Les appareils mobiles peuvent surfer sur le web de différentes manières. Être constamment connecté à l'internet est désormais une nécessité, et lorsque vous choisissez un plan tarifaire parmi les offres de téléphonie mobile, vous devez également examiner attentivement l'option de trafic de données. Voici comment fonctionnent les principales technologies qui vous permettent d'utiliser la connexion Internet depuis votre smartphone ou votre tablette.
Wi-Fi
Le moyen le plus utilisé et le plus pratique, le coût n'affecte pas directement le crédit téléphonique, est celui du Wi-Fi ou Fidélité sans fil, une technologie de communication couramment utilisée avec tous les smartphones qui permet de se connecter à un réseau Internet externe en utilisant ses services. Il est évident que dans ce cas on ne peut pas parler de trafic de données car la navigation n'est pas associée à la sim : le téléphone portable ou la tablette se connecte à un autre appareil Wi-Fi, généralement un routeur, qui à son tour permet d'accéder à Internet. Outre l'utilisation dans les réseaux domestiques, la connexion par cette technologie peut également être disponible dans les lieux publics et est souvent couverte par un mot de passe qui est fourni, gratuitement ou contre rémunération, par le propriétaire. Comme il s'agit d'une connexion sans fil, vous devez également faire attention à la sécurité. Les réseaux Wi-Fi permettent de crypter les données à l'aide d'algorithmes complexes, mais cela est souvent fait par l'utilisateur final, qui l'ignore parfois. N'utilisez pas les réseaux WiFi gratuits ou les hotspots pour effectuer des transactions qui nécessitent une carte de crédit ou des données sensibles.
3G et 4G
Cependant, la technologie la plus utilisée par les smartphones pour le trafic de données réel est la 3G ou 3e génération, une technologie de troisième génération qui permet le transfert de données selon les spécifications IMT-2000. La norme 3G la plus utilisée dans les pays européens est l'UMTS, le système de télécommunication mobile universel qui représente une évolution du GSM et qui est également présent avec les extensions UMTS 2 et UMTS 2, qui atteignent des vitesses de 1,8 et 3 Mb/s respectivement. Le HSPA fait également partie de la même famille, une évolution de l'UMTS qui atteint la vitesse théorique de 14,4 Mb/s en téléchargement et qui a été encore améliorée avec la version HSPA jusqu'à environ 50 Mb/s. À mi-chemin entre la 3G et la 4G, mais définies nominalement comme 4G avec l'autorisation de l'UIT ou Union internationale des télécommunications, se trouvent également le WiMAX et le LTE. Le premier, acronyme d'interopérabilité mondiale pour l'accès micro-ondes, fonctionne de manière relativement similaire au Wi-Fi normal, mais sur des dimensions beaucoup plus importantes : la couverture du signal diffusé par une seule antenne arrive en effet jusqu'à 50 kilomètres de distance, avec une vitesse théorique d'environ 70 Mb/s. Le LTE ou évolution à long terme,ainsi que le HSPA, complètent la norme UMTS et portent l'accès à large bande des appareils mobiles à un niveau encore plus avancé : la vitesse de transfert des données peut atteindre 326,4 Mb/s en aval et 86,4 Mb/s en amont. Les opérateurs de téléphonie mobile qui ont participé à la diffusion de la technologie 4G/LTE en Italie sont TIM, Vodafone, Tre et Wind, avec leurs offres de téléphonie mobile 4g. À ce jour, la couverture sur le territoire national est encore assez réduite, mais dans plusieurs villes, il est déjà possible d'accéder aux technologies de quatrième génération. Les technologies de deuxième génération sont issues de la norme GSM ou Global System for Mobile Communications, qui a ensuite évolué vers le GPRS ou General Packet Radio Service et enfin vers l'EDGE ou Débits de données améliorés pour GSM Evolution. Ce dernier atteint une vitesse de transmission théorique proche de 500 Kb/s. Avant d'activer un plan 4G, vérifiez la couverture de l'entreprise choisie et les services qu'elle fournit.
Attention à la consommation
Le risque que vous courez avec cette technologie est de ne pas réaliser la quantité de données téléchargées et donc de dépasser les seuils autorisés par votre plan tarifaire en dépensant des sommes d'argent élevées. Cependant, outre le contrôle des données de votre fournisseur de téléphonie, il existe maintenant un certain nombre d'applications qui surveillent le trafic Internet et devraient donc empêcher que cela ne se produise. En outre, les conditions contractuelles de nombreux opérateurs exigent que, lorsque le seuil de données est dépassé, aucune somme supplémentaire ne soit versée mais que le surf se fasse à vitesse réduite. Faites donc attention à la consommation, mais dans la plupart des cas, il est vraiment difficile de dépasser les limites de votre plan de trafic de données et de dépenser des sommes excessives sans s'en rendre compte.
Consommation énergétique d'un smartphone
La consommation énergétique d'un smartphone est définie par la quantité d'énergie utilisée par le smartphone afin de faire fonctionner les services qu'il propose. L'écart entre l'énergie stockée dans la batterie et l'énergie consommée par les composants principaux a augmenté avec chaque génération. La consommation d'énergie d'un smartphone résulte de la consommation de ses composants parce que les logiciels, toujours plus nombreux, les sollicitent. Il est donc important de savoir mesurer et comprendre comment l'énergie est consommée sur les appareils mobiles. Cela amène les chercheurs à travailler sur différentes solutions pour réduire la consommation d'énergie afin d'améliorer l'expérience utilisateur. La consommation énergétique d'un smartphone a un impact important sur son autonomie mais un impact négligeable sur la consommation d'énergie globale.
Qu'est-ce que les données mobiles ?
Il s’agit des informations numériques échangées entre les applis de votre smartphone et l’extérieur via internet. Ces données transitent par l’intermédiaire de votre opérateur. Votre forfait mobile inclut un certain volume de données mobiles ou data mobile chaque mois. Comment les compter ? Attention, ne confondez pas le débit des données mobiles en Mbps ou Gbps qui mesurent la vitesse, avec les Mo ou Go qui mesurent la quantité. Un Mbps ou mégabit par seconde correspond à un million de données transmises par seconde. Ils sont loin les fameux modems 56K des débuts de l’Internet et leurs 56 000 données à la seconde. Aujourd’hui, grâce à la 4G, les débits mobiles se comptent plutôt en Méga voire en Giga : un Gigabit correspond à 1 000 millions de données transmises à chaque seconde. On va s’arrêter là, au moins pour l’instant. Cependant, vous avez peut-être noté que les unités indiquées par les opérateurs dans leurs forfaits mobiles sont comptées en Mo ou en Go et non en Mbps ou Gbps. C’est normal, puisqu’elles désignent des quantités et non une vitesse de transmission. La correspondance entre ces deux unités est très simple. C’est assez logique, le préfixe octo signifiant huit, comme dans un octogone, qui est une figure géométrique à 8 côtés.
Sources de consommation logicielle
- Navigation web
Beaucoup de sites populaires fournissent une version mobile, optimisée pour écran de petite taille. Du fait de la méconnaissance de la consommation d'énergie par le Navigateur web, le code de nombreux sites n'est pas optimisé et oblige le navigateur à utiliser plus de puissance que nécessaire. De plus les contenus Web dynamiques comme JavaScript et Flash sont largement utilisés dans de nombreux sites. Bien que les ordinateurs de bureau puissent facilement manipuler ces contenus web dynamiques, leur exécution est consommatrice de temps et d’énergie. Par exemple, simplement en optimisant le code Javascript de la page Wikipédia pour mobile, une économie d'énergie de 35 Joules à 25 Joules peut être réalisée, soit une économie de 29 %. De plus, la consommation d'énergie des navigateurs mobiles varie pendant le chargement des mêmes pages et images. Des bannières publicitaires peuvent augmenter la consommation d'énergie des navigateurs. Côté connectivité, le réseau Wi-Fi est environ quatre fois plus efficace que la 3G.
Transferts de données
Pour télécharger des fichiers, le réseau GSM consomme 40 à 70 % d'énergie en moins que le réseau 3G. En effet, la puissance de l'interface radio de la 3G est plus élevée que celle du GSM. De plus, le phénomène d'état de queue est beaucoup plus présent sur la 3G. Par exemple, l'état de « queue » pour le GSM est d'environ 6 secondes, beaucoup plus faible que les 12,5 secondes fixées pour la 3G. L'utilisation du réseau Wi-Fi reste plus économe que l'utilisation du GSM, surtout pour des transferts de données supérieurs à 100 ko, car le coût d'association à une borne borne Wi-Fi est élevé. En effet, le coût énergétique de l'association du smartphone à une borne Wi-Fi est comparable au coût énergétique de l'état de queue de la 3G. De plus, comme le réseau GSM est payant et que le réseau Wi-Fi est gratuit, ce dernier devrait être le réseau de prédilection pour le transfert de données. Malheureusement les réseaux Wi-Fi sont loin d'être aussi répandus, et donc accessible que le réseau GSM/EDGE.
Mécanismes de surveillance de la consommation d'énergie
Être capable de créer un modèle de consommation d'énergie est crucial pour une meilleure compréhension, conception et mise en œuvre des logiciels. Il existe deux méthodes pour mesurer et comprendre comment l'énergie est consommée sur les smartphones : La mesure de la puissance et de la modélisation de puissance. Ces deux méthodes sont complémentaires et doivent être suffisamment calibrées pour ne pas avoir d'incidence sur la validité des résultats.
Mesure de la puissance
La mesure de la puissance a pour objectif d'établir une mesure précise de la puissance consommée. Il existe deux méthodes principales pour mesurer la puissance au niveau système. Tout d'abord, obtenir des informations de la batterie dont la tension et le courant directement par les interfaces de programmation d'application ou à partir du logiciel de profilage de l'énergie. Cette méthode est plus facile à mettre en œuvre. Ou, une méthode plus précise, en prenant des mesures de puissance physique au niveau des composants. Le choix de la méthode dépend de la disponibilité d'instruments et des exigences de la mesure de puissance.
Axes d'amélioration
Batteries
Les batteries lithium-ion sont très populaires pour les systèmes embarqués mobiles en raison du bon rapport énergie et poids, de leurs longues durées de vie, et leur faible auto-décharge. De plus, la consommation de la batterie est plus élevée que la consommation d'énergie du smartphone seul. Il y a une différence substantielle + 27,6 % dans le pire des cas, 9,0 % en moyenne entre la consommation de la batterie et la consommation d'énergie du smartphone à cause de pertes dans la batterie. Les futures recherches d'économie d'énergie sur les batteries devraient, selon lui, être plus orientées sur la consommation de l'ensemble batterie et smartphone plutôt que sur la consommation d'énergie du smartphone seul. D'autres pistes sont étudiées. Certains chercheurs utilisent les nanotechnologies pour concevoir des batteries capables de produire dix fois la quantité d'électricité des batteries lithium-ion actuelles. D'autres chercheurs tentent d'exploiter les mouvements de l'utilisateur afin de recharger la batterie du téléphone, mais ils n'en sont qu'au stade initial. De la même manière les constructeurs ne proposent pas de réelles innovations pour améliorer la performance de leur batterie mais avec des réglages et des bonnes astuces, il est possible d'augmenter les capacités d'autonomie des smartphones. En augmentant l'épaisseur des smartphones, il devient possible de faire des batteries plus épaisses et donc plus lourdes. Ce qui a pour effet d'augmenter l'autonomie. La batterie amovible de l'ordiphone permet d'augmenter rapidement l'autonomie.
