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iPhone & Co.: Mehr Akku für alle dauert nicht mehr lange

Battery (adapted) (Image by 3dman_eu [CC0 Public Domain] via Pixabay)

Es geht in jedem Jahr weiter mit den Veröffentlichungen von Apple – und natürlich auch mit dem Medienrummel. Es ist viel über das iPhone X, das Ende des Home-Buttons, die „Face ID“-Funktion, das drahtlose Aufladen und noch über vieles mehr geschrieben worden. Irgendwo auf der Liste der Neuerungen war eine verbesserte Akkulaufzeit, zumindest für das iPhone X. Dies wird Dank seines neuen, aufgemotzten A11-Bionik-Prozessors ermöglicht.

Apple sagt, dass das neue Gerät bis zu zwei Stunden länger halten wird als das iPhone 7. Dies könnte eine Netzsession von gut 14 Stunden bedeuten. Die Akkulaufzeit auf dem iPhone 8 scheint dagegen mit der seines Vorgängers vergleichbar zu sein. Das kabellose Aufladen – eine Entwicklung, zu der Apple erst spät dazustößt – macht bei der Akkuleistung keinen Unterschied.

Verbesserungen an den Batterien sind bei neuen Smartphone-Modellen für Verbraucher enorm wichtig. Bei Samsung gab es hier viele wichtige Neuerungen, als sie im vergangenen Monat das Galaxy Note 8 auf den Markt brachten. Zwar wurde hier die Akkulaufzeit nicht wirklich verlängert, aber immerhin wurde dafür gesorgt, dass die Probleme des Vorgängermodells Note 7S, das gerne mal in Flammen aufging, umgangen werden konnten.

Doch auch die besten Produkte sind nach Jahrzehnten in der Mobile-Computing-Revolution noch relativ begrenzt in Sachen Ladung und Akkuleistung. Auch die Geräte von Apple sind innerhalb der letzten zehn Jahre nur mäßig fortgeschritten.

Bislang konzentrierten sich die Hersteller eher auf die Verbesserung der Batterietechnologie und packten immer mehr Energie auf immer weniger Raum. Das Galaxy Note 7S schreckte durch seine Entflammbarkeit eher ab. So lernten die Hersteller ihre Lektion, wenn es um die Frage ging, was schief gehen kann, wenn die Akku-Energie als Wärme freigesetzt wird. Die Hersteller bemühen sich auch um die Verbesserung anderer mobiler Hardware, die Energie verbraucht – einschließlich Display, WiFi, GPS und Zentraleinheit (CPU). Die verbesserten CPUs und OLED-Bildschirme der neuen iPhones machen sie beispielsweise batteriefreundlicher.

Ein Bereich, der erstaunlich wenig Beachtung gefunden hat, ist jedoch der Energieverbrauch von Software. Um genau zu sen, geht es um die Energie, die von der CPU verbraucht wird, wenn sie eine bestimmte Software ausführt. Weder Samsung noch Apple schienen mit ihren neuesten Entwicklungen sonderlich große Schritte in diese Richtung zu machen. Dieses Thema könnte jedoch einen großen Unterschied in der Frage ausmachen, wie lange wir unsere Geräte in Zukunft aufladen müssen.

Softwareentwicklung auf einem neuen Level

Vor Jahrzehnten, als Computer noch tausendmal langsamer waren, haben die Entwickler den Code mit der Hand nahezu perfekt abgestimmt, um jedes bisschen Leistung aus der Maschine herauszuholen. Aber weil auch die Software immer komplizierter geworden ist – dank neuer Funktionen, verbesserter Benutzererfahrung und so weiter – ist dies nicht mehr möglich.

Die Softwareentwicklung ist nun sehr weit von dem einfachen binären Code entfernt, den die CPU ausführt. Entwickler verlassen sich auch auf Sammlungen mit bereits vorhandenem Code, weil es zu lange dauern würde, jede Anweisung von Grund auf neu zu erstellen. Beide Änderungen verringern den Aufwand und beschleunigen die Entwicklungszeit erheblich. Aber der finale Code enthält oft Teile, die in einer bestimmten Anwendung redundant sind. Oder aber er könnte mit effizienteren, maßgeschneiderten Segmenten verbessert werden.

Diese Nachteile versuchen die Entwickler oft dadurch abzumildern, dass sie ihren Code so schnell wie möglich durchlaufen lassen. Was allerdings in der Theorie den Energieverbrauch reduziert. In der Praxis funktioniert das aber nicht immer, da manche Anleitungen mehr Prozessorleistung verbrauchen als andere und den Nutzen letztlich neutralisieren können. Daraus folgt, dass der Energieverbrauch der Software im Laufe der Jahre deutlich gestiegen ist. Niemand kümmerte sich darum, da die meisten Programme auf Maschinen liefen, die mit Netzstrom betrieben wurden. Dies hat sich geändert, seit wir immer mehr mobile Geräte nutzen. Gleichzeitig nimmt die Besorgnis über den Zusammenhang zwischen Stromverbrauch und Klimawandel zu.

Die KIs werden es schaffen

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum die Entwickler dieses Problem nur langsam angegangen sind. Der Energieverbrauch von jeder Software war sehr schwer zu messen. Das liegt daran, dass die Konfiguration jedes Geräts unterschiedlich ist. Der Energieverbrauch kann sich ändern, je nachdem, ob ein Programm schon einmal gelaufen ist oder ob andere Programme laufen.

In letzter Zeit gibt es jedoch Fortschritte. Sie verwenden maschinelles Lernen, um den Energieverbrauch einzuschätzen, indem sie bestimmte Codezeilen oder Softwarekomponenten analysieren und Energiedaten aus anderen Programmen, die auf vielen anderen Geräten ausgeführt werden, referenzieren. Wird dies erfolgreich ausgeführt, könnte der Computer, den schweren Teil der Arbeit erledigen. Er soll nach alternativen Programmen suchen, die die Software leistungsfähiger machen.

Willkommen beim suchebasiertem Software-Engineering. Es funktioniert so einfach wie das Auffinden von redundanten Codes oder die Feinabstimmung der Konfiguration. Es kann sich auch auf den bestehenden Quellcode erstrecken. Unsere eigene Arbeit hat sich sowohl mit der Auswahl alternativer Softwarekomponenten aus bestehenden Sammlungen als auch mit der Generierung neuer Code-Stückchen beschäftigt. Wir haben es sogar geschafft, mehrere hundert Fehler in Hadoop, einem sehr weit verbreiteten Software-Framework, zu finden und zu reparieren.

Wir haben die Vision, dass diese suchebasierten Methoden zur Verbesserung der Energieeffizienz in die sogenannte „Compiler“-Phase integriert wird, wenn Computercodes, die von Menschen stammen, in Nullen und Einsen umgewandelt werden und die die Maschine versteht. Diese Suchvorgänge würden automatisch ablaufen und Entwickler müssten nicht an sie denken – ihr Code wäre sofort effizient.

Eines ist klar: Es liegt noch ein langer Weg vor uns.

Die Hauptschwierigkeit besteht darin, den Energieverbrauch der Software richtig einzuschätzen, insbesondere für viele verschiedene Geräte gleichzeitig. Aber das Potenzial der nächsten fünf Jahre macht uns neugierig. Wir konnten eine Reduzierung des CPU-Energieverbrauchs um 40 Prozent bis sogar 70 Prozent für eine Reihe spezifischer Aufgaben aufzeigen. Und es ist nicht unvorstellbar, dass dies eines Tages über die gesamte laufende Software repliziert werden kann.

In Kombination mit besseren Batterien und mehr Verbesserungen der Hardware-Leistung, wie beispielsweise Bildschirmen, die keine zusätzliche Energiequelle benötigen, könnten wir von gravierenden Verbesserungen der Akkulaufzeit sprechen. Die führenden Hersteller sprechen in Zukunft vielleicht nicht mehr von einer schrittweisen Verbesserung der Akkulaufzeit. Sie könnte sich auch schon bald um viele Stunden und vielleicht sogar Tage erhöhen.

Dieser Artikel erschien zuerst auf „The Conversation“ unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.


Image (adapted) „Battery“ by 3dman_eu (CC0 Public Domain)


The Conversation

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  • AMAZON Caschys Blog: Amazon startet Null-Prozent-Finanzierung für eigene Hardware: In Zukunft gibt es beim Onlinehändler Amazon eine neue Möglichkeit die hauseigene Hardware zu finanzieren. Produkte wie die Fire Tablets, dem Fire TV oder den Echo-Modellen können nun in fünf monatlichen Raten abbezahlt werden. Hierbei entstehen laut Amazon weder Finanzierungskosten noch gibt es versteckte Zinsen oder Gebühren. Lediglich notwendig für eine fünf-monatige Ratenzahlung ist hier ein Wohnsitz in Deutschland, Luxemburg, Österreich oder in der Schweiz und ein Konto, das mindestens ein Jahr alt ist. Zudem dürfen sich Käufer keine Zahlungsverzögerungen geleistet haben.

  • GESUNDHEITS-APPS Heise: Datenschutzbeauftragter schlägt Gütesiegel für Gesundheits-Apps vor: Hinter Gesundheits-Apps können sich Risiken verstecken, wie Dieter Kugelmann, der rheinland-pfälzische Datenschutzbeauftragte, meint. Hierbei geht es um die Apps, bei denen Patienten ihre Werte eingeben und zur Vorsorge nutzen. Genau diese sensiblen Daten unterliegen dem Arztgeheimnis und sollten vor fremden Einblicken geschützt werden. Eine Zertifizierung dieser medizinischen Apps, würde daher von Vorteil sein, um die Sicherheit der Apps zu gewähren. Einige Hersteller zertifizieren ihre Apps selbst, wobei die Kriterien nicht klar auf das Verbraucher- und Datenschutzgesetz ausgerichtet sind. Derzeit wird daher gemeinsam mit der rheinland-pfälzischen Verbraucherzentrale überlegt, ob es möglich wäre ein Gütesiegel zu entwickeln, wo neben den Daten- und Verbraucherschutzaspekten auch die technischen Kriterien berücksichtigt werden, damit Ärzte und Patienten diese mit gutem Gewissen nutzen können.

  • IPHONEX Gamestar: iPhone X – Apple warnt vor Einbrenn-Effekten beim Display: iPhone X-Nutzer müssen bei ihren neuen Smartphones mit sogenannten Einbrenn-Effekten auf dem OLED-Bildschirm rechnen, wie Apple nun in einem Support-Dokument seine Nutzer warnt. Hierbei erkennt man immer kleine Andeutungen von Bildern oder zumindest Teile davon auf den Bildschirmen. Zustande kommen kann dies, wenn die Inhalte mit einem hohen Kontrast für längere Zeit auf dem Bildschirm gezeigt werden. Nutzer sollten daher die automatische Helligkeitseinstellung nutzen und darauf achten, dass das automatische Deaktivieren des Bildschirms auf eine möglichst kurze Zeit eingestellt ist. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass stets die aktuellste Version von iOS verwendet wird.

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  • AKTIEN t3n: Google, Apple, Amazon: Warum am Montag die Aktien aller Techkonzerne gleich viel wert waren: Einigkeit bei den Technikkonzernen? Zumindest bei den Aktienkursen, die standen nämlich am Montag alle auf 123,47 US-Dollar. Was war passiert? In Wirklichkeit handelte es sich einfach um einen technischen Fehler, der Kursschwankungen anzeigte, die eigentlich gar nicht passiert waren. Allgemeines Aufatmen also, denn wenn überhaupt sanken die Aktienpreise bei den Konzernriesen wie Google und Apple nur minimal.

  • SAMSUNG golem: Samsung soll größte OLED-Fabrik der Welt bauen:
    Die weltweite Nachfrage nach OLEDs steigt und aus diesem Grund will Samsung mit einem Bau einer neuen OLED-Fabrik reagieren. Noch ist die Fabrik nicht produktiv, dies soll sich aber ab 2019 ändern, mit einem Treffen diesen Monat sollen die endgültigen Investitionspläne verabschiedet werden. Das sich diese Investition lohnt, zeigt ein Bericht von Nikkei, nach dem Apple 70 Millionen OLED-Bildschirme für das neue iPhone 8 vorbestellte, zum Marktstart des neuen iPhones ist die Fabrikeröffnung jedoch zu spät.

  • DATENSCHUTZ update: Die Branche im Schatten des Datenschutzes: Die EU-Datenschutzgrundverordnung tritt im Mai 2018 in Kraft, was diese jedoch für die Onlinebranche bedeuten könnte, wurde auf dem Werbeplanung.at Summit 2017 besprochen. Sie kamen zu den verschiedenen Ansätzen, dass die DSGVO an und für sich gut und wichtig sei. Wichtig sei jedoch auch eine Schulung des Personals, um auf Hackerangriffe schnell zu reagiere, da Unternehmen durch die neue Verordnung gezwungen sind, ihre Kunden innerhalb von 3 Tagen zu informieren. Auch der Spagat zwischen der Finanzierung der Digitalwirtschaft via Cookies und dem Datenschutz, den Cookies laut dem EU-Gesetzgeber untergraben könnten, war Teil der Diskussion.

  • BAHN heise: Bahn nutzt Digitaltechnik gegen Pannen – Weiche ruft selber Techniker:
    Die Bahn möchte fortan Digitaltechnik nutzen um über Pannen schnellstmöglich informiert zu werden, um diese schnell zu beheben und die Verspätungen einzudämmen. Hierbei sollen die Weichen an eine Dauer-EKG angeschlossen werden, wobei eine App dann dem Techniker über Störungen Bescheid geben könnte. Bis 2020 werden 30.000 Weichen mit Sensoren bestückt. Der Fahrgastverband Pro Bahn ist über das vorrausschauende Denken und Handeln sehr erfreut, teilte der Pro-Bahn-Sprecher Karl-Peter Naumann mit.

  • SPIONAGE faz: Ankara lässt geflüchtete Soldaten im Ausland ausspähen: Nach dem Putschversuch vergangenen Juli in der Türkei werden Soldaten nun überwacht. Es wird recherchiert wo sie wohnen, ob sie Asylanträge gestellt hätten und sie Kontakte zu westlichen Medien bzw. der Regierung hätten. Dieses Vorgehen ist unter anderem ein Grund für die derzeitige, etwas eisige, Beziehung zwischen Ankara und Berlin. Die Bundesanwaltschaft ermittelt überdies, aufgrund des Verdachtes der türkische MIT spioniere Anhänger der Gülen-Bewegung in Deutschland aus, gegen das Vorehen der türkischen Regierung. Die Gülen-Bewegung geriet in das Visier der türkischen Regierung, weil sie verdächtigt wurde, verantwortlich für den Putschversuch zu sein.

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  • DATENSCHUTZ heise: Test zur Gesichtserkennung laut Datenschützerin am Bahnhof akzeptabel: Der von den Sicherheitsbehörden geplante Test biometrischer Gesichtserkennung am Berliner Bahnhof Südkreuz geht aus Sicht der Bundesbeauftragen für Datenschutz in Ordnung. Das Projekt sei „für sich genommen noch nicht als schwerwiegender Eingriff zu sehen“, erklärte Andrea Voßhoff auf Anfrage. Das ändere allerdings nichts an „grundsätzlichen Bedenken“ gegen diese Technologie. „Sollten derartige Systeme später einmal in den Echtbetrieb gehen, wäre dies ein erheblicher Grundrechtseingriff“, so Voßhoff.

  • TECHNOLOGIE golem: Dells OLED-Monitor UltraSharp UP3017Q kommt doch: Der US-amerikanische Hardware-Hersteller hat hingegen anders lautender Aussagen nun doch angekündigt, den OLED-Monitor UltraSharp UP3017Q auf den Markt zu bringen. Zwischenzeitlich hieß es, das Modell würde eingestellt aufgrund von Blickwinkelproblemen. Für den Bereich der USA können Kunden das Gerät ab sofort bestellen, es ist mit einer Lieferzeit von ein bis zwei Wochen zu rechnen. Bisher hat sich OLED-Technik im IT-Bereich nur bei Wearables, Smartphones und Zusatzdisplays wie beim Macbook Pro 2016 verbreitet. Bei größeren Bildschirmdiagonalen sind vor allem Fernseher-Hersteller Panel-Abnehmer.

  • E-COMMERCE t3n: Die Zukunft von Magento: Das kommt auf Shopbetreiber zu: Nach gut einem Jahr Eigenständigkeit als Magento Inc. und mit Permira hat sich Magento im letzten Jahr sehr weiterentwickelt – und steht durch den neuen Investor besser da denn je. Die E-Commerce-Plattform wickelt inzwischen insgesamt ein Bestellvolumen von weltweit mehr als 100 Milliarden Dollar ab, das von mehr als 260.000 Kunden (davon gut 3.500 Enterprise-Kunden) generiert wird.

  • KI Welt: So stellt sich künstliche Intelligenz Menschen vor: Der Fernsehmaler und Unternehmer Bob Ross, leicht zu erkennen an seiner auffälligen Frisur, hat in einem neuen Kunstwerk dargestellt, wie es für eine künstliche Intelligenz unter Einfluss von LSD erscheinen muss, einen Menschen wahrzunehmen. Die Software, die zu dieser Wahrnehmung führt, sind Deep-Dream-Algorithmen von Google sowie der WaveNet Machine Learning Algorithm. Das Video zeige, so der Künstler, „wie sich ein Computer die Stimme von Bob Ross vorstellt und wie ein Computer ,halluziniert‘, was er in den einzelnen Videobildern sieht“, erklärt Alexander Reben, Künstler und Programmierer aus dem Silicon Valley.

  • HACKING Süddeutsche Zeitung: Mysteriöse Gruppe offenbart mutmaßliche Hacking-Angriffe der NSA: Eine mysteriöse Hackergruppe hat mehrere Datensätze veröffentlicht, aus denen hervorgehen soll, dass der US-Geheimdienst NSA Teile des globalen Geldverkehrs ausspioniert hat. Ebenfalls enthalten sind Werkzeuge, mit denen die Elite-Hacker der NSA wohl Windows-Betriebssysteme übernehmen konnten. Die Hacker nennen sich Shadowbrokers – in Anlehnung an das Computerspiel Mass Effect – und sind seit August 2016 unter diesem Namen aktiv. Ob und von wem sie Befehle erhalten, ist unklar. Sicher ist nur: Jede Veröffentlichung hat das Potenzial, die US-Beziehungen sowohl zur internationalen Gemeinschaft als auch zu amerikanischen Technik-Konzernen massiv zu beschädigen.

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Schaut Eure Lieblings Filme, wie Ihr sie noch nie zuvor gesehen habt mit OLED – dem nächsten revolutionären Schritt der TV Technologie.

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In den vergangenen Jahren stieg die Popularität des 4K TVs und man konnte immer mehr von ihnen in unseren Wohnzimmern finden. Nachdem diese Art von Technologie immer erschwinglicher wurde, verbreitete sie sich in Windeseile. Die Menschen wollten immer bessere Qualität, besseren Sound und ein besseres TV Erlebnis. Der Sprung nach vorne hat die alte Technologie immer weiter in den Hintergrund gedrängt. Aber gerade durch sie haben wir unsere Lieblings Filme kennen und lieben gelernt. Aber wie würde wohl der klassische Batman oder die originale Star Wars Trilogie in 4K Auflösung aussehen?

Wenn man Batman und Star Wars visuell mit einem Wort beschreiben müsste, welches wäre dann wohl das richtige? Genau! Dunkel. Denn gerade im Film Batman, wie er in seinem schwarzen Cape durch die Nacht saust oder X-Wings, die hinauf zum Todes Stern fliegen, ist in beiden Filmen gerade die Farbe schwarz ausschlaggebend. Experten beurteilen die TV-Fähigkeit, schwarz perfektioniert darzustellen, als eines der wichtigsten Elemente des Fernsehens.

Ebenso spielt sie für den Kontrast eine große Rolle auf dem TV Markt. Es wurde eine Technologie entwickelt, die nicht bloß schwarz rendert, sondern schwarze Farben perfektioniert.

Die Evolution der Bildschirm Technologie: OLED

Es gibt vier verschiedene Typen von Bildschirm Technologien in der Geschichte der Fernseher: Die Kathodenstrahlröhre (CRT), anschließend Plasma, LCD und OLED. Jede dieser Technologien steht für eine weitere Verbesserung der Bildqualität. Nach der guten alten Kathodenstrahlröhre entstand eine große Lücke bis zur Erreichung des Plasmas. Und eine ebenso große Lücke besteht auch zwischen LCD und OLED, denn OLED benötigt keine Hintergrundbeleuchtung.

Jeder einzelne Pixel kann Licht auf sich selbst emittieren. Genau dadurch entstehen diese perfekten Schwarztöne und das unverwechselbare Kontrastverhältnis. Mit Hintergrundbeleuchtung, wie die des LCD, wäre das nicht möglich. Aus diesem Grund ist die Umstellung auf OLED Fernseher so revolutionär für die Display Technologie, sowie damals die Einführung von Smartphones für die Handyindustrie.

Black Contrast

Den Unterschied der Bildqualität zwischen LCD und OLED ist gravierend und zeigt sich im obigen Bild. Links ist das, was man auf einem LCD Bildschirm sehen würde. Die Schwarzlicht-Panels verfärben das Bild und produziert Licht auf die Pixel, wo eigentlich gar keines sein sollte. OLED hingegen rendert jeden einzelnen Pixel nur so hell oder dunkel, wie es auch sein sollte. Es schafft ein sauberes, klares, glattes Bild und lässt die Images und Farben mehr als nur real wirken.

Vielleicht dachten Sie sich ja immer, dass eine schlechte Bildqualität nicht ausschlaggebend für den Filmgenuss sei, aber wenn Sie das erste Mal auf einem OLED TV einen Film gesehen haben, werden Sie es nicht mehr vermissen wollen. Der Schwarzwert liefert uns nicht nur die schwarze Farbe, die in den dunklen Filmen so überaus wichtig ist, er wird auch seiner Farbbrillanz gerecht.

Was wir von der neuem OLED Display Technologie erwarten

Denken Sie einmal an einen Nachthimmel. Wie dunkel sind die schwärzesten Stellen des Himmels? Wenn Sie ein Stadtbewohner sind, dann können Sie vielleicht gar nicht so genau wissen, wie dunkel der Himmel in Wirklichkeit ist, denn die künstlichen Lichtquellen blenden vieles einfach aus.

Erst in der freien Natur, fernab von jeglicher Zivilisation wie beispielsweise in der Wüste, können wir die majestätischen Farben des Nachthimmels genauer erkennen. Ohne die Lichtverschmutzungen, werden die Objekte im Himmel erst so richtig sichtbar.

Die unteren Bilder zeigen die einzelnen Effekte von Lichtverschmutzung. Auf der linken Seite sehen Sie, wie schwer die Lichter einer Großstadt es machen, einzelne Objekte genau zu erkennen. Auf der rechten Seite kann man jedoch erkennen, dass der LG OLED TV frei von sämtlichen Lichtverschmutzungen ist und der Nachthimmel in all seiner Pracht erstrahlt.

Das Bild von den hellen Punkten auf dem schwarzen Hintergrund, ist auf dem OLED TV viel klarer und deutlicher zu sehen, während auf dem LCD TV die Punkte eher verschwommen und weniger sichtbar sind.

LG Light Pollution

LCD TV vs. LG OLED TV

LG ELECTRONICS – der weltweit führende OLED-TV-Anbieter – hat kürzlich ein Video unter dem Titel “Colorful Sensation in Black” veröffentlicht. Der Clip zeigt eine Horde von laufenden und springenden Männern in schwarzer Kleidung. Sie helfen dabei, die Bedeutung der schwarzen Farbe zu verstehen und die Genauigkeit der heutigen Fortschritte des perfekten schwarzen Bildes hervorzuheben. Wie man sieht, ist die Darstellung der schwarzen Farbe auf einem Bildschirm, für die Home-Entertainment-Experten einer der wichtigsten Elemente.


Teaser & Image by LG


 

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