Jak wydłużyć czas pracy baterii o 50 proc.? Jest propozycja

Każda osoba, która miała okazję podróżować na długie dystanse samochodem lub pociągiem, czy też spędzać czas w miejscach oddalonych od nadajników, mogła zauważyć, jak szybko poziom naładowania telefonu spada. Wydłużenie żywotności baterii smartfonów o 50% jest możliwe, jeśli zdecydujemy się na budowę większej liczby masztów telefonii 5G - takie informacje przekazuje "arXiv".

Sygnały telefonii komórkowej są emitowane z wież telekomunikacyjnych we wszystkich kierunkach, co powoduje, że znaczna część energii jest marnowana na absorpcję, odbicia i rozpraszanie. Im większa odległość między nadajnikiem a telefonem, tym mocniejsze muszą być sygnały emitowane przez obie strony, co skutkuje wyższym zużyciem energii.

Badanie przeprowadzone przez Agrima Guptę i jego zespół z University of California w San Diego (DOI: 10.48550/arXiv.2403.13611) wykazało, że zwiększenie gęstości masztów 5G może zmniejszyć całkowite zużycie energii w sieciach komórkowych o dwie trzecie i znacznie wydłużyć żywotność baterii we wszystkich telefonach. Kluczowe jest zmniejszenie odległości transmisji bezprzewodowych, ponieważ oznaczałoby to, że każda wieża komórkowa mogłaby być mniejsza i zużywać mniej energii.

Naukowcy do swoich analiz wykorzystali oprogramowanie open source do symulacji transmisji ze stacji bazowych do telefonów komórkowych i przetestowali różne konfiguracje sieci na modelach 3D prawdziwych miast z OpenStreetMap. Ich głównym celem było utrzymanie dobrego zasięgu przy jednoczesnym minimalizowaniu zużycia energii.

Gupta przypomniał, że już w czasach 4G proponowano zwiększenie liczby masztów, ale ta technologia nie umożliwiała wystarczająco płynnego i szybkiego przełączania telefonu użytkownika z wieży na wieżę, co w gęstszej sieci byłoby konieczne częściej. Jego zdaniem, ten problem został już rozwiązany dzięki technologii 5G.

Najlepszym rozwiązaniem jest sytuacja, gdy stacje bazowe znajdują się średnio pięć razy bliżej telefonów komórkowych niż obecnie, co oznaczałoby konieczność zbudowania tysięcy dodatkowych masztów na terenie całego kraju. Gupta zauważa, że biurokracja związana ze znalezieniem i uzyskaniem zgody na nowe lokalizacje nadal stanowi przeszkodę, podobnie jak koszty. Jednak przekonuje, że mniejsze zużycie energii przyniosłoby oszczędności, które mogłyby pokryć, a przynajmniej zrównoważyć, dodatkowe wydatki.

Z przeprowadzonych symulacji wynika, że przy gęstszym rozmieszczeniu stacje bazowe mogłyby być znacznie mniejsze - 15 metrów wysokości byłoby wystarczające, aby sygnał docierał do odpowiednich miejsc. Ich budowa byłaby prostsza i tańsza niż dotychczasowych.