За последние годы ситуация заметно изменилась – мобильный интернет стал быстрее, а телефоны из средства преимущественно голосового общения и sms-переписки превратились в универсальные устройства, решающие целый круг задач. Современные смартфоны оснащены быстрыми процессорами, внушительными объемами памяти и экранами достаточно большой диагонали, что заметно меняет сценарий их использования. Для проверки почты, выхода в социальные сети или просмотра прогноза погоды привычным явлением стало использование именно мобильных устройств. Даже когда люди находятся дома, ведь взять в руки смартфон куда проще, чем пойти включить компьютер.

Однако все прелести смартфонов заканчиваются в тот момент, когда разряжается аккумулятор, а напичканный современной электроникой гаджет превращается в бесполезный кусок пластика. Особенно тяжело приходится тем, у кого смартфоны оснащены аккумуляторами небольшой емкости – даже если заряжать мобильное устройство каждую ночь, его может не хватить на день активного использования и общение с розеткой может потребоваться гораздо раньше. В этом плане хорошим подспорьем может стать технология быстрой зарядки, которая появляется во все большем количестве устройств.

Популяризация быстрой зарядки неудивительна – эта функция реализована на уровне «сердца» мобильного устройства. Для чипсетов Qualcomm речь идет о технологии Quick Сharge. Причем быстрая зарядка будет поддерживаться даже в чипах адресованным смартфонам начального уровня. Например, Snapdragon 212 получил Quick Сharge 2.0, а чипсеты среднего уровня – Quick Charge 3.0. По информации Qualcomm относительно обычного USB прирост скорости зарядки составляет до четырех раз. Кроме того, подчеркивается более рациональное использование энергии и управление процессом заряда, за счет установки напряжения с шагом 200 мВ. Quick Charge 3.0 поддерживает все стандарты USB (1.х и 2.х) и совместим с любыми разъемами. Поддержка этой технологии присутствует в активе Snapdragon 820, 620, 618, 617 и 430.

В чипах MediaTek используются технологии Pump Express / Pump Express Plus, также заметно сокращающие время заряда мобильного устройства. Заявленный пророст скорости заряда составляют 2 и более раз, при этом до 75% емкости аккумулятор может зарядиться всего за 30 минут. Технология Pump Express Plus подразумевает использование напряжения до 12 В (мощность – до 24 Вт), в случае с  Pump Express речь идет о 5 В (10 Вт), что аналогично напряжению стандартного USB-порта. Таким образом, уже скоро проблем с подзарядкой может стать заметно меньше. Однако для массовых и недорогих смартфонов эти технологии являются делом будущего.

Не менее важным аспектом является и правильный расход энергии, ведь надо не только быстро зарядить, но и рационально потратить накопленный заряд. Заодно разобравшись, куда уходит энергия. В том числе и тогда, когда экран выключен и смартфон не используется, но заряд аккумулятора планомерно снижается. Конечно, часть энергии уходит на «режим ожидания», в котором находится смартфон, будучи готов принимать вызовы и sms-сообщения. Однако, основной потребитель энергии – разнообразные фоновые процессы, на долю которых в моменты когда смартфон не используется приходится почти 50% потребления. Причем большая часть энергии уходит на процессы, которые в режиме ожидания не особенно и нужны, а порождены недоработками в программном обеспечении.

Для выявления подобных процессов специалисты Purdue University, Intel и стартапа Mobile Enerlytic создали инструмент под названием Hush, задача которого следить за фоновыми процессами и контролировать ими расход энергии. «Любимые приложения», которыми владелец устройства пользуется регулярно, продолжат работать в обычном режиме, а приложения, которые не используются или используются крайне редко, в режиме с выключенным экраном будут заметно ограничены. По данным разработчиков Hush за счет использования этого инструмента можно снизить потребление энергии примерно на 16%, а в перспективе и больше.

Еще одним инструментом снижения потребления энергии является сокращение объемов данных, которые при своей работе операционная система записывает во флэш-память мобильного устройства. Также в этом контексте не стоит забывать о том, что флеш-память имеет ограниченное количество циклов записи, поэтому сокращение объемов записываемых данных позволит и увеличить срок службы смартфона. Впрочем, учитывая темпы обновления устройств и средний срок эксплуатации это не так актуально, как то, что исключение лишних циклов записи флэш-памяти позволит заметно сократить расход энергии. В частности, команда исследователей из Университета Ханьян в Китае разработала технологию WALDIO, оптимизирующую использование внутренней памяти устройства, что позволяет уменьшить количество записываемых данных до 1/6 от оригинального размера. В результате не только возрастает скорость выполнения подобных операций, но и примерно на 39% снижается потребление энергии.

Следующий способ улучшения автономности связан непосредственно с аккумуляторами. В 2014 году группа исследователей из Standford Univeristy нашла способ повысить плотность энергии в аккумуляторе, что позволит не только увеличить емкость батареи при прежнем размере, но и снизить величину саморазряда. В перспективе предложенная технология «чистого литиевого анода» позволит улучшить автономность до трех раз.

Впрочем, есть и еще один любопытный способ пополнения заряда аккумулятора, при котором энергия в прямом смысле берется из воздуха. Речь идет о радиоволнах, которые нас окружают. Вокруг современного человека множество источников излучения – антенны сотовой связи, Wi-Fi-роутеры и другие устройства. Конечно, много энергии из радиоволн извлечь не получится, а текущая реализация этой технологии, в виде специального чехла, далека от идеала. Но, сама идея, безусловно, заслуживает внимания. Особенно с учетом того, что беспроводные зарядки начинают превращаться стандартный атрибут современных смартфонов.

Но самым радикальным способом является переход на водородные топливные элементы. Конечно, сейчас эта технология далека от готовности к коммерческому применению, но как перспектива она выглядит весьма заманчиво. В частности британская компания Intelligent Energy смогла интегрировать свой топливный элемент внутрь iPhone, причем в дополнении к стандартному литий-ионному аккумулятору. В результате автономность устройства выросла до одной недели. С точки зрения потребителей подобные продукты будут представлять собой некие одноразовые картриджи, устанавливаемые в смартфоны.

Одним словом, резервы для улучшения автономности смартфонов есть. И это не обязательно наращивание емкости аккумуляторов (хотя уже сейчас сложно кого-либо удивить аккумулятором для смартфона емкостью 4000…5000 мАч) и быстрая зарядка, но и рациональное использование энергии и совершенствование технологий.