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Energiesparen mit sonarPM und Ultraschall

| 21 Kommentare

Ein Bildschirmschoner bzw. der Energiesparmodus des Bildschirm werden erst nach einer voreingestellten Zeitspanne, in der keine Aktionen via Maus oder Tastatur erfolgen, aktiv. Stephen Tarzia von der Northwestern University hat sich mit seiner Forschungsgruppe daran gemacht diese Zeit zu verkürzen. Nachdem der Benutzer den Arbeitsplatz verlässt, soll der Monitor sofort und ohne Interaktion des Benutzers in den Standby gehen.

Dies soll über Ultraschall-Signale geschehen, die über von einer Software generiert werden, über die Boxen des Computers abgespielt und von ein Mikrofon aufgenommen werden. Die Signale mit über 20kHz sollen vom menschlichen Ohr nicht wahrnehmbar sein. Für Windows gibt es fertige ausführbare Dateien des Sonar Power Managers, unter Linux muss man sich sonarPM selber kompilieren…

Den Quellcode könnt Ihr von der Homepage herunterladen und anschließend entpacken. In der README findet Ihr dann eigentlich alle nötigen Informationen um sonarPM zu installieren. Ich gebe Euch trotzdem alle Infos Schritt für Schritt, so könnt Ihr auch ohne große Basteleien sonarPM austesten…

$ tar -xzf SonarPM*.tar.gz
$ cd sonar_dist/

Um sonarPM nun kompilieren zu können, braucht ihr folgende Bibliotheken.So wie ich das sehe, müsste es diese Bibliotheken für alle Ubuntu-Versionen und Debian ab Lenny geben.

$ sudo apt-get install portaudio19-dev libxss-dev libwxgtk2.8-dev

Habt Ihr die Bibliotheken installiert, könnt Ihr Euch dran machen sonarPM zu kompilieren. Ihr könnt direkt make ausführen, ein configure-Skript wird nicht benutzt…

$ make sonar_gui
$ make sonar_tui

Da das Programm nicht in der Lage ist für seine Konfigurationsdateien im Home-Verzeichnis einen Ordner anzulegen, müsst Ihr das machen.

$ mkdir ~/.sonarPM

Nun seid Ihr fertig und könnt die GUI von sonarPM via…

$ ./sonar_gui

… starten. Bei diesem ersten Start müsst Ihr die passenden Audio-Geräte auswählen. Unter Ubuntu Karmic funktionierte PulseAudio recht gut. Das Mikrofon habe ich jedoch direkt ausgewählt.

Die richtigen Audiogeräte müssen ausgewählt werden

Anschließend startet sonarPM und fängt an Signale auszugeben. Anfangs hört man noch deutlich Signale, die nach und nach verschwinden. Nach rund 30 Sekunden Kalibrierung blieb sonarPM für mein Höhrempfinden (fast) lautlos.

SonarPM in Aktion

Bei mir klappte das Abschalten des Bildschirmes, allerdings nicht wirklich zuverlässig. Manchmal ging der Bildschirm aus, obwohl ich noch vor dem Rechner saß. Manchmal bleibt er an, obwohl ich nicht am Rechner sitze. Eventuell liegt das am Mikrofon meiner Webcam, das leider einen etwas zu dumpfen Klang liefert. Vielleicht entstehen die leisen Klicks, die ich ab und zu höre, auch durch das schlechte Mikrofon. Auch scheinen die Boxen mancher Laptops zu limitiert zu sein. Oft können die Brüllwürfel billiger Laptops die nötigen 20kHz nicht liefern. sonarPM eignet sich daher eher zum rumspielen und ausprobieren, am besten ist sowieso der schnelle Griff zum Ein-/Aus Schalter des Monitors…

Autor: Christoph Langner

Hallo, ich bin Christoph -- Linux-User, Blogger und pragmatischer Fan freier Software. Wie Ihr ohne Zweifel bemerkt haben solltet schreibe ich hier über Linux im Allgemeinen, Ubuntu im Speziellen, sowie Android und andere Internet-Themen. Wenn du Freude an meinen Artikel gefunden haben solltest, dann kannst du mir über Facebook, Google+ oder Twitter oder natürlich dem Blog folgen.

21 Kommentare

  1. Pingback: Tweets die Energiesparen mit sonarPM und Ultraschall | Linux und Ich erwähnt -- Topsy.com

  2. Hallo, vielen Dank für diese Informationen. Die Sache klingt sehr interessant!
    Aber eine Frage tickt mir da sofort im Hinterkopf:
    Was verbraucht mehr Energie?
    Ein TFT-Monitor, der wenn man den PC-Stuhl verlassen hat noch ein paar Minuten weiterleuchtet oder Lautsprecher + Mikro im Dauerbetrieb?

    Für den Betrieb bei einem DesktopPC:
    Desweiteren befürchte ich, dass diese Ultrahochfrequenzen Einfluss auf audiophiles Musikhören haben. Hast Du darauf schonmal geachtet? Es könnte ja zu ungünstigen Interferenzen mit den Obertönen von Musik auftreten.

    Wobei ich vermute, dass das wiederum bei MP3s unerheblich ist, da dort eh ab 20k clipping auftritt. Aber es soll ja Leute geben die gerne FLACs hören. ;)

  3. also irgendwie hab ich das jetzt nich so recht kapiert:

    die Software gibt über die Boxen (Ultra)schallwellen ab, das Mikrofon nimmt das auf. So weit so klar, aber was hat das jetzt damit zu tuen ob der Benutzer davor sitzt oder nicht?

  4. Detru, das ganze funktioniert genauso wie ein Sonar im Wasser. Das Ultraschall-Signal wird im Raum und von dir reflektiert. Bist du nicht am Rechner, dann nimmt das Mikro ein anderes Signal auf, als wenn du vor dem Bildschirm sitzt. So kann die Software unterscheiden ob ein Anwender vor dem Rechner sitzt oder eben nicht.

    Jacob, das musst du selber mal ausprobieren. Bei mir habe ich immer wieder Knackser aus den Boxen bekommen. Ähnlich wie das Sonar von Delfinen. Es gibt afaik Monitor-Hersteller, die das fest in ihre Monitore einbauen wollen. Ich meine irgendwo auf Slashdot oder irgendeiner Tech-Seite davon gelesen zu haben.

  5. Bin ich altmodisch, weil ich meinen TFT immer ausschalte, sobald ich den Raum verlasse?

  6. Ach ja noch etwas: Wie compiliere ich das ganze, ohne die Console zu verwenden, denn schließlich versicherte man mir, dass man unter Linux die Console nicht mehr benötigt.

    Vielen Dank schon einmal

  7. Ich hatte den gleichen Gedanken wie Jakob. Außerdem hab ich Zweifel, dass alle Lautsprecher und Mikrofone in der Lage sind, geeignete Signale zu verarbeiten.

  8. @burli, jakob: Versteh ich nicht. Frequenzen außerhalb des hörbaren Bereichs habe meines Wissens keine Chance, sich auf den hörbaren Tonbereich auszuwirken. Dafür müssten die sich ja im gleichen critical band befinden und den blockieren, was durch den höheren Bereich ja nicht passieren sollte – technische Probleme bei der Umsetzung mit gewöhnlicher Hardware mal ausgenommen.

  9. @Onli: Ich meinte eher den Energieverbrauch.

    Aber auch beim Klang hab ich Zweifel. Zunächst mal habe ich ein recht empfindliches Gehör, was Störungen angeht. Und zum anderen “lebt” ein guter Klang auch von Oberwellen, die außerhalb des Hörbereichs liegen. Deshalb klingen (gute) Plattenspieler auch besser als CD Player.

    Und wie gesagt, ich bezweifle, dass alle Lautsprecher und Mikros in der Lage sind, überhaupt passenden Frequenzen zu verarbeiten. Wenn man billige Lautsprecher hat, bei denen das Frequenzspektrum bei 15kHz schon stark abfällt wird das nix

  10. Ach, immer diese Nörgler hier ;)
    Ich muß mal kurz ein “Wie geil ist das denn!1elf” dazwischen rufen – allein die Idee! Was man alles steuern könnte, wenn das dann zuverlässig funktioniert: automatische Abwesenheit im IM, Zuschalten einer akustischen Benachrichtigung beim IRC-highlight, bei Nachrichten etc., Lautstärke hoch- oder runterregeln, alles, was sonst nervig mit einer ‘Zeitschaltuhr’ geregelt wird, andere Prozeßprioritäten bei Abwesenheit und und und. Wooooho!
    (Sorry, ich musste mal eben meiner Begeisterung Auslauf gönnen)

  11. @Barristan
    Das man die Konsole nicht braucht ist natürlich Blödsinn. Wenn man experimentieren will braucht man sie unter Linux, genau wie man sie unter Windows oder MacOS X braucht.

    Was ich aber viel interessanter finde als das getrolle von Barristan ist was man sonst noch mit so einem Sonar machen könnte.
    Räume ausmessen, Datenübertragung… ich glaube das ist ein spanndes Theman in das ich mich mal einlesen werde.

  12. Und wer denkt da an unsere Haustiere.:)
    Ist bestimmt nicht angenehm füer die…

    Lg Testwiese

  13. Sehr interessantes Tool!
    Man kann auch eindeutig erkennen wie das Klangbild verändert wird wenn man z.B. die Hand vorm Laptop lautlos hin und her bewegt.
    Allerdings knacken meine Laptopspeaker jedesmal wenn sie aktiviert werden. Wenn diese Technik noch weiter entwickelt wird, das der Monitor auf die Sekunde genau reagiert wenn jemand vorm Bildschirm ist, das wär schon was feines!

  14. @ONLI: Ich bin kein Fachmann in dieser Hinsicht, das vorweg.
    Wie aber schon angeklungen gehören zur Musik auch ebendiese Obertöne, die entscheidend sind für Klangfärbung (Beispiel: Das deutsche Ü ist nichts anderes als ein normales U mit anderen Obertönen, die durch eine besondere Rachenstellung hervorgerufen wird. Daher können das wahrscheinlich auch nur wir :)). Zudem sind, denke ich, derartige Hochfrequenzen dazu in der Lage, durch Resonanz Töne im hörbaren Bereich zu beeinflussen, welche die Frequenz eines ganzzahligen Teilers der klingenden Oberfrequenz entsprechen… Wenn ich also auf meiner Gitarre ein e” spiele fängt automatisch die tiefe E-Saite auch mit Schwingen an, wenn auch nur leicht – Resonanz.
    Jedoch wird das immer mehr Offtopic, da die Technologie vor allem für Laptops zu gebrauchen ist, denke ich. Wegen dem oftmals vorhanden Mikros direkt auf Augenhöhe… Es reizt mich es auf dem Netbook auszuprobieren. Das erste mal dass ich etwas separat compiliere, danke daher nochmal für die ausführliche Beschreibung.

  15. Übrigens kommt es zur zusätzlichen Energiebelastung beim Tool nicht nur durch den Dauerbetrieb von Lautsprechern/Mikro, sondern wie mir gerade einfiel ebenfalls durch die CPU-Belastung, welche ja andauernd das Sonarbild berechnen/interpretieren muss.
    Ich hoffe doch die Rechnung geht auf. Oder halt Knopf drücken :O

  16. @Jacob: Das Gleiche ging mir auch gerade durch den Kopf. Selbst wenn das “Sonar” nur alle 20ms berechnet wird muss ja nicht nur die CPU aufstehen und rechnen sondern auch die Soundkarte. Das könnte zu diesem Knacken bei euch führen. Jedes Mal wenn die Soundkarte erwacht kann es zu einem knacken kommen. Bei meinem T60 ist das der Fall.
    Die Idee an sich finde ich ganz in Ordnung, nur würde ich dafür keinen Ultraschall nehmen, sondern schlicht und ergreifend, so wie es eh schon umgesetzt ist, Tastatur und Maus. Das dauert dann halt seine 5min, dafür kann die CPU und die Soundkarte schlafen gehen. Und die Idee mit dem Knopf drücken ist eh die Beste. :-) Vielleicht sollte man mit einem externen Gerätchen dort ansetzen. Eines das Wärme detektiert und wenn es kalt wird, den Tipschalter betätigt. Oder wenn es kein Schalter sein soll, eine Kante bzw. Ecke des Bildschirms definieren und wenn die Maus sich dort für >10s befindet geht das Licht aus.

    lG
    Schumbi

  17. Eine extrem interessante Sache, danke für diesen kleinen Artikel Christoph! :)
    Würde ich sofort austesten, wenn ich hier Boxen hätte. Mir fällt dabei ein, dass man eigentlich auch einen Sound-Fingerabdruck nehmen könnte, der einer Bewegung/einem Geräusch entspricht, das immer nur dann entsteht, wenn man sich vom Rechner entfernt, zum Beispiel beim Aufstehen oder Verlassen des Zimmers.

    @Christoph: Der Link hinter dem Wort “herunterladen” führt nur zu den RPM-Paketen für Fedora.

    Besser wäre glaube ich dieser oder gleich der Link zum Quellpaket.

  18. Danke für den Hinweis Zerwas, hab den Link korrigiert.

  19. danke für die Erklärung @Christoph. Ich hatte mir das zwar schon so in der Richtung gedacht, hab das aber eigentlich für “viel zu einfach” gehalten. Hätte da jetzt irgendwas total ausgeklügeltes erwartet ;).

    Wo ich aber einigen anderen hier recht geben muss: Könnte man mit so einem Ultraschallteil nicht auch einen Raum ausmessen?

  20. Also interessant ist diese Idee. Aber ich höre schon meinen Kater jammern. Der sollte laut “Bedienungsanleitung” immerhin bis 65kHz hören können. Das will ich dem Tier nicht zumuten.

    Da finde ich die Idee mit dem Bluetooth schon eleganter: Mobiltelefon in der Hosen-/Jacken-/Hemdtasche; wenn man den Raum verlässt ist das Telefon für den BT-Adapter außer Reichweite -> Bildschirm sperren (und dann auch ausschalten). Kommt man wieder in Reichweite, wird der Bildschirm entsperrt. Das wurde samt Software mal in einer ct’-Ausgabe vorgestellt (?19/2007?).

  21. Stefan: blueproximity heist das utility das die Entfernung (frei einstellbar) zu einem anderen bluetooth adapter misst und benutzerdefinierte Aktionen ausführt. Es ist in den Ubuntu repos enthalten.
    Funktioniert mit sämtlichen BT Geräten (Phone, BT Headset, GPS dongle). Man kann das selbe BT Gerät auch mit mehreren Rechnern verbinden und so entsperrt sich jeweils der Rechner and den man sich setzt … und sperrt sich wieder wenn man aufsteht.
    Hat man das richtige BT Gerät nicht dabei entsperrt man einfach mit Passwort. Klasse ist auch, dass man den Rechner nicht entsperrt kriegt, indem man einfach das BT Dongle aus dem USB slot zieht.
    Zusammen mit einer Verschlüsselung der Platte die beste Art ein Netbook zu sichern. Dann kann Dir es sogar jemand im Starbucks in angeschaltetem Zustand unter der Nase wegklauen und trotzdem nicht an Deine Daten.

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