Efficiency Report 2019 : consommation énergie-ressources des app mobiles

Mobile Efficiency Report
@tleboucq
@green_spector
By GREENSPECTOR
Février 2020

Mesure – amélioration de
consommation énergie-ressources
des services numériques
Mesurez Comprenez Améliorez

3
2 fois plus que
prévu
Croissance forte:
+9% / an
x2 dans 8 ans
En 2025 autant que
les GES des
véhicules légers
Impacts GES du numérique

Contexte d’applications Mobile
4

Le smartphone de plus en plus utilisé
• Croissance forte de la consommation de contenus et services sur
mobile

Plus d’applications, plus de business

Un smartphone impactant sur sa phase de
fabrication essentiellement

9
•
•
L’INTENSITE EN RESSOURCES DU MATERIEL

Un impact énergétique d’usage
• Etude VIVATECH 2019 – l’impact énergétique de
l’usage des applications mobile = 3 tranches
nucléaires
Mais aussi …
• La batterie, première pièce d’usure d’un
smartphone et première cause de renouvellement
anticipé d’un smartphone

le « facteur de stress » le plus important
pour l’Homme « moderne »
la batterie de son téléphone
"Une incapacité à gérer efficacement la
durée de vie de sa batterie revient à
être incapable de gérer sa vie"-
Dr Thomas Robinson, Étude
http://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/22401

Que faire sur les applications ?
• L’application mobile ne doit pas provoquer :
• l’usure prématurée de la batterie
• L’incompatibilité avec les OS du marché
• La perte d’autonomie rapide du téléphone
• La fracture numérique ou l’exclusion par excès de besoin en
ressources (data, puissance de calcul, …)

Des applications pas toutes égales en
consommation de batterie
MAh

Un appel de 1 minute consomme 2 fois moins de
batterie qu’un surf de 1 minute sur internet

Des navigateurs mobile pas tous égaux
(énergie)

16
62 % des applications mobile
affichent leur premier écran en
plus de 3 secondes en wifi
53% de visiteurs abandonnent
un site web si ce dernier ne se
charge pas en 3 secondes

Pourquoi un indice « App Mark » ?
• « Porter un nouveau regard sur l’Expérience Utilisateur en Mobilité »
• Mieux connaître ses impacts Mobile
• Mieux se comparer dans le temps
• Pouvoir se comparer dans une catégorie d’applications / toutes les autres
applications
• Donner une note dans les stores pour faire évoluer les éditeurs
d’applications vers « plus de frugalité »

App Mark – 5 axes de
mesure
• Sobriété
• Performance
• Inclusion
• Discrétion
• Ecologie
Un score sur 100, moyenne algébrique
des 5 indicateurs
Via des données mesurées sur un
device réel selon un test standardisé
et des données parsées sur Google
Play store et des données issues de la
base de données Exodus Privacy

Permettre la comparaison
• Avec les applications et la
moyenne des applications de sa
catégorie
• Avec la moyenne de l’ensemble
des applications mesurées
• Dans le temps, avec les versions
antérieures

Sobriété
• L’application doit limiter sa consommation d’énergie afin de ne pas vider la batterie
de l’utilisateur.
• En cas de consommation trop importante, le système va notifier l’application comme
consommatrice à l’utilisateur.
• L’application doit limiter sa consommation de ressources (nombre de CPU, mémoire
occupée, données échangées) afin d’éviter toute lenteur ou pollution des autres
applications
• L’application doit limiter sa consommation data afin de n’impliquer aucune
« surcharge » sur les datacenters et réseau et ainsi éviter les surcoûts liés aux
encombrements inutiles des serveurs.

Performance
• Le premier lancement de l’application doit être rapide : sans cela, il
est possible que vos utilisateurs n’aillent pas plus loin, le critère
d’inclusion ne sera pas non plus respecté.
• Les temps de chargement de l’application doivent être acceptables
pour l’utilisateur, critère numéro 1 pour une bonne expérience
mobile.

Inclusion
• L’application doit être utilisable dans des conditions de réseau dégradées
(2G, 3G)
• L’application ne doit pas nécessiter une version d’OS récente comme Android
pour être utilisée. Certains utilisateurs ne suivent pas les mises à jour,
volontairement ou à cause de leur plateforme qui ne leur permet pas.
• L’application doit respecter les règles d’accessibilité et ne doit pas exclure
des utilisateurs présentant des handicaps.
• L’application doit aussi bien fonctionner sur des téléphones d’anciennes
générations que sur les modèles récents et plus puissants..

Ecologie
• L’application doit respecter le critère de sobriété, l’impact CO2
lié à l’usage sera plus faible tout comme la pression des
ressources sur les composants du matériel de l’utilisateur
 usure batterie,
 sans perte de performance.
De ce fait, l’utilisateur sera moins propice à renouveler son
matériel, ce qui diminue le risque d’obsolescence.

Discrétion
• L’application ne demande peu voire aucune permission.
Avez-vous réellement besoin de consulter la liste des contacts de votre utilisateur ?
C’est d’autant plus important d’optimiser cela puisque plus de permissions il y aura,
plus l’application consommera des ressources. Ce qui influencera donc de manière
négative le critère de performance.
• L’application n’intègre peu voire aucun traceur. L’intégration d’une
quantité importante de trackers va impliquer une consommation de
ressource plus importante.
• Ce constat est d’autant plus vrai que la connexion sera dégradée.

Protocole de test
• Lancement de l’application suite à la
première installation.
• Deuxième lancement qui sera
représentatif des lancements
classiques de l’application.
• Inactivité de l’application, application
en premier-plan (idle foreground)
• Mise en tâche de fond de
l’application (idle background).
• Pivotage de l’écran
• État après la fermeture de
l’application
• Chargement de l’application en 3G,
• Inactivité de l’application en 3G,
• …
Sur le premier écran uniquement

Exemple News and Magazines
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
Sobriety
Performance
Inclusion
Ecology
Respect

Principaux constats pour les
1000 premières applications
mesurées
31

Constats globaux
• Empreinte Carbone : en moyenne les applications ont un impact de
0,75 g CO2eq (équivalent CO2).
• Sur une projection d’usage de 3 heures par jour par 5 milliards de
mobinautes, cela donne une projection de 92 millions de tonnes
CO2eq. Sachant qu’elle ne prend en compte ni l’installation de
l’application, ni parcours fonctionnel dans l’application
• Dans notre panel, 90 % des applications mobiles ont un impact
faible, moins de 1 g CO2eq par unité de mesure. Néanmoins la
moyenne du panel est tirée vers le haut par 1% des applications qui
ont un impact supérieur à 10 g CO2eq par unité de mesure
notamment dans la catégorie des jeux.

Constats globaux
• Impact utilisateur et respect de la vie privée : les traqueurs,
analytiques et autres permissions sont omniprésents : en moyenne
• 44% des applications possèdent plus de 5 traqueurs
• 73% demandent plus de 10 permissions.
• Au-delà des problèmes posés en termes de sécurité des données
personnelles et de leur exploitation, ces outils impactent grandement la
consommation d’énergie et les ressources du mobile entraînant un
surcoût environnemental.
• En moyenne, un Tracker ajouté, c’est 8,5 % de consommation en
plus

Constats globaux
• Obsolescence logiciel/mobile : seules 70 % des applications sur
le store sont compatibles avec « quasi » toutes les versions
d’Android.
• Un quart des applications du Google Play Store excluent 10
% des mobiles les plus anciens.
• Le taux d’Inclusion du marché moyen des applications, c’est-à-
dire le pourcentage applicatif compatible avec le parc matériel/OS
sur Android, est de 95,8 %. Ou dans 4,2 % des cas, les
applications ne seront pas compatibles avec le parc existant.

Constats globaux
• La moitié des applications mesurées continuent à effectuer
des traitements ou à envoyer des données après la fermeture de
l’application.
• Il s’agit d’envois volontaires (sauvegarde de données sur des serveurs
externes, par exemple) ou parfois involontaires (librairies non-contrôlées
notamment).
• Une surconsommation souvent inutile pouvant mettre en péril ces
applications : les fabricants sensibles à cette consommation en arrière-
plan se dédouanent de plus en plus en dénonçant celles.
• Certaines applications fortement utilisées et gourmandes
peuvent réduire à moins de 3 heures l’autonomie des
batteries.

Constats globaux - corrélations
• les applications les plus discrètes actionnant peu de
traqueurs et de permissions sont aussi les applications les
plus inclusives.
• la taille de l’application n’a pas d’impact sur sa Performance,
ni sur ses consommations énergétiques.
• les applications les plus performantes en termes de temps
d’affichage sont en moyenne les plus écologiques.

Sobriété
• En moyenne une application pèse
36 Mo.
• 43% des applications font
néanmoins moins de 20 Mo. La
taille des APK des jeux étant
souvent plus importante,
• 9% des applications ont une taille
de plus de 80 Mo.
• L’écart entre la meilleure catégorie
(Médecine) et la moins bonne
(Simulation) est de 45%.

Performance
• 62 % des applications ont
une performance
d’affichage en wifi
supérieur à 3 secondes
• L’écart entre la meilleure
catégorie (Livres &
Réferences) et la moins
bonne (Paris Sportifs) est
de 43%.

Ecologie
• L’écart entre la meilleure catégorie (Productivité) et la moins bonne (Paris Sportifs) est de
86%.
• 90% des applications mobiles ont un impact faible (moins de 1 g CO2eq par unité de
mesure. Néanmoins la moyenne du panel à 0.75 g CO2eq est tirée vers les haut par 1%
des applications qui ont un impact supérieur d’au moins 10 g CO2eq par unité de mesure.
• Certes, les applications ne sont pas comparables dans leur usage mais il existe un écart
considérable entre l’application la moins impactante et la plus impactante, avec un
rapport de 295 !

Discrétion
• L’écart entre la meilleure catégorie (Éducation) et la moins bonne (Personnalisation) est de 82%.
• 43% des applications ont plus de 6 traqueurs et analytiques.
• Chaque traqueur ajouté en moyenne provoque une augmentation de 8,5 % de consommation en
plus

Inclusion
• L’écart entre la meilleure
catégorie (Arcade) et la moins
bonne (Paris Sportifs) est de
52%.
• 70 % des applications du
Google Play Store sont
compatibles avec quasi 100 %
des versions d’Android.
• 24% des applications excluent
aujourd’hui plus de 10 % du
marché.
• Le taux d’Inclusion du marché
moyen des applications, c’est-
à-dire le pourcentage applicatif
compatible avec le parc matériel
ou OS sur Android, sans tenir
compte du taux d’installation et
d’usage des applications est de
95,8 %

Moyenne sur les métriques (11/02/2020)
• Currently available application count : 1475
• Average metrics values
• CO2 : 0.7 g eqC02
• Background data : 346 ko
• Data loaded : 4,097 Mo
• MinSDK : 18.1 (Android 4.3)
• Performance wifi after 1st install : 5.3 s
• Performance Wifi : 4.4 s
• Performance 3G : 4.8 s
• Permissions : 17.6
• Energy Overconsumption : 19.5 mAh
• APK Size : 38.3 Mb
• Trackers : 5.7

Arrêter les traitements en background

Adapter la taille des « contenus riches »
On peut adapter le contenu à la taille de l’écran et sa
résolution mais aussi à la capacité réseau (Wifi vs 3G)

Maîtriser l’impact d’un composant externe
46
• Impact d’une boussole dans une carto
 Identification d’un fort pic de ressources après ajout d’un composant
externe : désactivation du composant
 Diminution du risque de dénonciation par le système

Attendre une bonne connectivité pour transmettre
des données
4G2G
DIFF(4G,2G) =
+ 75 % d’énergie)
• Une cellule de communication plus longtemps ouverte
• Plus de paquets perdus sur le temps de connexion

…en une seule fois plutôt qu’en plusieurs fois

Adapter les couleurs aux écrans …
23 % de gain d’énergie pour le mode nuit ou
sombre sur une utilisation de 30 secondes (écran AMOLED)
Le blanc plus consommateur avec la
luminosité qui s’accroit
Le rouge et le noir peu sensibles à la variation
de luminosité

Nombre de trackers à réduire/adapter
50
Requêtes quasi
exclusivement vers le
serveur interne du client
Requêtes issues d’outils de tracking :
Tag Commander
Weborama
Lead Place (Temelio)
Realytics
Double Click
Xiti
Google Ad Services
Adapt TV Advertising
sans tracking, le chargement de
la page serait terminé au bout
de 1,8 sec
avec les outils de tracking, le
chargement de la page se termine
2 sec plus tard

Challenger le besoin fonctionnel

Travailler son code : une bonne pratique de
performance (CPU) est une pratique d’efficience

Se mesurer / comparer pour s’améliorer

Une application mobile militaire
Comparaison
•
•
• Correction sur du code (évaluation de méthodes
dans une boucle)
• Mutualisation des connectivités en multi-APK
• Thème sombre, …

GREEN Happy END !
@tleboucq
@green_spector
Tester votre application sur App Mark
Mesurer votre site web sur www.MobileEfficiencyIndex.com

Efficiency Report 2019 : consommation énergie-ressources des app mobiles

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