Samsung n130 to takie 10 calowe maleństwo. Wprawdzie procesor Atom N270 nie grzeszy wydajnością, ale 2GB ramu z SSD 64GB pod kontrolą linuxa (lubuntu) w zupełności wystarcza jako maszyna do pisania – a i czasem na internet można spojrzeć (przeglądarka tekstowa – tutaj i tutaj).

Lekki, z matowym ekranem, genialną klawiaturą – idealny  do podróży. I ta bateria: po tylu latach nadal 70% sprawności i do 3 godzin działania. Niestety trochę mi to przestało wystarczać… Nadszedł  czas na jej wymianę.

Szybkie przeszukanie portalu aukcyjnego zaskoczyło mnie – i to bardzo pozytywnie. Mimo że produkcja n130 już dawno się zakończyła, do wyboru miałem kilku dostawców akumulatorów. Oczywiście wszystko zamienniki. W rezultacie postanowiłem „zaszaleć” i kupić produkt Green Cell o pojemności 6600maAh. W porównaniu do oryginalnych 4000mAh minus 30% utraty pojemności ze względu na wiek – różnica powinna być odczuwalna.

Porównywanie stanu różnych baterii nie jest prostym zadaniem. Działający system operacyjny składa się z wielu programów. Niektóre z nich wywoływane są bez powiadamiania użytkownika i zależnie od potrzeb. Obciążenie procesora i użycie dysków rośnie nagle – co niekoniecznie będzie powtarzalne.

Sama „pojemność” baterii jest również (w pewnych granicach) wartością zmienną. Może na nią wpłynąć bardzo wiele czynników. Inaczej będzie rozładowywała się bateria pod stałym dużym obciążeniem – inaczej pod niewielkim czy zmiennym. Również temperatura otoczenia może tu mieć pewien wpływ (lub bardzo duży w ekstremalnych warunkach).

W tym tekście pokażę Wam kilka linuxowych sztuczek związanych z mierzeniem parametrów baterii oraz przetwarzaniem danych z użyciem poleceń linuksowych.

Metoda

Najpierw przetestuję starą baterię. Naładuję ją do pełna, odłączę od zasilania, obciążę – i poczekam, aż laptop automatycznie się wyłączy. Uruchomię skrypt, który co minutę będzie zapisywał stan baterii do pliku. W ten sposób będę wiedział jak długo komputer działał i jak zmieniał się stan jego baterii

Potem wymienię baterię na nową – i zastosuję tą samą procedurę..

Przyda mi się kilka narzędzi:

• do monitorowania stanu baterii,
• do obciążenia komputera,
• do interpretacji i wizualizacji wyników.

Odrobinę pogrzebię też w samym systemie, m.in. żeby wyłączyć wygaszacz ekranu i inne opcje, które 'usypiają' laptop w obliczu braku aktywności ze strony użytkownika.

Będę szukał odpowiedzi na pytanie, jaki zysk dało mi zainwestowanie tych kilku złotych:)

Parametr	Stara bateria	Nowa bateria
Producent	Samsung	Green Cell
Pojemność	4000mAh	6600 mAh
Waga	304g	449g
Ilość ogniw	6	9
Cena	???	120 złotych
Stan	70%	100%

Wygaszacze i usypiacze

Laptopem zarządza lubuntu (18.04) z interfejsem lxde. Nieużywany laptop pracujący na baterii będzie przygaszał (czy wyłączał) ekran, blokował interfejs, przechodził w stan uśpienia – wszystko to na czas testu trzeba wyłączyć.

Zacznijmy od polecenia xset:

Wyłączymy wygaszacz ekranu (screen saver – s), oszczędzanie energii (DPMS) i wyłączanie  wyświetlacza (noblanking):

Niestety to nie wystarczy – kilka rzeczy trzeba jeszcze wyłączyć w warstwie graficznej. Przejdźcie do Start->Preferences->Power Management. Zakładka „System” powinna wyglądać tak (ustawcie 'Never' w 'Sytem sleep mode':

Na zakładce 'Display' przestawcie 'Display Power Management' na 'off' a brightness reduction na 'Never':

Wyświetlacz ustawiłem na maksymalną jasność.

Przygotowanie do pomiarów… (trochę linuksowej magii)

Wasz system może nie mieć jeszcze kilku przydatnych aplikacji:

Pomiar czasu pracy na baterii

A teraz kilka linuxowych „sztuczek”:

• Pobiorę stan baterii:
  
  $ acpi -V Battery 0: Discharging, 40%, 01:30:09 remaining Battery 0: design capacity 4000 mAh, last full capacity 2900 mAh = 72% Adapter 0: off-line Thermal 0: ok, 64.0 degrees C Thermal 0: trip point 0 switches to mode critical at temperature 98.0 degrees C Thermal 0: trip point 1 switches to mode passive at temperature 90.0 degrees C Cooling 0: Fan 1 of 1 Cooling 1: Processor 0 of 10 Cooling 2: Processor 0 of 10 Cooling 3: LCD 0 of 7

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  $ acpi -V Battery 0: Discharging, 40%, 01:30:09 remaining Battery 0: design capacity 4000 mAh, last full capacity 2900 mAh = 72% Adapter 0: off-line Thermal 0: ok, 64.0 degrees C Thermal 0: trip point 0 switches to mode critical at temperature 98.0 degrees C Thermal 0: trip point 1 switches to mode passive at temperature 90.0 degrees C Cooling 0: Fan 1 of 1 Cooling 1: Processor 0 of 10 Cooling 2: Processor 0 of 10 Cooling 3: LCD 0 of 7

• Interesuje mnie jedynie pierwszy wiersz wydruku  z polecenia:
  
  $ acpi -V | head -n 1 Battery 0: Discharging, 39%, 01:27:54 remaining

  1 2	$ acpi -V | head -n 1 Battery 0: Discharging, 39%, 01:27:54 remaining

• Zostawię sobie tylko kilka danych w każdym wierszu; upewnię się że są oddzielone przecinkami (format csf – comma separated):
  
  $ acpi -V | head -n 1 | awk '{print $3, $4 $5}' Discharging, 39%,01:27:54

  1 2	$ acpi -V | head -n 1 | awk '{print $3, $4 $5}' Discharging, 39%,01:27:54

• Ale właściwie to interesuje mnie liczba minut do rozładowania baterii (-F '[:, ]')
  
  $ acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=$8*60+$9;print $4 "," $6 "," mins ",[minutes left]"}' Discharging,38%,87,[minutes left]

  1 2 3

  $ acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=$8*60+$9;print $4 "," $6 "," mins ",[minutes left]"}'   Discharging,38%,87,[minutes left]

• Wyniki będę zapisywał do pliku battery_life.csv:
  
  $ acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=$8*60+$9;print $4 "," $6 "," mins ",[minutes left]"}' >> battery_life.csv $ cat battery_life.csv Discharging,37%,83,[minutes left]

  1 2 3

  $ acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=$8*60+$9;print $4 "," $6 "," mins ",[minutes left]"}' >> battery_life.csv $ cat battery_life.csv Discharging,37%,83,[minutes left]

• Wyniki będę zbierał co minutę (60 sekund):
  
  $ watch -n 60 "acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=\$8*60+\$9;print \$4 \",\" \$6 \",\" mins \",[minutes left]\"}' >> battery_life.csv"

  1	$ watch -n 60 "acpi -V | head -n 1 | awk -F '[:, ]' ' {mins=\$8*60+\$9;print \$4 \",\" \$6 \",\" mins \",[minutes left]\"}' >> battery_life.csv"

Męczymy procesor

Do powodzenia doświadczenia konieczne jest uzyskanie „kontrolowanego” środowiska. Postanowiłem ograniczyć „męczenie” procesora do jednej aplikacji: cacademo z pakietu caca-utils.

Aplikacja wyświetla na ekranie zmieniające animacje w trybie tekstowym. Zauważyłem, że obciąża procesor w zmienny sposób od 20 – do 100%, trochę symulując nieregularne działania użytkownika.

Wyniki

Wyniki przeprowadzałem rozładowując baterię do 10%.

Dla starej baterii, plik z wynikami obejmował 162 wpisy. Stąd laptop pracował przez 162 minuty. W tym czasie bateria rozładowała się od 100% do 10%.  Jeżeli spojrzę na pierwsze 10% utraty energii, linux był na początku pracy bardziej optymistyczny i przewidywał średni maksymalny czas pracy na poziomie 220 minut działania (niestety nie wiem, czy system uwzględnił 10% próg wyłączenia).

Na nowej baterii laptop pracował przez 337 minut Przewidywany średni czas pracy przy 90% naładowania był jeszcze dłuższy – prawie 7.5 godziny!

	Samsung	Green Cell
Pojemność (uwzględniając zużycie) [mAh]	3000	6600
Przewidywany czas pracy (po 10% rozładowania) [minuty]	220	456
Ostateczny czas pracy [minuty] – do 10%	162	337

Podsumowanie

Wyniki uzyskane w czasie mojego testu nie były jakimś zaskoczeniem. To, że laptop będzie znacznie dłużej pracował na nowej, większej baterii, nie stanowiło niespodzianki. Zamiast „starych” 3000mAh – laptop ma teraz do dyspozycji świeżutkie 6600mAh. 340 minut to prawie 6 godzin, ale z przygaszonym ekranem 'wyciągnę' pewnie jeszcze więcej. Oczywiście za cenę zwiększonej wagi, trochę zakłóconej „geometrii” obudowy i dłuższego czasu ładowania.

Przy okazji tej analizy odświeżyłem sobie nieco kilka narzędzi i  poleceń linuxa – jak acpi, watch, awk, gnuplot Zwłaszcza do tego ostatniego – służącego do tworzenia wykresów gnuplot – powrócę w kolejnym tekście.

Co jednak ważniejsze – mam całkiem sporo danych, które pozwolą mi na sprawdzenie jak moja nowa bateria będzie sprawować się za rok, dwa czy trzy lata.

Zapraszam do komentowania na facebook.

Źródła

• https://www.ostechnix.com/how-to-check-laptop-battery-status-in-terminal-in-linux/
• https://stackoverflow.com/questions/14871272/plotting-using-a-csv-file
• https://www.fuw.edu.pl/~pablo/pracownia/gnuplot.pdf