Vi besöker Huawei i Kista för att få se hur de arbetar för att förlänga batteritiden i framtidens mobiltelefoner. Det är inte direkt någon högteknologisk glasbyggnad som tornar upp framför mig och Bengt, som för dagen är min fotograf. Istället är det en ganska anonym, fyrkantig historia som passar in alldeles utmärkt bland myriaden av andra fyrkantiga byggnader som man hittar i Kistas företagsområde. Inte heller insidan bjuder på någon vink om att det sker forskning här. Två korridorer med skrivbord på rad, en helt vanlig kontorslokal. Vi passerar i och för sig en glasvägg med en mängd udda anteckningar.
– Det är populärt bland våra kollegor att skriva på vad de än kommer åt, säger Daniel Edlund, pr-ansvarig förHuawei i Norden.
Han informerar oss om att det sitter sammanlagt 450 anställda på Huaweis två Kistakontor, varav 150 jobbar med sälj och marknad. Sedan leds vi uppför ett gäng trappor och in i det som är forskningslabbet. Här börjar det likna något. Vi ser olika sorters mätutrustning, monitorer med p>
– Det är där vi testar mottagning i en kontrollerad miljö, säger Patrik Dai Javad och öppnar luckan.
Inuti den i övrigt tomma lådan sitter det ett huvud. Mina första tankar går i riktning mot teveserien Dexter men efter en närmare granskning så förstår jag. Det gula plasthuvudet har en hand vid vardera örat och jag kommer snabbt till slutsatsen att det placeras en mobiltelefon i någon av dem för att simulera ett verkligt samtalsscenario.
– Hur man håller mobilen kan ha en inverkan på mottagningen, säger Patrick.
Jag kommer att tänka på bland annat Apples antennproblem, det så kallade dödens grepp, och börjar undra om inte de borde skaffa en liknande låda med tillhörande huvud. Fast efter den uppståndelsen kanske det stod högst upp på Steve Jobs inköpslista.
Vi hittar även ett annat huvud, med tillhörande bål, som jag snabbt döper till Audio-Åke. På huvudet sitter en metallkonstruktion som också är där för att man ska fästa en mobil i den. Åkes huvudsakliga uppgift är att hjälpa utvecklarna med att optimera mobilernas ljudegenskaper vid samtal. Men det är inte AudioÅke som är den primära anledningen till att vi är på Huaweis r&d-avdelning utan arbetet som sker med strömoptimering av mobiltelefoner.
Hög säkerhet
Gossarna, för några kvinnor ser vi inte i labbet, har städat undan allt känsligt som vi inte får fotografera. Jag lyckas dock få syn på ett stort kort fyllt med komponenter. Det visar sig helt enkelt vara en karta med allt som ska in i mobiltelefonen, ungefär som delarna till ett modellflygplan som sitter på en större del innan man börjar dra loss dem och montera själva planet (i alla fall var det så när jag var tio år). Jag förundras över hur många små delar som ska få plats i en så liten sak som en smartphone men eftersom delarna ska sitta i en kommande mobiltelefon får vi inte ta en bild, ni får helt enkelt lita på mig.
Jacob Lerenius, en av de två teknikerna som jag kommer att intervjua, visar mig sedan chipkortet i telefonen Huawei Honor. Det är verkligen inte mycket utrymme som kortet tar i anspråk och tänker man efter är det helt fantastiskt vad utvecklingen har gått framåt på vad som ändå får ses som relativt kort tid. Idag har vi processorkraft i fickan som för 20 år sedan satt i en högpresterande stationär hemdator.
När det gäller strömprestanda så gick utvecklingen i mobiltelefonernas barndom väldigt snabbt från usla tal- och standbytider på riktigt tidiga lurar, till tider som får en del av dagens mobiler att rodna av skam. Det gör att man har känslan av att den nya tekniken stal tillverkarnas fokus och batteriet fastnade i sin linda. Fast allt var inte bättre förr. När de smarta lurarna kom blev det ett paradigmskifte i hur vi använder mobilerna. Tidigare använde man mest telefonen för att ringa och skicka sms. Då räckte det med en liten display som var monokrom och hade lite bakgrundsbelysning, men idag används mobilen till så mycket mer och det ställer helt nya krav på strömförbrukningen. Det blir med andra ord svårare att leverera samma långa batteritid, eller snarare hur lång tid det kan gå mellan laddningarna.
– Det är mycket som döljs eftersom du har så mycket andra funktioner som du använder. Om du köper en ny smartphone idag och använder den på samma sätt som en gammal ickesmart ickesmart telefon, exempelvis om du slår över till att den bara ska använda 2g och ser hur länge den kan ligga i standby så kommer du att märka att den ofta kan ligga i en till två veckoroch fortfarande leva. Med intåget av 3g, och 4g som börjar komma nu, blir det ett problem med att mobilen måste hoppa mellan de olika näten beroende på tillgänglighet, säger elektronikingenjören Jacob Lerenius.
Att optimera strömförbrukningen i en mobiltelefon verkar inte vara det lättaste. Enligt Jacob finns det två tydliga sidor av myntet när det gäller de största strömbovarna, nämligen batteriet och förbrukarna. Man vill ha bättre batterier och mer plats för dem, det är de två delarna på batteriet som går att påverka. På förbrukarsidan finns det otroligt mycket att jobba med. Tidigare har fokus mer legat på modemet och radiosidan men där är det numera ganska optimerat. Idag tittar man mer på applikationsprocessorn samt skärmen, och då framför allt på ljuskällan i lcd:n där den tekniken används.
Förändringar av hårdvaran med större skärmar, snabbare processorer och minne som är både större och snabbare, alltså när det gäller klockfrekvensen, skapar nya utmaningar. Men något som kanske inte är så uppenbart är att dataanvändningen också är en tung faktor i ekvationen.
– En stor utmaning är hur mycket data en användare skickar. Använder du en applikation som skickar mycket data så är i stort sett allt i mobilen igång, modem, skärm, cpu med mera. Så jag skulle säga att den största utmaningen är det ökande användandet av mobilen, att batterikraften inte bara ska hålla länge när den ligger i fickan och inte används, vilket det har varit mest fokus på innan smartphone-eran, säger Jacob som började som ingenjör på Sony Ericsson för sju år sedan och har spenderat de senaste två åren hos Huawei.
Hans kollega Håkan Lundqvist har varit hos den kinesiska tillverkaren sedan 2009.
– 2009 när Sony Ericsson lade ner kontoret i Kista så blev Huawei intresserade av att ta vara på kompetensen. Det var ett team på cirka 10 personer som då började ta fram mobiltelefoner för den europeiska marknaden och då var jag en av dem.
– Sverige var faktiskt det första kontoret i Europa som etablerades när Huawei valde att gå till den internationella marknaden. Först gick de till Indien 1999, Sverige 2000 och usa 2001. Sverige är det r&d-kontor där vi har flest ingenjörer i Europa idag. Fast här drivs det också projekt som involverar ingenjörer i andra länder, exempelvis Irland, Belgien och Tyskland, så ofta är det mer än de 300 personerna här som är inblandade. Sen drivs det även väldigt mycket projekt gemensamt med USA och Kina, flikar Daniel Edlund in i konversationen.
Frihet under ansvar
Jag frågar Jacob och Håkan hur styrda de är i sitt arbete, utan att jag för den skull trycker på det faktum att Huawei råkar vara ett kinesiskt företag.
– Vi har mycket frihet inom det området vi jobbar inom, men det är klart att huvudkontoret och huvudutvecklingen ligger i Kina. Vi bollar främst mot Kina men då handlar det oftast om specifika produkter. Med teknikprojekt så är det annorlunda, ibland är det mer styrt härifrån och ibland mer därifrån. Vi spenderar rätt mycket tid i Kina också, det blir mycket resor, säger Jacob.
– Tidigare jobbade vi mycket med konceptgruppen här, Concept Creation. Deras uppgift var att hitta på telefoner och coola idéer och då var vi med som bollplank och även för att hitta på tekniska lösningar på alla deras idéer. Nu är det väl lite annorlunda. Nu är det mer ren teknik och inte så mycket framtagande av nya koncept.
Mycket av arbetet går ut på att testa komponenter från olika tillverkare. Vissa är nämligen mer strömoptimerade än andra och de kan även fungera mer eller mindre bra med andra komponenter som sitter i mobilen. Tyvärr måste Jacob och Håkan även ha kostnader i bakhuvudet, de kan inte gå loss och köpa dyra delar från Nasa bara för att de råkar vara bättre. Men en grundregel verkar i alla fall finnas där konstant:
– Hårdvaran kan bara optimeras till en viss gräns. Mjukvaran går alltid att förbättra på alla plan. Poängen är att mjukvaran ska använda hårdvaran i stort sett så lite som möjligt, säger Håkan.
– Utan bra hårdvara kommer du dock inte att kunna skriva bra mjukvara, tillägger Jacob.
Diskussionen kring mjukvara leder oss osökt in på hur det är att jobba med Android.
– Med mjukvaran tar man oftast genvägar när det kommer en ny Android-version, helt enkelt för att komma ut så fort som möjligt, och ofta påverkar det strömförbrukningen. De brukar i och för sig bli fixade med uppdateringar, säger Håkan som är noga med att påpeka att han pratar generellt. Jacob fortsätter på den inslagna vägen.
– Ofta när det gäller strömläckage så handlar det om rent felkonfigurerade grejer eftersom man kan sätta så mycket konfigurationer i mjukvaran.
Cyklerna på nya Androidversioner ligger på cirka ett halvår idag. Det är en otroligt hög hastighet på Androids uppdateringar om man tänker på hur mycket jobb det är att anpassa mjukvaran till en telefon. Man förstår att det är svårt att få det helt rätt från början, det är ett otroligt komplext system och väldigt mycket människor involverade i processen.
Vad som händer när en applikation har installerats av en användare är en stor utmaning för hela branschen. Som utvecklare har man nämligen tillgång till väldigt mycket i Android och kan komma åt nästan alla funktioner i mobilen. Programmerar någon en applikation som gör att luren konstant är vaken och att den använder nätverket hela tiden så kan man ta död på en telefon ganska fort om man skulle vilja det. Det enda tillverkare kan göra är att försöka optimera de delar som finns, så att även om nätverket är igång hela tiden och skickar mycket data så ska tillverkarna ha sett till att dataskickningen sker på ett så effektivt sätt som det bara är möjligt.
Både Jacob och Håkan verkar dock överens om att det rena Androidsystemet står sig väldigt bra från ett strömoptimeringsperspektiv om man jämför med exempelvis Symbian som Jacob har erfarenhet av. Enligt honom finns det en långtgående genomtänkt strategi i Android som går ut på att det ska vara strömsnålt. Samtidigt är det ett väldigt öppet system vilket i och för sig kan leda till ett problem som dock inte är unikt för Googles system.
– Skriver du applikationer som inte är optimerade och har det tänket så går det ju att förstöra vilket system som helst. Det är på gott och ont att man har en frihet men det är en frihet under ansvar. Man måste tänka kritiskt när man installerar applikationer och utvecklarna som skriver applikationerna måste också ta sitt ansvar, säger Jacob.
En potentiell Akilleshäl
En rådande trend bland tillverkarna är att fler och fler anammar icke utbytbara batterier. Gör man en sådan mobil så måste det finnas kalkyleringar som visar på att batteriet kommer att hålla längre än vad kunden kommer att använda telefonen innan den köper en ny.
– Batteriets prestanda går ner drastiskt med tiden. Det är väldigt olinjärt. Det finns en kritisk punkt för batteriet och efter det faller det extremt fort.
Det sker generellt när det är omkring 80 procent kvar efter cirka 400 uppladdningar. Det skiljer sig inte mycket bland olika tillverkare eller tekniker. Tyvärr finns det inte så mycket användarna kan göra för att påverka batteriets livslängd. Att behöva ladda upp mobilen till 100 procent när man sätter igång den, det är en myt som lever vidare. Det gäller bara gamla nickelbaserade batterier. Litium-jon har ingen sådan minneseffekt. Temperatur däremot är något man ska ha i åtanke.
– Ladda inte mobilen när det är för varmt eller för kallt, det påverkar livslängden på batteriet, tipsar Håkan.
Explosiv kraft
Om Jacob och Håkan fick önska fritt vilken del i mobilen som skulle bli effektivare ur ett strömperspektiv, och de inte får välja batteriet, så svarar de rakt av att det är skärmen. För även om batteriet är det självklara förstavalet så ser de ingenting radikalt inom batterityper som kommer att revolutionera mobilens livslängd eller laddningsintervall inom den närmaste framtiden. Det som kan öka på utvecklingshastigheten är att fler större industrier använder batterier, ett exempel är bilindustrins nysatsning på elbilar.
Andra kemiska sammansättningar på batterier (som bränsleceller) är ingenting som ur ett massproduktionsperspektiv syns på horisonten. Några mirakel ska vi alltså inte förvänta oss, och om det sker så kommer den person som finner den heliga graalen att bli extremt rik på kuppen. Samtidigt tycker både Håkan och Jacob att batteriutvecklingen ändå är ganska imponerande.
– Det är cirka 10–20 procent per år som batterierna förbättras. Jag är imponerad att det går att utveckla en teknik som ändå är relativt gammal i den hastigheten som man gör nu. Jämför man den energinivån som finns i ett batteri idag så har den samma nivå av energitäthet som en handgranat, påpekar Jacob.
Tänk på det nästa gång mobilens batteri kastar in handduken för dagen.
