Оптимизация энергопотребления мобильных устройств при работе в беспроводных сетях wireless fidelity (Wi-Fi)

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

тики и грозит потерей отраслью эффективности из-за бюрократизации процессов контроля. Стандарты же, создаваемые СРО, могут оперативно изменяться, обобщая наиболее передовой опыт оказания консалтинговых услуг и учитывая пожелания клиентов. Кроме этого, поскольку законом разрешено создание нескольких конкурирующих СРО в одной сфере, то может возникнуть ситуация плодотворной конкуренции в области стандартов качества консалтинговой деятельности, в рамках которой клиенты будут выбирать компании, принадлежащие к тем СРО, эффективность деятельности членов которых была наивысшей.
Таким образом, проведенный анализ позволяет сделать вывод о необходимости разработки и совершенствования стандартов качества консалтинговых услуг силами саморегулируемых организаций. Это позволит повысить степень доверия к отечественному консалтингу, обеспечит распространение лучших бизнес-практик и, в конечном итоге, повысит эффективность функционирования экономики России.
Литература:
1. Капелюшников Р. И. Концентрация собственности в системе корпоративного управления: эволюция представлений // Российский журнал менеджмента, 2006. — Т. 4. — № 1.
2. Токмакова Н. О., Андриянова М. В. Менеджмент-консалтинг — М.: Издательский центр ЕАОИ, 2009. — 271 с.
3. Режим доступа: http: //www. pwc. com/gx/en/annual-review/ ?а^-і: ї§ щ'-Є5. -]Ьіт1
4. Режим доступа: http: //www. de1oitte. com/2012revenues
5. Режим доступа: http: //www. ey. com/AU/en/Newsroom/Facts-and-fїgures
6. Режим доступа: http: //www. kpmg. com/g1oba1/en/
issuesandinsights/artic1espub1ications/press-re1eases/pages/fy2011-revenues. aspx
7. Режим доступа: ht1p: //raexper1. rщ/rankїngtab1e/?tab1e_fo1der=/ consu1t/2011/main/
8. Режим доступа: http: //raexpert. ru/rati
ОПТИМИЗАЦИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИ РАБОТЕ В БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЯХ WIRELESS FIDELITY (WI-FI)
Окунев Б. В., к.т.н., доцент Филиала ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске
Жужгина И. А., к.э.н., доцент Филиала ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске
Рассмотрены возможности оптимизации энергопотребления мобильных устройств при работе в беспроводных Wi-Fi сетях. Предлагаемый подход улучшает стандартные процедуры взаимодействия с Wi-Fi сетями с позиции энергосбережения. Он предназначен для внедрения в мобильные устройства, работающие на основе операционной системы (ОС) Android.
Ключевые слова: энергопотребление, мобильные устройства, беспроводные Wi-Fi сети, ОС Android, беспроводные самоорганизующиеся сети (ad-hoc), Infrastructure.
ENERGY OPTIMIZATION OF MOBILE DEVICES THE USE OF WIRELESS NETWORKS WIRELESS FIDELITY (WI-FI)
Okunev B., Ph.D., docent, Smolensk branch, National research university «MEI», FGBOU VPO Zyuzgina I., Ph.D., docent, Smolensk branch, National research university «MEI», FGBOU VPO
The possibilities of optimizing the energy efficiency of mobile devices, the use of wireless Wi-Fi networks. The proposed approach improves the standard procedures of interaction with the Wi-Fi networks from the perspective of energy conservation. It is designed to be implemented in mobile devices, running on top of the operating system (OS) Android.
Keywords: energy, mobile devices, wireless Wi-Fi network, OS Android, wireless self-organizing network (ad-hoc), Infrastructure.
В последнее время все большую популярность набирают многофункциональные мобильные устройства на основе ОС Android. В 2012 году по данным независимого информационного ресурса «Kantar Worldpanel ComTech» и агентства «Gather» Android лидирует на рынке, получив около 60% от общей доли продаж [1]. Абсолютное большинство этих устройств имеют функцию работы с беспроводными Wi-Fi сетями.
Одной из важнейших характеристик любого мобильного устройства является время его работы без подзарядки. Не исключением являются и устройства на основе ОС Android. Энергопотребление мобильных устройств зависит от множества различных факторов: от версии ОС, набора запущенных программ, режима работы и т. д. Например, энергопотребление в режиме работы с беспроводными Wi-Fi сетями значительно увеличивается по сравнению с автономным.
В течение последних нескольких лет беспроводные технологии прошли процесс стандартизации, значительно повысилась скорость передачи данных, а цена стала доступной. Явным преимуществом Wi-Fi является способ подключения, ведь именно здесь наиболее сильны преимущества беспроводных сетей. Беспроводные сети позволяют без труда подключить пользователей к Интернету, а также общим ресурсам предприятия там, где затруднено кабельное подключение или необходима высочайшая мобильность.
Основными преимуществами беспроводных решений при выборе способа построения сети можно выделить: гибкость конфигурации- простота расширения сети- беспроводной доступ в Интернет- безопасность- большое разнообразие поддерживаемых устройств.
Существуют следующие типовые решения конфигурации беспроводных локальных сетей: ad-hос (самоорганизующаяся сеть) и
Infrastructure (взаимодействие через точку доступа). Первая группа типовых решений собрана на основе режима работы «равный с равным». В режиме ad-hoc, который также называют Independent Basic Service Set, станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима требуется минимум оборудования — каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания какой-либо сетевой инфраструктуры. Основным недостатком режима ad-hoc является ограниченный диапазон действия, или радиус возможной сети. Остальные решения создаются на основе более сложного режима работы Infrastructure. В данном режиме станции взаимодействуют друг с другом через точку доступа (Access Point). Точки доступа соединяются между собой с помощью либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов. При этом, основным протоколом в организации этой сети является Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), а основным инструментом, реализующим этот протокол, является DHCP — сервер [2]. DHCP — протокол динамической конфигурации узла, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). TCP/IP -набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы -инкапсуляции. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматического подключения компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.
При использовании стандартных процедур мобильные устройства на основе ОС Android позволяют организовать подключение к Wi-Fi сети через точку доступа и «неполнофункциональное» подключение к ad-hoc сети. При таком подключении мобильное устройство посылает запрос на получение ip-адреса от DHCP-сервера, который отсутствует в ad-hoc сети. Поэтому разработчику при создании своего приложения приходится использовать узконаправленные системные функции и алгоритмы для подключения к такой сети. Отметим, что при подключении как к ad-hoc, так и к точке доступа, энергопотребление мобильного устройства заметно увеличивается.
Рассмотрим стандартную процедуру поиска доступных беспроводных Wi-Fi сетей, подключения и работы с ними. Важной особенностью этой процедуры является возможность единовременного подключения одного устройства только к одной сети (в случае наличия одного сетевого адаптера).
В соответствии со стандартной процедурой работы с беспроводными сетями в устройствах на основе ОС Android, пользователь, выбирая соответствующий пункт меню, проводит настройку беспроводных Wi-Fi сетей. Устройство автоматически начинает поиск доступных сетей в радиусе действия. После выполнения поиска доступные сети выводятся в виде списка на экран. В случае, если найдена «предпочтительная» или «запомненная» сеть, то устройство автоматически подключается к ней. Запомненной Wi-Fi сетью в устройствах на основе ОС Android является каждая сеть, подключение к которой уже осуществлялось с этого мобильного устройства. Предпочтительной является сеть с наилучшим сигналом из списка запомненных.
Список доступных сетей в радиусе действия обновляется через определенные интервалы времени. При этом длительность интервала зависит от версии ОС мобильного устройства и лежит в диапазоне от долей секунды до нескольких секунд. Тем самым, выполнение сканирования сети происходит циклично с заданным периодом времени. Если пользователь выбирает в списке доступных другую сеть, то производится автоматическое подключение к этой сети.
Следует обратить внимание на то, что пользователю предоставляется возможность практически непрерывно наблюдать обновленный список доступных сетей. Подобный цикличный бесконечный поиск доступных сетей сделан для реализации возможности быстрого переподключения пользователя от одной сети к другой, при этом игнорируется факт, что каждый поиск является достаточно энергозатратным. Необходимо заметить, что вышеназванная возможность не является часто востребованной, а комфортное для пользователя время переподключения в обычных режимах составляет порядка несколько секунд. При этом, как отмечалось выше, возможность одновременного подключения к нескольким сетям отсутствует.
На основании вышеизложенного, представляется разумным с точки зрения энергосбережения использовать следующую процедуру поиска и подключения к беспроводной Wi-Fi сети мобильного устройства. На первоначальном этапе производится поиск доступных беспроводных сетей в радиусе действия. В дальнейшем пользователю предоставляется возможность выбора сети из списка. После подключения к выбранной пользователем сети циклический поиск других доступных сетей больше не производится до того момента, пока этого не пожелает пользователь.
Так как в большинстве случаев разработка программного обеспечения для мобильных устройств на основе ОС Android проводится на языке программирования высокого уровня JAVA, то реализация вышеописанной процедуры представлена именно на этом языке [3].
На начальном этапе необходимо обратиться к классу WiFiManager через функцию getSystemService с параметрами WIFI_SERVICE. Данный класс позволяет получить подробную информацию об адаптере и подключениях к беспроводной Wi-Fi сети.
На следующем этапе следует убедиться в том, что WiFi-адаптер мобильного устройства включен. Сделать это можно с помощью метода isWifiEnabled класса WiFiManager, который возвращает значение «true» при включенном адаптере. Если Wi-Fi передатчик включен, то можно приступить к сканированию беспроводных Wi-Fi сетей в радиусе действия с помощью метода startScan класса WiFiManager. Результат сканирования сетей записывается в переменную класса ScanResult с помощью функции getScanResults.
После этого нужно вывести список доступных сетей в ListView,
используя класс ArrayAdapter. Для объекта ListView нужно обработать процедуру выбора сети и произвести подключение. Подключение осуществляется с помощью метода enabledNetWork. При этом параметром подключения является идентификатор (id) поля WiFiConfiguration, поэтому предварительно нужно добавить сеть из класса ScanResult в WiFiConfiguration.
После подключения к сети для получения более подробной информации о ней используют класс WiFiInfo. Используемыми в данном случае методами этого класса являются: получение имени подключенной сети WiFiInfo. getSSID- получение MAC-адреса подключенной сети WiFiInfo. getBSID и получение значения уровня сигнала сети WiFiInfo. getSingnalLevel. Вышеописанная последовательность этапов не предполагает циклического непрерывного повторения, а выполняется по требованию пользователя, тем самым, позволяя сократить энергопотребление мобильного устройства.
Внедряя предлагаемую процедуру в любое сетевое приложение для мобильных устройств на основе ОС Android, можно сократить энергозатраты последних во время их работы с беспроводными Wi-Fi сетями, при этом, практически полностью сохранив возможности пользователей по управлению ресурсами.
В ходе исследований были проведены вычислительные эксперименты с целью оценки работоспособности и эффективности предложенного подхода. В качестве мобильного устройства использовались смартфоны (коммуникаторы) HTC Sensation и Samsung Galaxy S на платформе ОС Android (версии 2.2 — 4.1. 1). Проведенные исследования показали, что при прочих равных условиях энергопотребление вышеназванных смартфонов при работе с Wi-Fi сетью уменьшалось в среднем на 10%.
Литература:
1. URL: http: //www. your-android. ru (дата обращения 01. 12. 2012).
2. URL: http: //citforum. ru/hardware/mobile/wlan/index. shtml (дата обращения 01. 12. 2012).
3. Герберт Шилдт / Полный справочник по Java. Java SE™ 6 Edition. М.: Издательский дом «Вильямc», 2007. 1040 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой