Studio Unipi-CNR: protocolli Internet più nuovi ma dispositivi più scarichi, non sempre l’innovazione va di pari passo con l’efficienza energetica

Lo studio dell’Università di Pisa e dell‘Istituto di Informatica e Telematica del CNR sulla rivista Pervasive and Mobile Computing.
Il telefonino che si scarica troppo velocemente? Il problema può dipendere dai vari protocolli con cui navighiamo in rete e non è detto che quelli più recenti siano anche i più vantaggiosi dal punto di vista energetico. La notizia arriva da uno studio dell’Università di Pisa e dell’Istituto di Informatica e Telematica del CNR recentemente pubblicato sulla rivista Pervasive and Mobile Computing.

In particolare, l’obiettivo dei ricercatori era di valutare il consumo energetico di smartphone e dispositivi di Internet of Things (IoT) rispetto ai diversi protocolli HTTP che sono alla base della trasmissione dati sul Web.

“Generalmente quando si parla delle differenti versioni del protocollo HTTP l’attenzione è focalizzata sulle “prestazioni” intese come il tempo necessario a scaricare dati e risorse mediante la rete – spiega Alessio Vecchio autore dello studio e docente al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Ateneo pisano – Il nostro studio invece si è concentrato sul consumo energetico che è particolarmente rilevante nel contesto dell’Internet delle Cose (Internet of Things), dove molti dispositivi sono alimentati a batteria. In questo ambito risparmiare energia consente di allungare significativamente il tempo di vita del dispositivo, evitando la sostituzione o la ricarica delle batterie con conseguenze positive in termini di sostenibilità e usabilità”.

Il protocollo HTTP è tra i protocolli di comunicazione più usati nelle reti informatiche, basti pensare che il Web si basa su di esso. Anche la comunicazione tra dispositivi IoT, quali sensori o sistemi per la domotica, è spesso basata sul protocollo HTTP. Attualmente le tre versioni principali sono HTTP/1.1, HTTP/2, e il più recente HTTP/3, che differiscono in modo sostanziale tra di loro, anche per prestazioni energetiche. Come ha rivelato lo studio, in alcuni scenari HTTP/3, che generalmente è più efficiente delle altre versioni, può consumare fino al 30% in più. Questo, per esempio, accade quando i dati da trasferire sono molti, mentre consuma meno degli altri quando i dati sono pochi.

“Il nostro studio è importante per due motivi, uno di carattere pratico e uno di carattere scientifico – sottolinea Vecchio – Dal punto di vista pratico, grazie ai risultati ottenuti, è possibile, per chi sia interessato a costruire sistemi che facciano uso di smartphone e dispositivi IoT, fare delle scelte che tengano conto degli aspetti di natura energetica. Dal punto di vista scientifico, si aprono nuovi scenari di ricerca. Ad esempio, lo studio di algoritmi intelligenti che siano in grado di scegliere dinamicamente la versione del protocollo HTTP più efficiente dal punto di vista energetico a seconda dello schema di comunicazione, della quantità di dati da trasferire e delle condizioni della rete”.

La ricerca è stata svolta nel contesto di Future-Oriented REsearch LABoratory (FoReLab), un progetto del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) con il programma Dipartimenti di Eccellenza.

Hanno partecipato allo studio insieme ad Alessio Vecchio, Chiara Caiazza, Dottore di Ricerca in Smart Computing (programma di dottorato congiunto erogato dalle Università di Firenze, Pisa e Siena) e Valerio Luconi, Dottore di Ricerca in Ingegneria dell’Informazione presso Università di Pisa nel 2016 e ricercatore presso Istituto di Informatica e Telematica del CNR dal 2019.

Tutti e tre i partecipanti al gruppo di ricerca sono accomunati dall’interesse e dall’attenzione per le tematiche ambientali, in particolare per la sostenibilità energetica. Lo studio delle implicazioni energetiche dei protocolli di rete è quindi stato un ottimo punto di incontro per coniugare aspetti di ricerca legati all’informatica e all’ingegneria dei sistemi con tematiche di risparmio energetico.

Link all’articolo:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1574119223001293?via%3Dihub