Pequenos sinais de inovação são visíveis quando se trata da vida útil da bateria. As perguntas que ainda não foram respondidas são o quão rápidas elas irão surgir e se a tecnologia em questão será acessível para atender ao mundo inteiro.

Os estudos de lítio-íon continuam nos laboratórios de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) de muitos fabricantes, e laboratórios universitários de diversos locais já gastaram horas incontáveis estudando as possibilidades do grafeno, uma folha de átomos de carbono encontrado no grafite, que tem potencial de armazenar e transmitir energia (apesar do fato de que a utilização de grafeno para baterias direcionadas para o consumidor final ainda esteja muito distante).

No entanto, o governo americano (entre outras nações) não fornece praticamente nenhum capital para pesquisas de baterias para consumidores, investindo, na verdade, em estudos para baterias voltadas para veículos e usos militares.

Não culpe só a bateria

Desenvolver um dispositivo móvel não se resume mais em colocar todos os esforços no design na interface do usuário e no poder de processamento; trata-se de fazer todas essas coisas gastando o mínimo de energia possível. Em determinado momento, o desejo dos consumidores por planos de dados maiores e capacidades monstruosas de multitarefa serão superadas pela simples necessidade de um aparelho que permaneça funcionando por um dia inteiro.

As telas dos smartphones estão ficando cada vez maiores e suportando resoluções cada vez mais altas, duas coisas que drenam demais a carga. Diminuir o brilho da tela pode ajudar a conseguir uns minutos extras, entretanto é pouco provável que a Apple, HTC, Motorola e outras fabricantes importantes diminuam a tela de seus dispositivos tão cedo.

Mesmo assim, algumas companhias (como a Samsung e a LG) estão focando no desenvolvimento de novas telas que não possuem regulação de brilho, porém utilizam menos energia.

Outro fator importante que acaba com a energia do celular está relacionado com a crescente complexidade dos apps, que necessitam de cada vez mais capacidade de processamento. A maioria dos smartphones contém frequências Bluetooth, Wi-Fi e GPS, e em muitos casos estes três componentes operam simultaneamente. O GPS, em particular, é um notório assassino de bateria: é possível enxergar a barra de energia encolhendo ao executar o aplicativo de navegação.

Os dispositivos mais novos têm um chipset de frequência 4G, o qual requer muito mais poder de processamento para interpretar quantidades muito maiores de dados codificados no espectro LTE sem fio. No topo de tudo isso, novos celulares 4G possuem dois conjuntos de chips diferentes, um para se conectar com o espectro 4G e outro para fazer contato com a antiga rede 3G da operadora. Como resultado, o usuário pode contar com um único dia de bateria, isso se estiver com sorte.

Uma consequência dessa decolagem do consumo de energia é que os fabricantes de processadores para dispositivos móveis estão sendo muito pressionados para produzir chips mais eficientes para smartphones. James Bruce, executivo da ARM, que desenvolve e licencia produtos para praticamente todos os dispositivos no mundo, explicou que o hardware de um celular é muito mais eficiente hoje no quesito bateria do que quando os dispositivos duravam mais tempo ligados. Todavia, "a diferença entre um Nokia comum e um smartphone hoje é que não havia muito o que fazer para manter os usuários utilizando os aparelhos o dia todo", explicou.

Núcleos duplos vêm para ajudar

Os processadores dual-core (feitos pela ARM) que foram mostrados em alguns smartphones este ano (como o HTC Droid Bionic e o Motorola Atrix 4G) podem oferecer alguma esperança. De acordo com Bruce, celulares "dual-core" podem delegar tarefas simples para um núcleo, enquanto direcionam outras mais complexas (e que consomem mais energia) para o outro.

O executivo da ARM explicou que, se o dispositivo está executando apenas tarefas simples - como enviar mensagens de texto ou fazendo contas na calculadora - em um único núcleo, o outro pode baixar sua potência, economizando a bateria.

No começo de maio, uma companhia chamada Adapteva anunciou o microprocessador "Epiphany", que deve aparecer nos smartphones e tablets juntamente com os chips ARM de dois núcleos. O novo processador da Adapteva pode acomodar até 64 núcleos em um chip de celular; enquanto que inserir um chip com essa quantidade de núcleos parece o oposto de uma medida para economizar bateria.

Andreas Olofsson, CEO e fundador da companhia, afirmou que a maioria dos aparelhos de hoje rodam uma versão em escala menor e com menos consumo de energia de um processador de um desktop para se conectar à Internet, executar jogos e tocar música.

O Epiphany, por outro lado, é um chip otimizado para funcionar em partes específicas dos comandos gerais em conjunto com a CPU do dispositivo (que é responsável por todo o processamento do celular). O processador pode simplificar as tarefas offline do aparelho para deixar gestos e reconhecimento fácil mais rápidos, por exemplo. Olfsson diz que esse design poderia "colocar a força de um laptop em um smartphone"

É culpa dos Apps também

Aplicativos são os culpados finais entre os vampiros de baterias. O uso de energia de um app é uma das coisas que a Apple examina ao decidir se ele será aprovado para venda na App Store. "Ela não permitiria que o usuário arruinasse a vida útil da bateria intencionalmente, como se estivesse rodando um jogo que não requer GPS, eles rejeitariam o App se ele estivesse enviando sinais de GPS a cada 10 segundos" aponta Cameron Vanga, desenvolvedor do app 9magnets para iPhone.

Apesar do fato de que o mercado de aplicativos para Android pode abrir um grande número de aplicativos assassinos de bateria em potencial, desenvolvedores mais estabelecidos no mercado geralmente fazem um esforço para não utilizar mais força do que seria necessário para fazer com o que o app funcione propriamente, com medo de receber avaliações baixas ou de que os usuários apaguem a aplicação. "A maioria dos usuários é boa ao correlacionar quais apps estão acabando com sua carga" disse Vanga.

Grande parte dos usuários de smpartphone está satisfeita ao levar seus smartphones consigo durante o dia e plugá-los na tomada à noite. No entanto, os fabricantes de baterias terão que dar mais um passo o mais rápido possível para lidar com esse apetite voraz desses computadores em miniatura dos quais todos dependemos cada vez mais no dia a dia.

Se não surgirem inovações na tecnologia de baterias, a velocidade com que a tecnologia móvel se desloca irá disparar tão rapidamente que a veremos bater com tudo no muro da usabilidade.

(Megan Geuss)

Fonte

Edited by Walt Sousa
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  • 2 weeks later...

O facto de ter escolhido um Nokia E71 e não outro foi precisamente pelo factor da autonomia, há situações em que ligado todo o dia chega a aguentar-se 5 dias, mesmo com uma média de 300 sms recebidas por dia e umas quantas navegações por wi-fi e testes de rede com as aplicações que possuo instaladas.

O artigo está muito bom e tem sido um assunto que costumo falar bastante vezes nele, os telemóveis aumentaram o número de funcionalidades oferecidas, mas a bateria pouco evoluiu. Sempre gostei desde do tempo da Ericsson das baterias polímeros de lítio. Já o Nokia 6310i utilizava uma, ou o Ericsson T39 e além de serem bastante leves e pequenas, conseguiam uma excelente autonomia.

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300 sms?? Mas isso é a contar com encaminhamento para toda a lista de contactos, certo? Ou é mesmo 300 sms um de cada vez?

Grande coisa, ainda me lembro quando a Zon veio a minha casa instalar o serviço, só naqueles 15/20min os técnicos receberam bastantes sms, 20/30 na boa.

Esses são automáticos, é para saberem o nível de Db da tua linha em 'tempo real' se não tiverem um SDA com eles.

Edited by skaazi
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mesmo. custa-me o mesmo um minuto de comunicação e um sms, já acabei a conversa antes de ter tido tempo de acabar de escrever uma mensagem, sem contar esperar pela resposta que faz com que o outro também tem que pagar um sms, e se ficou uma duvida, tenho que mandar outro sms e esperar outra vez pela resposta. 5 minutos e 4x o preço de uma comunicação voz de 30s.

Receber não digo, quando estava na tmn recebia uns 5 sms de publicidade por dia, se tivesse o tel cadastrado em sites e merdas dessas mais algum pessoal conhecido que mandasse uns sms, era capaz de chegar lá.

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Mas vocês não leram?

São 300 mensagens recebidas.

se andar por exemplo com o cell broadcast ligado, existem muitos telemóveis que recebem essa informação como SMS, é o suficiente para centenas de mensagens se fizerem bastantes quilômetros

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Mas vocês não leram?

São 300 mensagens recebidas.

se andar por exemplo com o cell broadcast ligado, existem muitos telemóveis que recebem essa informação como SMS, é o suficiente para centenas de mensagens se fizerem bastantes quilômetros

Eu li, e tu? ;)

300 sms por dia? Ah fdx! LOL.

Vou ser sincero, há dias que até mando mais de 300 e há outros que mando 0, lol.

...

Receber não digo, quando estava na tmn recebia uns 5 sms de publicidade por dia, se tivesse o tel cadastrado em sites e merdas dessas mais algum pessoal conhecido que mandasse uns sms, era capaz de chegar lá.

Edited by skaazi
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Sendo cliente TAG da Optimus tenho acesso ao serviço de Twitter gratuitamente. Como tal posso seguir até 10 Perfis de Utilizadores no Twitter. Eu em vez de seguir utilizadores, sigo perfis de Jornais Noticiosos, Saúde, Ciência, Tecnologia e Informática. Sempre que eles actualizam os Perfis deles com notícias, recebo-as no telemóvel por sms de forma gratuita, muita da informação nem a passam no Telejornal. Ou seja, como raramente vejo televisão, é uma maneira prática e gratuita de me manter informado ao longo do dia. Há dias em que chego a receber 300 sms, mas nem é todos os dias. Depois tenho ainda as sms que são recebidas de um Protótipo do qual trabalho em que 2007 recebeu um Prémio de Inovação e Criatividade a nível Nacional, qualquer sensor que seja actuado envia sempre uma mensagem escrita com informação para a lista de utilizadores que foi programada e posso responder e controlar os dispositivos.

Além das mensagens escritas costumo utilizar com alguma frequência as mms para a equipa do Projecto. Mesmo a enviar mensagens escritas, posso ter dias sem enviar nenhuma, ou haver dias em que envio 200 ou 300 mensagens escritas distribuídas entre o Protótipo e os elementos da Equipa com falhas ou situações que se vai encontrando. Daí ter escolhido um telemóvel que pelas críticas que faziam dele indicavam ter uma excelente autonomia e realmente tem.

Edited by Rsaraiva
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  • 3 weeks later...

Smartphones… qual possui a bateria com maior duração?

Actualmente são muitos os smartphones disponíveis no mercado, e são muitas as tecnologias que os acompanham. Na hora de comprar um smartphone, costumamos analisar pormenorizadamente as várias características dos mesmos e comparar os diversos modelos. Mas será que o tempo de duração da bateria que equipa o smartphone é também um factor de decisão?

No sentido de avaliar qual o smartphone disponível no mercado que possui actualmente a melhor bateria, o site GSMarena realizou um conjunto de testes nesse sentido. Vamos conhecer os resultados.

iphone_win_thumb.jpg

De modo a avaliar a duração da bateria dos smartphones "high end" disponíveis actualmente no mercado, o site GSMarena realizou testes aos iPhone 4 e alguns dispositivos com Android como é o caso do Sony Ericsson Xperia Arc, LG Optimus 2X, Sony Ericsson Xperia Arc entre outros. O teste consistiu na realização de vários testes com o browser do equipamento,tendo sido criado um script para efectuar carregamentos de páginas web de 10 em 10 segundos. As páginas encontravam-se alojadas num servidor local, não possuíam elementos flash (para não existirem incompatibilidades) e a comunicação de cada smartphone ao servidor foi realizada via Wifi. O brilho dos equipamentos foi também ajustado para 50% .De realçar que tudo foi feito a partir do zero (carregamentos de bateria, acessos ao servidor, caches, etc).

Depois de algumas horas de intensivos testes, os resultados foram os seguintes:

Resultado dos teste de duração da bateria (usando o browser):

  • Apple iPhone 4 – 07:40 h
  • Sony Ericsson Xperia Arc – 05:25 h
  • Samsung I9100 Galaxy S II – 04:59 h (browser Opera Mobile)
  • LG Optimus 2X – 04:54 h
  • LG Black Optimus – 04:30 h
  • Samsung I9100 Galaxy S II – 04:22 h (stock browser)
  • Samsung I9000 Galaxy S – 04:06 h

Pois é, mais uma vez o dispositivo da Apple demonstrou ser o "rei" dos smartphones conseguindo uma marca de 07:40 h e levando assim um avanço de cerca de 2h15h para o seu concorrente mais directo (Sony Ericsson Xperia Arc – 05:25 h). Que mais há a dizer sobre o iPhone 4?

pplware.sapo.pt

Edited by Walt Sousa
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Sem querer entrar em guerras, até porque já assumi que o iphone é o melhor smartphone do mercado "out of the box", mas sabendo que o grande consumidor de energia são os ecrãs

é de homem comparar 3,8' com 4,3'

:facepalm:

Edited by Perks
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Isso não tem muita influência. Até porque o Iphone tem uma resolução superior a qualquer um dos outros, o que teoricamente faria com que gastasse mais. Pelo menos no ecrã.

Mas os outros tem ecrãs bravias e xptos, por isso também não é fácil perceber qual consome mais.

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