画面オフ状態におけるバックグラウンドタスク同時実行によるAndroid端末の省電力化

小西, 哲平, 稲村, 浩, 川崎, 仁嗣, 神山, 剛, 大久保, 信三, 太田, 賢

本研究では，Android OSのバックグラウンドタスクの実行タイミングを制御し，複数のバックグラウンドタスクを同時に実行し消費電力を削減するとともに，その同時実行のタイミングを端末間でずらすことで通信集中につながる可能性のある端末間での大域的な起動集中の回避を行う方法を提案する．Android OSのバックグラウンドタスクの定期実行のためのAlarmManager管理下の2種のタスクの連携で，意図しない大域的なタスクの同期起動が起こることを同期干渉と呼ぶ．バックグラウンドタスクによるCPU，通信機能などの資源利用の内訳を被験者の端末利用ログから求めたところ，待ち時間が大部分を占めていることが分かった．Android OSにおいて複数のタスクを同時実行することでこの待ち時間を共用してタスクの実行時間を短縮し，消費電力の削減が可能であることを実験で示した．提案手法を実端末へ実装し，端末利用ログから導いた平均的なアプリインストール状態において，消費電力と同期干渉発生回数を測定した．その結果，画面オフ状態の消費電力を1日あたり約40%削減でき，同期干渉発生回数は約90%削減できることが分かった．

We propose a background task scheduling method that improves task management in Android OS; greater energy efficiency is achieved by avoiding global synchronization in task invocation. Our method invokes the tasks on an Android device at the same time, but other devices have different invocation times. We show that Android OS's task management system “AlarmManager”, gives rise to the phenomenon of “sync by interference”, which causes unintended global synchronization of task invocations among Android devices. A review of users' log data found that task execution time was unnecessarily extended by too much idle time. Simultaneous task execution reduces energy consumption since total execution time is shortened. We implement our method on a device running popular applications and evaluate the energy efficiency and the number of sync by interference events. The results show that our proposed method decreases energy consumption by 40% and “sync by interference” by 90% compared to the original approach.

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