4.3. Strategies for Using Power for Communication (Strategie per l'uso dell'energia per la comunicazione)
4.3. Strategies for Using Power for Communication (Strategie per l'uso dell'energia per la comunicazione)
Soprattutto quando viene utilizzata la trasmissione wireless, la radio spesso consuma una grande porzione dell'energia totale consumata dal dispositivo. I parametri di progettazione, come lo spettro disponibile, la portata desiderata e il bitrate mirato, influenzano la potenza consumata durante la trasmissione e la ricezione; la durata della trasmissione e della ricezione (inclusa la ricezione potenziale) influenza il consumo totale di energia.
Possono essere utilizzate diverse strategie per l'uso dell'energia e la connessione alla rete, basate sul tipo di fonte di energia (ad esempio, batteria o alimentazione dalla rete elettrica) e sulla frequenza con cui un dispositivo deve comunicare.
Le strategie generali per l'uso dell'energia possono essere descritte come segue:
Sempre acceso (Always-on): Questa strategia è più applicabile se non c'è motivo di preoccuparsi del consumo di energia. Il dispositivo può rimanere acceso nel modo abituale tutto il tempo. Può essere utile impiegare hardware a basso consumo energetico o limitare il numero di trasmissioni wireless, le velocità della CPU e altri aspetti per esigenze generali di risparmio energetico e raffreddamento, ma il dispositivo può essere connesso alla rete tutto il tempo.
Normalmente spento (Normally-off): In questa strategia, il dispositivo dorme per periodi così lunghi alla volta che una volta svegliato, ha senso per esso non fingere di essere stato connesso alla rete durante il sonno: il dispositivo si riconnette alla rete quando viene svegliato. L'obiettivo principale di ottimizzazione è minimizzare lo sforzo durante il processo di riconnessione e qualsiasi comunicazione applicativa risultante.
Se il dispositivo dorme per lunghi periodi di tempo e deve comunicare raramente, l'aumento relativo della spesa energetica durante la riconnessione può essere accettabile.
Bassa potenza (Low-power): Questa strategia è più applicabile ai dispositivi che devono operare con una quantità molto piccola di energia ma devono ancora essere in grado di comunicare su base relativamente frequente. Ciò implica che devono essere utilizzate soluzioni a bassissima potenza per l'hardware, i meccanismi di livello di collegamento scelti e così via. Tipicamente, dato il piccolo intervallo di tempo tra le trasmissioni, nonostante il loro stato di sonno, questi dispositivi mantengono una qualche forma di connessione alla rete. Le tecniche utilizzate per minimizzare l'uso dell'energia per le comunicazioni di rete includono la minimizzazione di qualsiasi lavoro dalla ristabilimento delle comunicazioni dopo il risveglio e la sintonizzazione della frequenza delle comunicazioni (incluso il "duty cycling", dove i componenti vengono accesi e spenti in un ciclo regolare) e altri parametri in modo appropriato.
La tabella 3 fornisce un riepilogo delle strategie descritte sopra.
| Nome | Strategia | Capacità di comunicare |
|---|---|---|
| P0 | Normalmente spento | Si riconnette quando richiesto |
| P1 | Bassa potenza | Appare connesso, forse con alta latenza |
| P9 | Sempre acceso | Sempre connesso |
Tabella 3: Strategie per l'uso dell'energia per la comunicazione
Si noti che la discussione sopra è a livello di dispositivo; considerazioni simili possono applicarsi a livello di interfaccia di comunicazione. Questo documento non definisce la terminologia per quest'ultima.
Un termine spesso usato per descrivere gli approcci di risparmio energetico è "duty cycling". Questo descrive tutte le forme di spegnimento periodico di qualche funzione, lasciandola accesa solo per una certa percentuale di tempo (il "ciclo di lavoro" (duty cycle)).
[RFC7102] distingue solo due livelli, definendo un Non-Sleepy Node (nodo non dormiente) come un nodo che rimane sempre in uno stato completamente alimentato (sempre sveglio) dove ha la capacità di eseguire comunicazioni (P9) e uno Sleepy Node (nodo dormiente) come un nodo che a volte può entrare in una modalità di sonno (uno stato a bassa potenza per conservare energia) e sospendere temporaneamente la comunicazione del protocollo (P0); non c'è menzione esplicita di P1.