lauantai 27. huhtikuuta 2024

Matkapuhelimien sähkönkulutuksia eri verkoissa

 Mittasin kahden eri Android puhelimen sähkönkulutksia eri matkapuhelinverkoissa. Asetin puhelimen asetuksista aina käyttöön eri verkon (välillä kans salavalikon kautta, koska Flip:in asetuksista valinta piilotettu).

Testaus ympäristö, maaseudulla (4,5km päässä Elisalla 5G (3500MHz + 700MHz) + 4G (2100MHz + 1800MHz + 800MHz) + 2G (900MHz) ja 1,2km päässä DNA:lla 4G (800MHz) + 3G (900MHz) + 2G (900MHz). Molemmilta operaattoreilta löytyy kauempaa yli 8km tukiasemia ja lisää taajuuksia.

Virtalähteellä syötettiin vakiojännitteellä sähköä 12,4V puhelimen autolaturille, joka antoi puhelimelle sähköä. Puhelimen akku oli ladattu täyteen ja kun puhelimeen koskettiin esim. verkkomuutos tai puhelun teko, annettiin lukeman tasaantua riittävän kauan. (10-60min) Mittaukset voi ladata tästä.

Kuva testilaitteistosta:

Testilaitteisto
Testilaitteisto


Jännitelähteen antama amppeerilukema kerättiin talteen milli amppeereina, niin nopeaa kuin tietokoneelle kerkesi napsutella (noin sekunnin välein, hiukan vaihtelua), jos lukema ei juuri vaihdellut, pystyi noin 5min seuraamisen jälkeen todeta keskimääräisen lukeman. 


Samsung Flip 5 5G:n mittaukset 

Näkyi selvästi, että tiedoston lataus vie paljon sähköä. Idle tilassa (kun puhelin on näyttö pois päältä ja taustalla datayhteys (sähköpostit, Whatsapp jne. sovellukset voivat taustalla synkata uusia viestejä) nähdään, että 2G-verkossa sähkönkulutus on pienempää kuin 4G tai 5G asetuksella. 4G ja 5G asetuksen kanssa eroa ei juuri huomaa (koska puhelin tosiasiassa pysyy 4G-verkossa, eikä vaihda 5G-NSA:n puolelle). 5G-SA liittymää ei ollut niin, sen osalta mittauksia ei ole. Suurin syy, miksi 2G:ssä sähköä kului vähiten on se, että silloin ei tapahtunut niin isoja piikkejä ja ne tapahtuivat paljon harvemmein kuin 4G:ssä. 4G:ssä tapahtuvat piikit saattoivat olla jopa tuplasti suurempia ja esiintymis tiheys oli paljon tiuhempi.


Puhelun osalta nähdään, että 2G:ssä "puhuminen" kuluttaa paljon sähköä, kuuntelu vie vain kolmanneksen. 3G:ssä eri ei ole enää niin suuri, 4G:ssä (VoLTE puhelu) eroa ei juurikaan ole. Puhelu on energiatehokkain 4G:ssä, mutta jos vaan kuunnellaan silloin 2G on myös lähes yhtä energiatehokas. 


Jos datayhteys pois ja virransäästö päällä huomataan, ettei ole merkittäviä eroja. DNA:lla kulutus oli pienempää, joka todennäköisesti johtui siitä, kun tukiasema lähempänä (pienempi lähetysteho riittää).

Samsung Flip 5 (5G)
Samsung Flip 5 (5G)


Huawei Honor 8 (4G) mittaukset 
Huaweilla ei testattu datayhteys päällä asioita. Data pois päältä ja virransäästö päällä nähdään, että 2G:n eduksi asia kääntyy. Puhelimessa ei ole tukea 4G puheluille (VoLTE) joten puhelut testattiin vain 2G ja 3G verkoissa. Erot olivat lähes vastaavat kuin Samsungilla.

Huawei Honor 8
Huawei Honor 8


Aijemmat mittaukset

Lisäksi olin jo aikaisemmin tehnyt mittauksia 12,2V jännitteellä vastaavalla tavalla, tulokseksi tuli:

Huawei Honor 8:

    DNA

  • 2G puhelu mykistys 38mA 
  • 2G puhelu mikki päällä 79mA (piikit maks. 178mA kun puhetta (normaali puhe 80-120 mA))
  • 3G pakotus (virransäästö) 11mA
  • 3G puhelu mykistys 63mA
  • 3G puhelu mikki päällä 63mA (ei vaihtele äänen mukaan)
  • 3G/2G asetus (virransäästö) 11-14mA ~12mA
  • 2G asetus (virransäästö) 10-13mA ~11mA
Samsung Flip 5:

    ELISA

  • 2G (virransäästö) 12mA (piikit 15mA)
  • 2G puhelu mykistys 47mA
  • 2G puhelu mikki päällä 140-180mA (piikit maks. 250mA)
  • 4G VoLTE mykistys 120mA (datayhteys oli päällä)
  • 4G VoLTE mikki päällä 120-150mA ~135mA (datayhteys oli päällä)
  • 4G (virransäästö) ei datayhteyttä 13mA (30mA:n piikkejä)
  • Datayhteys päällä ei puhelua 4G 20-40mA (välillä isoja piikkejä)
  • Datayhteys päällä ei puhelua 2G 19-25mA (välillä isoja piikkejä mutta paljon harvemmin)
  • Tiedoston lataus 4G+ 180-220mA ~200mA
  • Tiedoston lataus 5G 200-300mA ~220mA


Yhteenveto:

  • Jos pientä datakäyttöä Whatsapp, sähköpostit jne. taustalla pyörimässä 2G valinnalla voidaan säästää sähköä ja pidentää puhelimen akun kestoa.
  • Mitä lähempänä tukiasemaa (parempi singaali) saadaan akun kestoa pidennettyä
  • 3G-verkossa ei juurikaan sähköä säästetä verrattuna 2G tai 4G verkkoon.







Opinnäytetyön valmistuminen (Tietoverkkojen energiankulutus ja päästöt)

 Hei Tällä viikolla on julkaistu Theseuksessa opinnäytetyöni esitysmateriaalit, itse työ julkaistu jo joulukuussa 2023, joten opinnot meniv...