Fundamentación

Canaima ecológico: software para el ahorro de energía en la distribución Canaima GNU/Linux

Introducción

Algunos sistemas operativos responden a un modelo de consumismo tal que en cada una de sus actualizaciones requieren el doble de memoria RAM, espacio en disco y procesadores. Existen partes de su computadora que no puede remover, lo cual obliga en la mayoría de los casos a adquirir un nuevo equipo para poder utilizar el Sistema Operativo y el software más reciente.

La mayoría de los usuarios no toma en cuenta las consecuencias que trae el hecho de manufacturar nuevos computadores, se eleva a niveles excesivos el consumo de materiales, el proceso de descarte de computadores “obsoletos” tienden a generar residuos tóxicos que deben ser procesados bajo estricta supervisión.

Gracias a la flexibilidad que ofrece el Software Libre es posible adaptar algunas configuraciones de modo tal que se promueva el ahorro de energía en las computadoras y se detenga el reemplazo indiscriminado de las mismas, con esto se lograría alargar la vida útil de los parques informáticos.

Definición del alcance de la aplicación

Objetivos del proyecto

1. Elaborar un conjunto de recomendaciones para reducir el consumo de energía eléctrica de los computadores personales que utilizan el sistema operativo Canaima GNU/Linux.

2. Desarrollar un sistema que permita configurar el sistema operativo Canaima GNU/Linux tomando como base las recomendaciones descritas en el documento mencionado previamente.

3. Desarrollar un sistema de notificaciones que provean consejos para la conservación del medio ambiente, en particular el ahorro de energía eléctrica.

Descripción del alcance del producto

Ecocanaima promoverá el uso consciente de la energía, en particular se busca disminuir el consumo eléctrico en los computadores personales y de oficina. Para lograr estos objetivos desarrollará una herramienta de software que permita ajustar la configuración del sistema de forma simple para el usuario, sin afectar el uso del computador. Además, el proyecto incluirá recomendaciones para el buen uso energético, tanto en el computador como en el día a día.

El producto de software no realizará modificaciones al hardware directamente, el sistema final sólo realizará ajustes a la configuración del software instalado y, de ser necesario, instalará nuevas aplicaciones.

El documento de recomendaciones indicará pautas a seguir día a día por los usuarios con el fin de aprovechar de manera eficiente los recursos naturales, también incluirá consejos a seguir en el uso del computador y otros artefactos de uso común en hogares y oficinas.

Definición de requisitos del proyecto

• Actores

• Usuario final: Está representado por las personas que hacen uso del computador como herramienta de escritorio u oficina, esto incluye personal de la Administración Pública Nacional (APN) y el resto de los usuarios de la distribución.

• Administrador de sistema: Representado por las personas encargadas de la instalación y configuración de los computadores usados por el usuario final.

• Requisitos según actor:

• Usuario final:

Funcionales:

1. Posibilidad de realizar los ajustes de la configuración en cada aplicación por separado.

2. Posibilidad de revertir los cambios.

3. La configuración se debe mantener de forma persistente.

No Funcionales:

1. Herramienta gráfica fácil de usar.

2. La herramienta no debe ser intrusiva.

3. Las herramientas de configuración deben tener acceso a ayuda y documentación relacionada con la herramienta.

 

• Administrador de sistema:

 

1. Los productos deben estar disponibles para ser instalados en la distribución Canaima GNU/Linux.

2. Los productos deben estar en formato binario deb.

3. Debe estar disponible la documentación de instalación.

Límites del proyecto

El proyecto estará dividido en dos partes, un documento y dos aplicaciones, ambas partes del proyecto buscan el ahorro de energía en equipos eléctricos.

La primera parte generará un documento con consejos y recomendaciones para el ahorro de energía en las diferentes actividades presentes de los usuarios en el día a día. Además del documento con consejos, el proyecto desarrollará dos aplicaciones que promocionen estas recomendaciones. Esta aplicación será desarrollada para ser compatible con el sistema Canaima GNU/Linux 2.1.

El proyecto contará con una aplicación para ajustar la configuración en el computador de escritorio, específicamente, la aplicación realizará ajustes en:

• Ajuste de temas en el escritorio de Canaima GNU/Linux.

 

• Ajuste de temas de la suite de oficina OpenOfice.org.

 

• Ajuste de temas de el navegador web Firefox / Iceweasel.

 

• Ajuste de temas en el cliente de correos Thunderbird / Icedove.

 

• Ajuste en el brillo de la pantalla.

 

• Ajuste de la temperatura de color de la pantalla.

 

• Suspender y activar los puertos USB.

 

• Desactivar y activar los dispositivos bluetooth.

 

• Desactivar y activar las tarjetas inalámbricas.

 

• Ajustar la configuración del monitor de las unidades de CD/DVD.

 

• Ajustar la frecuencia del procesador.

 

• Ajustar los tiempos de apagado y “en espera” del monitor.

 

• Ajustar los tiempos de acceso a disco duro.

 

 

Productos entregables del proyecto

El proyecto contempla 5 entregables:

1. Documento de especificación del alcance (el presente documento).

2. Un documento con recomendaciones para el ahorro de energía en las actividades cotidianas del venezolano.

3. Un sistema de software instalable en el sistema operativo Canaima GNU/Linux 2.1, este sistema promocionará la recomendaciones descritas en el documento de recomendaciones.

4. Un sistema de software instalable en el sistema operativo Canaima GNU/Linux 2.1 que permita ajustar la configuración del computador, de acuerdo a lo descrito en la sección 3.2.

5. Un manual de usuario del sistema de configuración

Recomendaciones

A continuación se describen algunas recomendaciones para promover el ahorro de energía al usar el computador:

• Apagar la computadora

Siempre que no este usando su computadora proceda a apagarla, puede aprovechar la hora del almuerzo, reuniones y la noche para apagar su equipo. Entre los beneficios que podrá percibir al adoptar este hábito, se encuentra la disminución del consumo de energía, así como los costos asociados y también ayuda a prolongar la vida útil del equipo.

• Hibernar a disco

Si no puede apagar su computadora, trate de usar la opción de hibernar a disco, aunque esta opción puede no funcionar en equipos viejos que no poseen soporte a ACPI.

Entre las ventajas de utilizar esta opción se encuentra que el proceso de inicio (boot) es mucho más rápido. La mayor parte del tiempo su trabajo es recuperado al estado previo a hibernar a disco, es decir, no necesitará reabrir documentos, terminales, ventanas del navegador, entre otros. A diferencia del suspendido a RAM, su computadora puede estar apagada e incluso sin alimentación de energía el tiempo que sea necesario. También es útil en máquinas de escritorio. Como único requisito se encuentra que debe contar con una partición de intercambio (swap ) como mínimo igual a la cantidad de memoria RAM que cuente en su máquina.

• Suspender a memoria RAM

Cuando las opciones anteriores no sean posibles o no estén disponibles, intente con la opción suspender a memoria Ram. En esta alternativa se almacena el estado actual del computador en memoria Ram, de forma tal que se pueden desactivar la mayor parte de los dispositivos del computador, dejando activa únicamente la memoria Ram. A diferencia de los métodos anteriores (apagar la computadora e hibernar a disco), cuando se suspende a Ram hay un consumo de energía, este consumo es mucho menor que con el computador completamente activo. Además en esta alternativa usted puede volver el computador al estado anterior mucho más rápido que en las alternativas anteriores (apagar el computador e hibernar a disco).

• Control de la frecuencia del CPU

El control de la frecuencia del CPU está soportada por todas las versiones del kernel presente en las distribuciones más recientes, es bien sabido que el consumo de energía es proporcional a la frecuencia en ciclos del CPU, es por ello que se recomienda adaptar la frecuencia al uso que se le da al computador. Por ejemplo, el procesamiento de documentos de texto o la gestión de correos electrónicos consume pocos ciclos de CPU, sobretodo si es comparado con procesos de compilación de software. Desgraciadamente esta opción de control no está presente en todos los CPU, principalmente en procesadores “mobile”

• Reducir el uso del disco duro

El kernel de Linux normalmente realiza operaciones de Entrada/Salida (I/O) en pequeñas cantidades bien repartidas a lo largo del tiempo. Pero al darse operaciones I/O de manera continua, el disco duro no tiene oportunidad para disminuir sus revoluciones, perdiendo así energía significativa. En una portátil, la actividad del disco duro debe estar concentrada en períodos de tiempo cortos, con lapsos de inactividad entre ellos. En el mundo del Software Libre existen herramientas que permiten realizar lo descrito previamente.

• Control de la actividad del CPU

Los CPU ocupados consumen mayor energía que aquellos ociosos, incluso si ambos están a la misma frecuencia. Por eso se le recomienda mantener bajo control la actividad del CPU ya que de esta manera puede ahorrar mucha energía. Incluso, en recintos orientados a mantener servidores, al reducir el consumo de energía puede reducir los altos costos asociados al aire acondicionado.

Se le recomienda evitar el uso de protectores de pantalla (altos consumidores de CPU) y navegadores Web.

A continuación se le indican algunas cuestiones a tomar en cuenta a la hora de navegar:

1. El navegador puede crear mucha actividad, tanto a nivel de CPU como operaciones de I/O, en su computador.

2. Aquellas páginas que contienen Flash, Java o simplemente imágenes animadas pueden consumir más CPU.

3. Cuando deje la computadora ejecutando algunas aplicaciones, asegúrese de cerrar todas las páginas con animaciones del navegador.

4. Se le recomienda configurar su navegador favorito de tal modo que deshabilite el uso de imágenes animadas.

5. Se le recomienda configurar su navegador favorito de tal modo que reduzca la actividad del disco duro al deshabilitar el cache en disco de las páginas.

• Ahorro de energía en la pantalla

Se recomienda utilizar monitores LCD en vez de CRT, se ha demostrado que los monitores LCD consumen 60 % menos y la emisión de mercurio es mucho menor.

Tal como se comentó en la sección anterior, evite el uso de protectores de pantallas. Mientras la computadora esté realizando alguna actividad y no esté utilizando la pantalla se recomienda apagarla o colocarla en modo suspendido. Los entornos de escritorio más comunes incluyen aplicaciones que cambian el modo de funcionamiento del monitor de forma automática cuando el computador no está siendo utilizado. También es posible cambiar manualmente el modo del monitor utilizando el comando xset.

El uso de temas con fondos oscuros también representa un gran ahorro de energía de acuerdo a la tecnología que es utilizada por el monitor, según en monitores con tecnología OLEG (Organic Light Emitting Diodes), se puede tener un ahorro de hasta 75 % si se utilizan temas y colores apropiados. En monitores CRT el ahorro está alrededor del 40 %.

Un punto importante es el brillo de la pantalla, en general, a mayor brillo mayor consumo eléctrico.

Además, ajustar el brillo y contraste de la pantalla y el uso de temas con bajo contraste forma parte de un buen cuidado visual pues reduce la fatiga visual.

• Apagar y desconectar periféricos ociosos

Apague y desconecte la impresora, el escáner, las cornetas, los dispositivos inalámbricos y cualquier otro dispositivo que no esté siendo utilizado. Los equipos apagados y desconectados no consumen energía, mientras que un dispositivo encendido y ocioso puede llegar a consumir el 100 % de la energía sin prestar ninguna utilidad.

• Monitor

Se recomienda utilizar monitores LCD en vez de CRT, se ha demostrado que los monitores LCD consumen 60 % menos y la emisión de mercurio es mucho menor.

• Ampliar la vida útil de las baterías

Utilice las baterías de su portátil sólo cuando se encuentre lejos de una fuente de energía. Probablemente sea mejor remover su batería de la portátil cuando ésta se mantenga conectada a la fuente de energía por un largo lapso de tiempo, puede depender del tipo de la batería. Además, se le recomienda utilizar dispositivos que protejan la fuente de alimentación de sus equipos.

Conclusiones

Definitivamente el Software Libre ofrece una amplia gama de opciones para reducir de manera significativa el consumo de energía. Recuerde, usted tiene el control del sistema operativo, no es una caja negra como ocurre con el software privativo. También es posible extender la vida útil de su computadora, lo cual reduce el consumo indiscriminado de materiales para construir nuevos equipos. No es necesario que ejecute software obsoleto en sus computadoras viejas.