Förbättra telefoner genom övervakning

En mobiltelefonapplikation som loggar allt telefonens användare gör – från att skicka e-post till att spela spel – kanske inte låter så önskvärt. Men forskare distribuerar programvaran för att se om de kan avgöra de bästa sätten att förbättra telefonernas batterilivslängd och upptäcka döda punkter i nätverket.

Arbetar med kollegor på Microsoft Research, Hossein Falaki, en doktorand vid UCLA:s Center för inbyggd nätverksavkänning , har utvecklat programvara som registrerar dataanvändning, telefonanvändning och batteriladdningsnivåer. Programvaran är utformad för att köras på enheter som använder Windows Mobile eller Android-operativsystemet. Android-versionen kan också spåra data som skickas och tas emot av enskilda applikationer.

Ett stort problem som vi alla upplever med smarta telefoner är att batterierna inte räcker tillräckligt länge, säger Falaki, som nästa månad kommer att presentera en artikel på Internet Measurement Conference i Melbourne, Australien, om mer än 2 000 dagars data som samlats in från åtta Windows Mobile och 35 Android-användare. Genom att studera hur människor använder [telefonerna] kan vi hitta sätt att matcha enheter och nätverk till människor.

Till exempel avslöjade spårningsapplikationen data som tyder på att en justering av hårdvaran på två telefoner gjorda av den taiwanesiska tillverkaren HTC– skulle kunna spara cirka 40 procent av den ström som förbrukas av deras radioapparater. Dessa handenheter stänger automatiskt av radion efter att ha varit inaktiva i 17 sekunder, en taktik som används av alla handenheter och ofta med ett liknande timeoutvärde. Men det är en dålig matchning med det mycket sprängiga sättet som smarttelefonanvändare kommer åt data, säger Falaki. Folk tar upp telefonen ur fickan, interagerar med den i några minuter och använder den sedan inte på en relativt lång tid efteråt, säger han.

Loggar över dataanvändning visade att efter en explosion av aktivitet behövde användare sällan mer data under de efterföljande 17 sekunderna, så radion lämnades ofta påslagen i onödan. Faktum är att cirka 95 procent av datapaketen skickades eller togs emot inom 4,5 sekunder från det senaste. Att återställa enheten så att radion stängdes av efter 4,5 sekunder skulle förbruka 40 procent mindre ström utan att påverka prestandan, säger Falaki.

Dessa 'svanstider' är längre än de behöver vara, säger Arun Venkataramani, en biträdande professor vid University of Massachusetts, Amherst som studerar energianvändning i mobila enheter. Ur ett applikations- och användarperspektiv finns det betydande utrymme för förbättringar. Microsoft-UCLA-data överensstämmer med resultat från hans egna experiment som tittar på energikostnaderna för mobiltelefoner, säger han.

Men hur lång tid en mobiltelefon väntar innan den somnar bestäms delvis av mobiltelefonnätverk som har andra problem än en användares batteritid, tillägger Venkataramani. Till exempel görs svanstiderna ibland långa för att minska arbetet med mobiltorn, som måste utbyta kontrollmeddelanden med enheter när de vaknar eller sover. Att samla in mer data om användarbeteende kan bidra till att höja profilen för batterilivsproblemen, säger Venkataramani, men operatörerna kommer sannolikt fortfarande att vilja sätta sina nätverk först.

Falaki säger att enheter, appar och trådlösa nätverk borde utformas med mer hänsyn till hur människor faktiskt använder sina enheter, men att eftersom smartphones fortfarande är relativt nya, är lite känt om det. Tidigare studier har använt data om trådlösa nätverk som helhet istället för individuellt användarbeteende, eller labbbaserade experiment där telefoner överför testdata och mönster för daglig användning inte påträffas, säger han. Däremot fångar vi verkliga användningsmönster när människor använde sina enheter normalt.

Lin Zhong , som leder Efficient Computing Group vid Rice University, påpekar att väldigt lite egentligen är känt om hur människor använder smarta telefoner. UCLA-Microsofts datauppsättning är liten, men de har redan lyft fram några intressanta resultat, säger han.

Zhong och hans Rice-kollegor utvecklade spårningsprogram som körs på hackade, eller jailbreakade, iPhones och som kan fånga nätverksdata, batteriinformation och de tider då människor använder specifika applikationer eller funktioner. Hans forskargrupp är inne på de sista fyra månaderna av ett årslångt försök med programvaran för att fånga alla aspekter av hur 35 personer använder sina iPhone 3GS-enheter.

Det låter som ett virus i enheten, men vi gör det på ett sätt som bevarar integriteten och inte stör personen när de använder sin telefon, säger Zhong. Till exempel, även om register loggas för alla telefonsamtal, är de uppringda numren otydliga.

Rice-gruppen använder sina data för att skapa en ny typ av mobiltäckningskarta: en som skapas genom att samla in verkliga användares faktiska upplevelser. Om du tittar på täckningskartan för, säg, AT&T, kommer den att berätta för dig att det finns full 3G-täckning i Houston, men vi vet att det inte är vad du upplever, säger Zhong. Vi kan samla en mycket finmaskig nätverkskarta.

Det här är ett exempel på hur mobilloggningsappar kan vara till nytta för fler än bara forskare, påpekar han. Framtida telefonanvändare kan dra nytta av en app som loggar och delar nätverksstyrkan som deras telefon upplever för att bygga en dynamisk karta över mobilnätverkstäckning och Wi-Fi-hotspots, säger han.

Dölj