Verkwisting
De honderden schattige schildpadjes die uit hun eieren kruipen en over een tropisch strand naar de blauwe zee rennen, vormen een echt feestmaal voor de vogels. De sterkste dieren overleven om de soort voort te zetten. Voortplanting is een exponentieel proces en zoals met de meeste verschijnselen in de natuur is het efficiënt om wat individuen te verkwisten voor het behoud van het ras. De mens ken evenmin veel aangeboren efficiëntie. We feesten in plaats van werken, we eten te veel en slapen een gat in de dag. Efficiëntie is een argument van linkse politici en rechtse bankiers en verkwisting is een menselijke drijfveer.
Ook technici is verkwisting niet vreemd. Want wat voor efficiëntieargument ligt er ten grondslag aan een peperdure Italiaanse benzineslurper, waar slechts een slanke blondine op de bijrijdersstoel past en hooguit een paar flessen wijn in de kofferbak? Het meeste dat leuk is, is weinig efficiënt.
Tien jaar geleden ontwikkelde de elektronica-industrie de mobiele telefoon. De marketeers eisten kleine en vooral energiezuinige apparaten voor een lange stand-by- en spreektijd. Toen kwam iemand op het idee dat ding uit te rusten met een groot display en allerlei vingervlugge fratsen. En ziedaar: de moderne smartphone moet dagelijks worden opgeladen, terwijl een oud mobieltje gemakkelijk twee weken blijft werken. En is onze communicatie nu zo veel beter of efficiënter met die wazige plaatjes en het hopeloze geluid?
Energie-efficiënte systemen vormen geen doel op zich. Analyse van verkwisting is het juiste startpunt, want het leidt tot duurzame efficiëntie. De autoradio (met alle toeters en bellen) is een integraal onderdeel van een dashboard. Dat heeft tot consequentie dat het verkwiste vermogen van de audioversterkers niet te hoog mag worden, omdat anders de boel zou smelten. De energie-efficiënte klasse-D-versterkers die de laatste jaren sterk in kwaliteit zijn verbeterd, blijken een technisch elegante oplossing, zodat u bij hetzelfde warmteverlies tien keer meer geluid kunt verkwisten.
Warmte is het ultieme gevolg van verkwisting en warmte beperkt de levensduur van apparatuur. In moderne mobiele netwerken staan de basisstations op de meest onmogelijke plaatsen, zoals kerktorens, wolkenkrabbers of op hoge palen langs de snelweg. De beheerders van deze infrastructuur (ook een soort bankiers) ervaren de operationele kosten als verkwisting en daarom willen ze de betrouwbaarheid verhogen. Daarvoor is een nieuwe generatie RF-elektronica ontwikkeld met als belangrijkste drijfveer de warmteontwikkeling in een basisstation zo laag te houden dat de levensduur aanzienlijk toeneemt.
Eigenlijk geldt dezelfde afweging voor de software versus hardware. Een simpele hardwareschakeling kan signalen zeer energie-efficiënt vermenigvuldigen. Een processor slurpt enkele ordegroottes meer energie voor dezelfde functie. Toch zit de hele embedded-systeemgemeenschap al haar problemen op zulke inefficiënte processoren te programmeren. Processoren voor pacemakers zijn dan wel weer extreem zuinig: alle onnodige instructies zijn verwijderd en er is veel aandacht besteed aan een efficiënte uitvoering van de basisroutines.
Een werkelijk efficiënte oplossing vereist een diepgaande analyse van het probleem en een degelijk begrip van het systeem waarin de component wordt gebruikt. De beheersing van een brede scala implementatietechnieken in combinatie met maatwerk in het kritieke pad levert een duurzame verbetering in energie-efficiëntie. Want energie-efficiënte verbeteringen leveren duurzaam voordeel op als de gevolgen van de energieverkwisting worden begrepen.
Dit artikel is gratis te lezen voor geregistreerde gebruikers.
Bent u nog niet geregistreerd? Vraag dan gratis een account aan.



