몬슨(MONSOON) 파워모니터(Power Monitor)를 이용한 안드로이드 앱 전력 소모 측정 (스마트폰 전력 소모 분석)

본 포스트에서는 학위과정 동안 진행했던 스마트폰 전력 소모 측정을 하는 방법을 다룬다.
스마트폰 전력소모를 측정하는 방법은 여러가지다.
이번에는Monsoon Power Monitor 장비를 이용한 방법으로
가장 쉬운 형태인 분리형 배터리 (removable battery)에 대해서 측정 하는것을 다룬다.

Monsoon Power Monitor의 경우 미국에서 사면 800달러 미만이지만 한국으로 수입해오는 업체를 통해서 구입하면,
120~130만원 정도한다. 나름 개인이 구입하기에는 싼 가격은 아니다.
멀티미터기를 이용한 방법도 이어서 다루도록 하겠다.

준비물

사용된 스마트폰: Galaxy 3
측정 장비: Monsoon Power Monitor, FTA22D

테이프: 구리(Copper) tape, 캡톤(Kapton) Tape

측정 실험 환경

간단히 개념화하면 아래와 같은 그림으로 배터리와 폰은 직접적으로 연결 되지 않은 상태이다.
Ground만 연결한 상태에서 Vcc는 Monsoon을 통해서 공급하게 된다.

컴퓨터랑은 USB를 이용해서 연결하므로 그다지 특별한 것은 없다.

실행 화면

단순히 화면을킨 상태에서 외부로부터 카카오톡 메시지를 전송 받을 때의 전력 소모 그래프이다.

해당 그래프는 Galaxy 3는 아니고 Nexus 5로 실험한 것이다.
2011년에 Single core인 Nexus-one으로 연구 진행 했었을 때는 많이 써야 1000mW내외로 소모하던 전력이 Quard-cores로 개발된 Nexus 5의 경우 단순히 Processor와 Wi-Fi 그리고 Display 조금 썻다고 순간적으로 4000mW까지 치솟는걸 보면
현재 스마트폰이 얼마나 배터리를 소모하는 괴물인지 알 수 있다.

이에 맞추어서 Monsoon Power tool v5.0부터는 High Voltage를 허용한다.
원래 Monsoon은 허용 전압이 4.55v였다. 하지만 요즘은 동작 전압이 너무 높기 때문에 이러한 제한을 풀어주는 새로운 버전의Power Tool이 제조사로부터 공급된다.

몬슨의 장점은 전력 소모 측정과 데이터 전송을 동시에 할 수 있다는 점이다.
아래와 같이 USB를 연결한 상태에서 Main channel로 전력을 공급 할 수도 있다.
데이터 전송을 위해서 USB를 활성화 시키면 자동으로 Main channel을 off된다.
역전류 현상을 방지하기 위함이다.

보통 Multi-meter나 Power supply로 실험 환경을 구성할 경우 데이터 전송을 위해서 USB를 연결하기 어려운 단점이 존재한다.
USB 또한 전류를 공급하기 때문이다.
자동으로 이러한 ON OFF기능이 몬슨의 또하나의 장점이라 할 수 있다.

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