Úvod: O čom to celé je?

Táto príručka poskytuje stručný prehľad o environmentálnych škodách spôsobených softvérom a o tom, ako ekoznačka Blue Angel—oficiálna environmentálna značka nemeckej vlády—poskytuje referenčné kritérium pre udržateľný návrh softvéru.

Blue Angel sa udeľuje širokej škále produktov a služieb, od čistiacich prostriedkov pre domácnosť cez malé spotrebiče až po stavebné výrobky. V roku 2020 nemecká agentúra pre životné prostredie rozšírila kritériá udeľovania aj na softvérové produkty. Bola to prvá environmentálna certifikácia na svete, ktorá prepojila transparentnosť a autonómiu používateľa—dva piliere slobodného a otvoreného softvéru (FOSS)—s udržateľnosťou.

V tomto bode si možno kladiete otázku: Čo má udržateľnosť vôbec spoločné so softvérom? Ako môže niečo zdanlivo také nehmotné ako softvér mať environmentálnu stopu? V tejto príručke sa bližšie pozrieme na niektoré spôsoby, ktorými softvér prispieva ku klimatickej kríze, a na to, ako môže pomôcť súlad s kritériami ocenenia Blue Angel pre ekocertifikáciu softvéru.

Kniha je rozdelená na tri časti:

• Časť I: Environmentálny vplyv softvéru
• Časť II: Ekocertifikácia desktopového softvéru
• Časť III: Splnenie kritérií ocenenia Blue Angel

Zatiaľ čo Časť I skúma prečo a Časť II čo z ekocertifikácie softvéru, Časť III rozoberá ako tým, že vysvetľuje, čo potrebujete vedieť na meranie spotreby energie vášho softvéru a podanie žiadosti o ekoznačku Blue Angel. Konkrétne v tejto časti poskytujeme podrobný návod na splnenie základov (ABC) kritérií ocenenia: (A) Efektívnosť zdrojov a energie, (B) Potenciálna životnosť hardvéru a (C) Autonómia používateľa.

Časť I: Environmentálny vplyv softvéru

V roku 2021 Association of Computing Machinery (ACM), najstaršia vedecká a vzdelávacia výpočtová spoločnosť na svete, vydala správu Technology Policy Council s názvom „Computing And Climate Change“. Okrem iných zistení skúma exponenciálny nárast spotreby energie a zdrojov umelej inteligencie, ako aj zariadení pripojených na internet, a to tak pri výrobe, ako aj pri používaní. Odhady správy sú ohromujúce. Len v roku 2021 sa odhaduje, že sektor informačných a komunikačných technológií (IKT) prispieva 1,8–3,9 % globálnych emisií uhlíka. Pre lepšiu predstavu, je to na úrovni globálneho leteckého priemyslu, ktorý podľa odhadov prispieva 2,5 % všetkých emisií. Správa varuje, že ak sa nič nezmení, do roku 2050 stúpnu emisie uhlíka pripísateľné sektoru IKT na viac ako 30 % všetkých globálnych emisií.

Vo svojich záveroch autori uznávajú inherentný rozpor digitalizácie: digitálne technológie „môžu pomôcť zmierniť zmenu klímy“, ale „najprv k nej musia prestať prispievať“ (s. 1). IKT zrevolucionizovali spôsob, akým žijeme, a často sú vychvaľované za to, že prinášajú pohodlie a efektívnosť do nášho každodenného života. Spoločnosti využili digitálne technológie na efektívnu distribúciu rôznych druhov spotrebného tovaru a dematerializáciu každodenných produktov. Vozidlá ako autá, kolobežky a bicykle sú ľahko dostupné na prenájom cez aplikácie v smartfónoch, čím sa eliminuje potreba ich vlastniť, aby ich bolo možné používať. Rozšírené možnosti streamovania videa znamenajú, že na sledovanie filmu netreba vyrábať ani prepravovať DVD a Blu-ray disky a spaľovanie paliva pri ceste do požičovne preň v sobotu večer je minulosťou. Čítačky elektronických kníh nahradili celé knižnice. S globálnou pandémiou SARS-CoV-2, ktorá urýchlila integráciu digitalizácie do každého aspektu každodenného života, videokonferencie nahrádzajú podujatia kedysi (takmer) výlučne organizované osobne, vrátane pracovných stretnutí, medzinárodných akademických konferencií, miestnych klavírnych recitálov a dokonca aj prvých rande … to všetko je teraz možné z pohodlia vlastného domova so zariadením pripojeným na internet.

Pri všetkých spôsoboch, ktorými technologický vývoj zdanlivo urobil náš život menej hmotným a menej plytvajúcim, a teda pohodlnejším a efektívnejším, sa môže zdať, že rýchle tempo digitalizácie prináša pri dosahovaní cieľov udržateľnosti viac dobrého než škody.

Ale je to naozaj tak?

Internet a zariadenia, ktoré používame na pripojenie k nemu, vyžadujú infraštruktúru—skutočný, fyzický hardvér, ktorý si vyžaduje energiu a spotrebúva zdroje. Často sa prehliadajú environmentálne vplyvy napríklad tovární, ktoré tieto zariadenia vyrábajú, alebo infraštruktúry preklenujúcej kontinenty, ktorá umožňuje globálnu komunikáciu. To všetko si vyžaduje energiu pri každodennom používaní. Navyše hardvér, ktorý sa už nepoužíva, končí buď v likvidačných centrách na spracovanie na konci životnosti (čo si vyžaduje ešte viac energie), alebo ako elektronický odpad, ktorý je toxický pre ľudí aj životné prostredie. Následne sa vyrábajú a prepravujú nové zariadenia, v mnohých prípadoch zbytočne.

„Ešte zriedkavejšie sa oceňuje skutočnosť, že kľúč k zvyšovaniu energetickej efektívnosti a ochrane prírodných zdrojov nespočíva v hardvéri, ale predovšetkým v softvéri.“ — Kritériá ocenenia Blue Angel: Resource and Energy-Efficient Software Products (s. 5)

V rámci tohto širšieho obrazu sa môže prehliadať kľúčová úloha, ktorú softvér zohráva pri prispievaní k environmentálnym škodám. V mnohých prípadoch je to totiž softvér, ktorý určuje spotrebu energie a životnosť digitálnej infraštruktúry. Táto príručka sa bližšie pozrie na niektoré spôsoby, ktorými digitálne technológie prispievajú k environmentálnym škodám a klimatickej kríze. Aby bolo jasné, táto príručka nie je proti technológiám—digitalizácia nepochybne zlepšila život nespočetnými spôsobmi obrovskému množstvu ľudí. Ekologické dopady digitálnych technológií nás však nútia hlbšie premýšľať o spôsoboch, akými ich používame, a o tom, ako by sme ich mohli používať efektívnejšie. A dobrou správou je, že prostredníctvom návrhu softvéru môžu vývojári mať okamžitý a významný vplyv na mnohé z tu rozoberaných problémov.

V celom texte, a najmä v neskorších častiach, bude ekoznačka Blue Angel pre desktopový softvér slúžiť ako referenčné kritérium pre udržateľný návrh softvéru. Ale čo vlastne „Blue Angel“ znamená?

Ekoznačka Blue Angel (nemecky: Blauer Engel Umweltzeichen) je oficiálna environmentálna značka nemeckej vlády. V roku 2020 nemecká agentúra pre životné prostredie (nemecky: Umweltbundesamt, alebo UBA) vydala kritériá ocenenia na certifikáciu desktopových softvérových produktov, prvú environmentálnu certifikáciu na svete, ktorá prepojila transparentnosť a autonómiu používateľa s udržateľnosťou. Slobodný a otvorený softvér (FOSS) tu má skutočnú výhodu. Dúfame, že do konca tejto príručky lepšie pochopíte, ako.

Aby sme však mohli problém účinne riešiť, musíme najprv identifikovať, v čom problém spočíva. Najprv teda pochopme, čo sa myslí digitálnou uhlíkovou stopou a ako je do toho zapojený softvér, ktorý každodenne používame.

Materiálová stopa digitálnych technológií

Digitálne technológie sa často (a mylne) spájajú s nehmotnosťou. Keď posielame e-mail alebo nahrávame údaje do cloudu, ľahko si predstavíme, že naše prenosy miznú do éteru. Existuje však veľmi reálny, veľmi hmotný aspekt digitalizácie, ktorý zahŕňa nielen naše fyzické zariadenia ako smartfóny a notebooky, ale aj spracovateľské závody na vyťažené kovy potrebné na ich fungovanie, kontajnerové lode, ktoré prepravujú masovo vyrábaný hardvér, a káble a dátové centrá, ktoré ich pripájajú ku globálnym sieťam. Správa z roku 2018 „Lean ICT: Towards Digital Sobriety“ opisuje tento problém takto:

[M]ateriálová stopa digitálnych technológií je svojimi používateľmi do veľkej miery podceňovaná vzhľadom na miniaturizáciu zariadení a „neviditeľnosť“ používanej infraštruktúry. Tento jav je zosilnený rozšírenou dostupnosťou služieb v „cloude“, čo robí fyzickú realitu používania o to nepostrehnuteľnejšou a vedie k podceňovaniu priamych environmentálnych dopadov digitálnych technológií. (s. 10)

Ako vtipne poznamenal jeden článok New York Times, „ľudia si myslia, že údaje sú v cloude, ale nie sú. Sú v oceáne“, čím odkazoval na podmorské komunikačné káble preklenujúce zemeguľu. Aby sme hmatateľnú realitu „cloudu“ priviedli na zem a pod oceán, musíme presunúť svoju perspektívu na skrytú infraštruktúru, ktorá poskytuje základ pre náš digitálny život. Dátové siete môžu byť do veľkej miery pod vodou, ale emisie uhlíka budú mať vážne následky pre všetky prírodné prostredia. Na COP27 v novembri 2022 generálny tajomník Organizácie Spojených národov António Guterres zdôraznil naliehavosť momentu, keď vyhlásil: „Sme na diaľnici do klimatického pekla s nohou na plynovom pedáli“.

Digitálne technológie môžu pomôcť zmierniť zmenu klímy, ale najprv k nej musia prestať prispievať.

Čo v rámci sektora IKT prispieva k atmosférickému nárastu CO₂?

Medzi rokmi 2012 a 2018 sa energetická náročnosť umelej inteligencie (AI) zvýšila 300 000-krát a v súčasnosti sa zdvojnásobuje každých pár mesiacov. Odhaduje sa, že trénovanie jediného modelu AI (ako sú tie, ktoré sa používajú pri strojovom preklade alebo modelovaní jazyka) si môže vyžadovať energiu zodpovedajúcu spiatočnému letu z New Yorku do San Francisca … 300-krát (to je približne 626 000 libier CO₂)! Blockchainová technológia je tiež notoricky známym prispievateľom k explodujúcej spotrebe energie—konkrétne systémy proof of work ako Bitcoin, ktorý podľa správy Harvard Business Review vyžaduje toľko energie ako celé krajiny ako Švédsko alebo Malajzia.

Zároveň používame viac digitálnych zariadení ako kedykoľvek predtým. Počet zariadení pripojených na internet, vrátane notebookov a smartfónov, ale aj smart televízorov, domácich asistentov a ďalších zariadení IoT, rýchlo rastie a očakáva sa, že do roku 2025 prekročí 75 miliárd. To je približne 10 zariadení na každého človeka na Zemi (hoci globálne rozloženie týchto zariadení je ďaleko od rovnomerného). Globálne sa rýchlo zvýšilo prijatie smartfónov, ako aj nároky na zdroje potrebné na výrobu nových a čoraz výkonnejších zariadení. Výroba týchto zariadení, vrátane ťažby kovov vzácnych zemín potrebných na ich fungovanie, ich preprava, používanie a prípadná likvidácia spotrebúvajú obrovské množstvá energie.

Tu je však kľúčové zdôrazniť, že spotreba energie nie je to isté ako emisie uhlíka. Emisie uhlíka závisia od konkrétnej zmesi palív použitých na výrobu elektriny, označovanej ako mix výroby elektriny alebo energie. Ako príklad, pre dodávky energie Európskej únie v roku 2016 zahŕňal mix výroby energie 32,9 % ropy, 23,9 % plynu, 14,9 % uhlia, 13,7 % jadrovej energie a 14,5 % obnoviteľných zdrojov. S energetickou krízou v roku 2022 sa energetický mix v EÚ zmenil—v niektorých prípadoch dlhodobo k lepšiemu, v niektorých krátkodobo k horšiemu. Relatívne emisie uhlíka budú závisieť od tohto mixu: napríklad spotreba energie zo 100 % uhlíkovo neutrálnych zdrojov neprispieva k žiadnym priamym emisiám CO₂.

Relatívna škoda — alebo keď menej nie je viac

Digitalizácia sa často spája s „dematerializáciou“: tlačiť lístky na koncert alebo cestovné lístky na papier už nie je potrebné, keďže ich možno stiahnuť a zobraziť na smartfóne; fotografie sa nezhromažďujú v preplnených škatuliach od topánok, ale na malom tablete alebo pevnom disku; tisíce filmov a televíznych seriálov sa streamujú na notebookoch, čím sa zbierky filmov stávajú minulosťou. V mnohých prípadoch sa na všetko vyššie uvedené—a oveľa, oveľa viac—používa jediné zariadenie, smartfón.

Každý z tých hmotných objektov bol kedysi významnou súčasťou nášho každodenného života … ale dnes už jednoducho nie sú potrebné. To musí byť pre Zem lepšie, nie?

Hoci digitálne zariadenia môžu znížiť niektoré formy odpadu, odhad skutočného environmentálneho vplyvu digitálnych technológií si vyžaduje zohľadnenie celého životného cyklu položky. To zahŕňa náklady na výrobu a prepravu digitálnych zariadení (do obchodu a z neho, ako aj na skládku) alebo náklady na nápravu environmentálnych škôd spôsobených elektronickým odpadom. To platí najmä pri zohľadnení kolektívnej uhlíkovej stopy našich digitálnych technológií, pretože v niektorých prípadoch výroba zariadení spolu s ich prepravou a spracovaním na konci životnosti prispievajú k väčšiemu množstvu emisií skleníkových plynov než používanie zariadení počas ich celej životnosti. Na ilustráciu zvážte Environmental Responsibility Report spoločnosti Apple z roku 2019, ktorý odhaduje, že Apple v roku 2018 prispel 25,2 milióna metrických ton CO₂ (s. 9). Väčšina z toho—celých osemdesiat percent (!!!)—pochádza z výroby (74 %), prepravy (5 %) a spracovania na konci životnosti (<1 %). Iba 19 % pochádza zo samotného používania zariadení.

Kedy sa teda oplatia náklady na výrobu digitálneho zariadenia, ktoré nahradí všetky tie analógové objekty? Kniha „Smarte Grüne Welt“ (slovensky: Inteligentný zelený svet) od Steffena Langeho a Tilmana Santariusa (2018) skúma náročnosť započítavania relatívnej environmentálnej škody pri pokuse odpovedať na takéto otázky. Zvážte tento úryvok, v ktorom autori skúmajú environmentálny vplyv tlače papierových kníh oproti výrobe čítačiek elektronických kníh (s. 29–31; preložené z nemčiny):

Výroba elektronických zariadení je očividne energeticky a zdrojovo náročnejšia než tlač jednej knihy. Napríklad výroba čítačky elektronických kníh, ktorá zvyčajne váži menej ako 200 gramov, predstavuje približne 15 kilogramov rôznych materiálov (najmä neobnoviteľných kovov a vzácnych zemín), 300 litrov vody a 170 kilogramov skleníkového plynu oxidu uhličitého. Rozhodujúce však nie sú len množstvá vstupných a výstupných materiálov, ale aj ich environmentálny vplyv. Medzi čítačkami a knihami sú veľké rozdiely, najmä v toxicite materiálov a výrobných procesov. Je pravda, že papierenský priemysel má v mnohých krajinách (stále) veľmi negatívne environmentálne účinky, napríklad keď chlór alebo kyseliny otrávia miestne vody. Environmentálne účinky elektronického priemyslu sú však niekedy zničujúce: čítačky a ďalšie IT produkty obsahujú brómované spomaľovače horenia, ftaláty, berýlium a mnohé ďalšie chemické látky, ktoré sú vážne škodlivé pre zdravie a životné prostredie. Nehovoriac o sociálnych dôsledkoch, ako sú niekedy biedne pracovné podmienky, za ktorých sa kobalt, paládium, tantal a ďalšie zdroje digitálnych zariadení najprv ťažia v diktatúrach ako Konžská republika alebo v iných krajinách globálneho Juhu—a potom sa tam na konci životnosti likvidujú ako environmentálne škodlivý elektronický odpad.

Napriek tomu všetkému môže byť čítačka lepšia než kniha. To v konečnom dôsledku závisí od dvoch faktorov: Koľko kníh sa na čítačke prečíta počas jej životnosti? A koľko ľudí zdieľa analógovú knihu? Aby sa vysoké environmentálne náklady na výrobu čítačky ekologicky vyplatili, musí sa na nej prečítať určitý počet kníh. To je prípad po 30 až 60 knihách—v závislosti od hrúbky knihy a od environmentálneho ukazovateľa. Ak na čítačke prečítate menej než tento počet kníh, je lepšie zvoliť papierovú formu. Ak ho prekročíte, každá ďalšia kniha na čítačke je ekologicky lepšia než jej analógový náprotivok. Navyše je rozhodujúce, ako sa objekty používajú […]: Ak sa predpokladá, že si niekto kúpi knihu a nikomu inému ju nedovolí pozrieť, potom je súbor na čítačke približne päťkrát energeticky efektívnejší než kniha. Táto výhoda však zmizne, keď knihu zdieľa viacero ľudí.

Vedie teda nahradenie fyzických objektov digitálnymi technológiami k zníženiu environmentálneho vplyvu? Nuž, závisí to. Napríklad, ak si kúpite čítačku, prečítate 30–60 kníh, než zariadenie zahodíte? Prieskum Gallup zistil, že v roku 2021 prečítalo 57 % Američanov menej než 5 kníh ročne a 15 % prečítalo medzi 6 – 10 kníh. To znamená, že pre viac než dve tretiny populácie USA by sa čítačka musela používať päť až desať rokov, aby bola ekologickejšou voľbou. Ale koľko spotrebiteľov prejde na ďalšie, lesklé nové zariadenie ešte dávno predtým?

Tiež stojí za to opýtať sa, či zariadenie zostane podporované spoločnosťou počas obdobia, ktoré by bolo potrebné na to, aby bolo menej škodlivou voľbou. Na konci roka 2022 obsahoval zoznam vyradených čítačiek na Wikipédii sedemdesiatjeden zariadení. Podľa zoznamu bola priemerná životnosť, t. j. od roku uvedenia po rok ukončenia, 1,5 roka—podstatne kratšia než minimálne päťročné obdobie používania, nieto ešte desaťročie! Koľko z týchto čítačiek stále fungovalo, ale skončilo na skládke pre ukončenú softvérovú podporu? Tento druh hardvérovej zastaranosti je dôležitým prispievateľom k environmentálnym škodám, či už vo forme elektronického odpadu alebo emisií uhlíka spojených s výrobou zariadenia. Ako píšu Lange a Santarius: „je otázne, či sú všetky predané čítačky predtým, než sa pokazia alebo opäť technicky zastarajú, používané v priemere natoľko intenzívne, aby sa dosiahol celkový ekologický prínos“ (s. 31; preložené z nemčiny).

„Cunami elektronického odpadu“

So svojimi siedmimi metrami výšky je „WEEE Man“ obrom. Socha, ktorá dostala meno podľa smernice o odpade z elektrických a elektronických zariadení (WEEE) z roku 2003, ktorá stanovuje ciele zberu, recyklácie a zhodnocovania elektronického odpadu v EÚ,¹ je vyrobená z 3,3 metrickej tony elektrického odpadu, čo je priemerné množstvo elektronického odpadu, ktoré jeden obyvateľ Spojeného kráľovstva vytvorí za život.

Elektronický odpad sa považuje za „najrýchlejšie rastúci prúd odpadu na svete“, pričom v roku 2016 ho bolo vyprodukovaných 44,7 milióna metrických ton—čo zodpovedá 4 500 Eiffelovým vežiam, ktoré, keď sa naskladajú, sú 17-krát vyššie než Mount Everest. V roku 2018 sa nahlásilo odhadom 50 miliónov metrických ton elektronického odpadu, čo motivovalo OSN hovoriť o „cunami elektronického odpadu valiacej sa po svete“. Čísla naďalej stúpajú: v roku 2021 sa globálne vyprodukovalo odhadom 57 miliónov metrických ton elektronického odpadu. Menej než 20 percent z neho sa zbiera a recykluje, a hoci tvorí iba 2 % odpadu na skládkach, prispieva k takmer 70 % toxického odpadu, ktorý sa tam nachádza.

Environmentálne dopady elektronického odpadu sú obrovské. Komponenty elektronického šrotu ako CPU obsahujú potenciálne škodlivé materiály ako olovo, kadmium, berýlium alebo brómované spomaľovače horenia. Spracovanie elektronického odpadu na konci životnosti môže zahŕňať aj významné riziko pre zdravie pracovníkov a ich komunít. Zberači riskujú svoje zdravie pre vyhodené vzácne kovy v notebookoch a smartfónoch „presiaknutých olovom, ortuťou alebo inými toxickými látkami“. Proces demontáže a likvidácie elektronického odpadu viedol k mnohým environmentálnym dopadom v rozvojových krajinách. Kvapalné a atmosférické emisie končia vo vodných tokoch, podzemných vodách, pôde a vzduchu—a teda aj v suchozemských a morských živočíchoch, v plodinách konzumovaných zvieratami aj ľuďmi a v pitnej vode. Toto znečistenie je kľúčovým aspektom environmentálnej škody digitálnych technológií.

Pozrite sa na softvér

Čo je príčinou všetkého tohto elektronického odpadu a prečo digitálne zariadenia, ktoré stále fungujú, končia na skládkach? Softvérové inžinierstvo má dôležitú, ale často neviditeľnú úlohu pri formovaní našich vzorcov digitálnej spotreby. Výrobcovia pravidelne nabádajú spotrebiteľov, aby kupovali nové zariadenia, často zbytočne; dokonca to môžu vynucovať prostredníctvom návrhu softvéru. Pre licenčné obmedzenia používania softvéru a závislosti od dodávateľov s tým koncoví používatelia môžu urobiť len málo. Skrátka, ide do veľkej miery o ekonomické—a nie technologické—dôvody, prečo sa funkčný hardvér stáva elektronickým odpadom.

Softvérové uzamknutie a programovaná zastaranosť vedú k nepoužiteľnému hardvéru. Opustený softvér vydaný pod proprietárnou licenciou môže v najlepšom prípade nechať používateľov zraniteľných voči vírusom a inému malvéru a v najhoršom prípade jednoducho prestať fungovať, bez akejkoľvek alternatívy. Podkladová infraštruktúra, od ktorej môžu ľudia závisieť pri spúšťaní aplikácie—ako sú softvérové licenčné servery používané dodávateľmi softvéru na riadenie prístupu—sa môže odpojiť, niekedy natrvalo. Používatelia nemusia byť schopní pokračovať v používaní „zastaraného“ hardvéru, aj keby chceli.

Bobtnanie funkcií a iné formy softvérového nadúvania môžu spôsobiť, že menej výkonný hardvér zastará, hoci si zákazníci nikdy nevyžiadali tieto funkcie navyše alebo by ich možno chceli odstrániť, keby mohli. Zvážte nasledovné:

„Výpočtový výkon sa od roku 1970 zdvojnásobuje približne každé dva roky. To znamená, že funkcie sa spracúvajú dvakrát rýchlejšie, a teda na rovnaké funkcie je potrebných menej energie. Podobné zlepšenie efektívnosti nie je možné pozorovať v oblasti softvéru. […] Dostupnosť čoraz výkonnejšieho hardvéru viedla k tomu, že softvér sa z verzie na verziu stáva čoraz nadutejším, takže sa vyžaduje viac zdrojov len pri minimálnom alebo dokonca žiadnom rozšírení funkčnosti.“ — Kritériá ocenenia Blue Angel: Resource and Energy-Efficient Software Products (s. 5)

V týchto prípadoch závislosti od dodávateľov a obmedzenia používateľov pripísateľné návrhu a licencovaniu softvéru znamenajú, že stále funkčné zariadenia sa vyhadzujú na smetisko, zatiaľ čo sa spotrebúva viac zdrojov na výrobu a prepravu nových.

Keď softvérový návrh, ktorý vyžaduje licenčné servery, trpí bobtnaním funkcií atď., nespôsobuje zastaranie funkčného hardvéru, vedie aj k vyššej spotrebe energie počas používania softvéru. Napríklad štúdia publikovaná nemeckou agentúrou pre životné prostredie a súvisiaci článok zistili, že dve aplikácie robiace to isté a dosahujúce rovnaký výsledok môžu mať drasticky odlišné energetické profily.

Údaje zo štúdie zahŕňajú porovnanie dvoch programov na spracovanie textu: Textový procesor 1 je označený ako otvorený zdrojový kód, zatiaľ čo textový procesor 2 je označený ako proprietárny softvérový produkt. Oba počítačové programy spustili rovnakú sekvenciu príkazov prostredníctvom skriptu štandardného scenára používania (SUS), zodpovedajúceho „najreprezentatívnejšiemu použitiu príslušného softvéru počas definovaného časového obdobia“ (s. 23). K skriptovaniu scenárov používania sa vrátime v návode v ČASTI III tejto príručky. Zatiaľ je dôležité všimnúť si masívny rozdiel v spotrebe energie. Spustenie textového procesora 2 spotrebovalo 4-krát viac energie v porovnaní s textovým procesorom 1—a znova, čo nemožno dostatočne zdôrazniť, na vykonanie tej istej úlohy!

Pri bližšom pohľade na spotrebu energie oboch textových procesorov v čase je tiež zrejmé, ako sa oba programy správajú celkom odlišne … a možno v rozpore s tým, čo by ste očakávali. Zvážte graf nižšie, v ktorom je zobrazená spotreba energie počas spúšťania sekvencie príkazov scenára používania. Približne v 440. sekunde skript vyžaduje, aby oba textové procesory uložili dokument, a potom prestane vyžadovať ďalšiu akciu. Ako môžete vidieť, textový procesor 1 prejde do nečinnosti (ako by sa dalo očakávať). Naproti tomu textový procesor 2 pokračuje v práci a spotrebúva energiu, aj keď sa skript skončil.

Stojí za to opýtať sa, na čo slúžia ďalšie aktivity od 440 do 600 sekúnd: Sú akcie textového procesora 2 potrebné pre funkčnosť softvéru? Zhromažďuje a prenáša textový procesor údaje používateľa? Ak áno, majú používatelia spôsob, ako sa odhlásiť z týchto typov analytiky? Autonómia používateľa, ako napríklad možnosť vypnúť nechcené používanie údajov, môže totiž výrazne ovplyvniť energetický profil softvérového produktu. Dolovanie údajov, sledovanie tretími stranami, personalizované algoritmy maximalizujúce zapojenie a reklama sú významnými hnacími faktormi spotreby energie. Zhromažďovanie a analýza údajov používateľov a trénovanie algoritmov na nich si vyžadujú výpočtový výkon a infraštruktúru.

Výskumníci v EÚ odhadli environmentálne náklady sledovania a reklám, z ktorých sa používatelia nemôžu odhlásiť, označovaných ako „nechcené používanie údajov“ v správe z roku 2021 „Carbon footprint of unwanted data-use by smartphones: An analysis for the EU“. Uhlíková stopa tohto sledovania smartfónmi—medzi 3 a 8 miliónmi metrických ton ročne len v EÚ—„sa rovná uhlíkovej stope medzi 370 a 950 tisíc občanov EÚ“ (v najhoršom prípade zhruba ročná stopa mesta ako Turín alebo Lisabon). Správa poukazuje na to, že približne 60 % európskych používateľov smartfónov hovorí, že by sa odhlásili zo sledovania a blokovali reklamy, keď je to možné. To je strašne veľa spotreby energie na niečo, čo väčšina používateľov v prvom rade nechce!

„Práve naopak je pravda“: Jevonsov paradox

Samotné zvýšenie efektívnosti softvéru sa nemusí nevyhnutne premietnuť do menšej environmentálnej stopy. Napríklad „efekt spätného nárazu“ (známy aj ako „take-back efekt“) opisuje, ako môžu zlepšenia efektívnosti viesť k zmenám v používaní, ktoré znižujú alebo dokonca negujú pôvodné zisky.

Predstavte si, že zmena v softvéri vedie k 5 % zlepšeniu energetickej efektívnosti. Avšak pre zvýšené úspory energie môžete softvér nakoniec používať viac, čo vedie k celkovo menším úsporám energie. Povedzme, že pre vaše zvýšené používanie klesne celková spotreba energie softvéru len o 1 %. V tomto prípade je efekt spätného nárazu 80 % ((5-1)/5): inými slovami, tie pôvodné zisky z efektívnosti sa znížili o 80 %, čím sa prakticky negovali akékoľvek úspory zo zlepšení!

Ak efekt spätného nárazu prekročí 100 %, čo znamená, že sa nakoniec spotrebuje viac energie než predtým, označuje sa to ako Jevonsov paradox, alebo „spätný oheň“. Koncept pochádza od anglického ekonóma Williama Stanleyho Jevonsa, ktorý v roku 1865 rozpoznal, že technologické zlepšenia v používaní uhlia v skutočnosti zvýšili spotrebu uhlia naprieč odvetviami. Jevons dospel k záveru, že:

„Je to zmätenie myšlienok predpokladať, že hospodárne používanie paliva je rovnocenné so zníženou spotrebou. Práve naopak je pravda.“ [zvýraznenie pridané]

Praktickou interpretáciou tohto paradoxu je, že zisky z efektívnosti sa musia kombinovať s úspornými postupmi, aby mali zmysluplný účinok, inak človek nakoniec spotrebuje viac než predtým. Správa ACM zo začiatku tejto časti uvádza podobný bod: „Efektívnosti umožnené výpočtovou technikou sa musia spojiť s razantne zníženým dopytom po energii, aby sa znížili emisie uhlíka sektora IKT“ (s. 1). Inými slovami, softvérové inžinierstvo AJ správanie používateľov sú kľúčovými prvkami, ktoré treba zvážiť pri boji proti environmentálnym škodám spôsobeným softvérom.

Stojí to všetko za to?

Pri pohľade na širší obraz môžu byť environmentálne škody spôsobené softvérom a globálne emisie skleníkových plynov menej významné v porovnaní s inými odvetviami. Preto sa zdá rozumné opýtať sa: Oplatí sa zamerať na environmentálne dopady softvéru, problém, ktorý sa môže zdať v celkovom kontexte pomerne malý?

Je tu niekoľko vecí, ktoré by sme mohli zvážiť. Prvou je odmietnutie klamu „Nie je to také zlé ako“, známeho aj ako „odvolávanie sa na horšie problémy“. Všeobecný argument znie takto: príspevky softvéru ku globálnym emisiám CO₂ nemusia byť také zlé ako príspevky iného odvetvia, a preto sa neoplatí naň zameriavať. Čo je na tomto argumente zlé, je to, že hoci iné odvetvie môže byť horšie, nepopiera to skutočnosť, že softvérové inžinierstvo je zodpovedné za spôsobovanie vážnych environmentálnych škôd. Navyše klam „Nie je to také zlé ako“ naznačuje falošnú voľbu medzi riešením buď jedného problému, alebo druhého, zatiaľ čo v skutočnosti je ekologicky priateľský návrh softvéru len jedným dielikom väčšej skladačky.

Nebuďme ako Biely klobúk z XKCD a neodvolávajme sa na horšie problémy ako na výhovorku, aby sme nič nerobili!

Po druhé, zameranie sa len na riešenie „najväčšieho problému“ nie je nevyhnutne najefektívnejšou stratégiou. Je tiež dôležité zvážiť pravdepodobnosť úspechu pri riešení problému, ako aj čas a zdroje potrebné na to. Slobodný a otvorený softvér so svojím dôrazom na autonómiu používateľa a transparentnosť poskytuje jedinečné príležitosti pre používateľov, komunity a organizácie na priame riešenie prepletených sociálnych a ekologických problémov. FOSS možno prispôsobiť, aktualizovať a udržiavať pri nižších nákladoch a bez závislostí od dodávateľov alebo umelých obmedzení.

Po tretie, dúfajme, že je už teraz jasné, že softvér má významné dopady na spotrebu energie a produkciu odpadu, pričom oboje má následky pre životné prostredie. Navyše, ak sa zoberú do úvahy vo veľkom meradle, minimálne zmeny v návrhu softvéru môžu viesť k úsporám porovnateľným s ročnou spotrebou energie celých miest. Toto tvrdenie je založené na príklade produktového inžiniera SAP Detlefa Thomsa, ktorý robí odhady na obrúsku (04:20–06:10), aby prešiel od zníženia o jednu CPU-sekundu, čo zodpovedá úspore približne 10 watt-sekúnd, k úspore 95 tisíc megawatthodín jednoduchým škálovaním. Tieto úspory sú porovnateľné s ročnou spotrebou energie viac než 30-tisíc dvojčlenných domácností.

Ako Detlef Thoms uvádza vo videu: „Často je to celkom zvládnuteľný súbor rozhodnutí, ktoré vedú k významným rozdielom v spotrebe energie“.

Napokon, aby bolo možné robiť tvrdenia o relatívnej škode, je najprv potrebné mať odhady skutočných účinkov. Keďže výskum v oblasti spotreby energie a zdrojov softvéru je stále celkom nový, často nemáme údaje na to, aby sme robili tvrdenia založené na údajoch. Touto príručkou a s ekoznačkou Blue Angel ako vodidlom dúfa KDE, že to pomôže zmeniť.

Zmena nášho softvéru sa môže zdať ako malé gesto pri riešení problému takého zložitého ako zmena klímy. Je tiež jasné, že jednoduchá zmena našich individuálnych vzorcov spotreby nemusí byť sama osebe dostatočná (čo je horšie, dôkazy naznačujú, že hlavní prispievatelia ku globálnym emisiám skleníkových plynov—ako ExxonMobil—prijali rétoriku individuálnej zodpovednosti spotrebiteľa, aby odviedli pozornosť od svojej vlastnej úlohy v kríze). Je to pravda: budúcnosť s nulovými emisiami si bude vyžadovať zásadné posuny v tom, ako žijeme, a túto zodpovednosť nemožno zvládnuť na individuálnej úrovni. Zvážte však, čo kedysi pozorovala antropologička Margaret Meadová:

„Nikdy nepochybujte o tom, že malá skupina premýšľavých, oddaných občanov dokáže zmeniť svet; v skutočnosti je to jediné, čo to kedy dokázalo.“

Štrukturálna zmena nastáva, keď sa oddaní, zanietení ľudia zorganizujú, aby čelili naliehavým spoločenským problémom. S desaťročiami skúseností s úspešným spájaním globálnych komunít na prácu smerom k spoločným cieľom môže byť slobodný a otvorený softvér silnou silou v boji proti environmentálnemu vplyvu digitalizácie. Vieme, ako sa organizovať—teraz je len otázkou premeniť plány na prax, ciele na realitu. Spojme sa v boji proti environmentálnym škodám spôsobeným softvérom. Pestujme kultúru digitálnej udržateľnosti v našich softvérových komunitách. Budujme energeticky a zdrojovo efektívny softvér, spoločne!

Poznámka k zdrojom

Niektorý materiál v tejto časti je založený priamo na texte z dvoch článkov Wikipédie: (i) „Waste Electrical and Electronic Equipment Directive“ a (ii) „Electronic waste“. Oba texty sú vydané pod licenciou Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0.

Časť II: Ekocertifikácia desktopového softvéru

Čo majú spoločné stavebné výrobky, toaletný papier a softvér?

Každý z nich môže byť ekocertifikovaný environmentálnou značkou Blue Angel, oficiálnou environmentálnou značkou nemeckej vlády!

Ekoznačka Blue Angel sa udeľuje širokej škále produktov a služieb, od papierových výrobkov a stavebných materiálov po tlačiarne, a certifikuje, že produkt spĺňa zoznam prísnych požiadaviek na to, aby bol environmentálne priateľský počas životného cyklu produktu. V roku 2020 nemecká agentúra pre životné prostredie rozšírila kritériá udeľovania aj na softvérové produkty, prvú environmentálnu certifikáciu, ktorá prepojila transparentnosť a autonómiu používateľa s udržateľnosťou.

Konkrétne kritériá ekocertifikácie vyžadujú transparentnosť o spotrebe energie softvéru počas používania, pričom zároveň zaisťujú, že softvér je schopný bežať na staršom hardvéri. Navyše kritériá zahŕňajú zoznam požiadaviek súvisiacich s autonómiou používateľa, ktoré môžu znížiť environmentálny vplyv softvéru.

Táto časť poskytuje široký prehľad o Blue Angel a základoch (ABC) kritérií ocenenia pre desktopový softvér. Tiež demonštruje, ako môže splnenie kritérií ocenenia znížiť environmentálne škody. Konkrétne sa tu priblížime k podrobnostiam o požiadavkách na autonómiu používateľa kritérií ocenenia Blue Angel, ku ktorým sa vrátime v ČASTI III. Najprv však stručný úvod do Blue Angel a iniciatívy KDE Eco.

Blue Angel pre desktopový softvér

Blue Angel, predstavený v roku 1978, je prvou ekoznačkou na svete a oficiálnou environmentálnou značkou udeľovanou nemeckou vládou. Značku spravuje nemecké Spolkové ministerstvo pre životné prostredie, ochranu prírody, jadrovú bezpečnosť a ochranu spotrebiteľa (nemecky: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, alebo BMUV). Ekoznačka Blue Angel je tiež členom Global Ecolabelling Network (GEN), medzinárodnej siete ekoznačiek typu I, ktorá v čase písania má 37 členov takmer v 60 krajinách.

Blue Angel nebol prvou ekoznačkou typu I pre softvér—Hong Kong Green Council, tiež člen Global Ecolabelling Network, vydal kritériá v roku 2010 pre softvér Green IT. Kritériá ekoznačky Blue Angel sú však prvé, ktoré identifikujú proces na meranie spotreby energie softvéru a špecifikujú spôsoby, ktorými nezávislosť používateľa znižuje environmentálne škody.

Možno sa pýtate: Čo je environmentálna značka typu I? Pri týchto ekoznačkách sa zohľadňuje celý životný cyklus produktu. Navyše súlad s kritériami ocenenia posudzuje tretia strana. (Súlad s environmentálnymi značkami typu II je naproti tomu vyhlásený samostatne a nevyžaduje žiadny audit treťou stranou.)

Ekoznačka Blue Angel bola udelená približne 100 skupinám produktov a služieb naprieč rôznymi sektormi, vrátane papierových a stavebných výrobkov, nábytku, oblečenia, pracích a čistiacich prostriedkov, čistiacich služieb, domácej chémie, obalov, vozidiel, energie a vykurovania a domácich elektrických zariadení. Od roku 2022, s ekocertifikáciou čítačky PDF a univerzálneho prehliadača dokumentov Okular od KDE, tento zoznam zahŕňa aj desktopový softvér.

Kritériá ocenenia pre certifikáciu vyvíja transparentne nemecká agentúra pre životné prostredie. Proces zahŕňa Porotu environmentálnej značky, orgán zložený z dodávateľov, ako aj organizácií občianskej spoločnosti a výskumných inštitúcií. Nezávislý audítor tretej strany RAL gGmbH posudzuje súlad s kritériami a udeľuje pečať. Dôležité je, že Blue Angel necertifikuje, že produkt je úplne neškodný. Namiesto toho certifikované produkty predstavujú „menšie zlo“ s ohľadom na environmentálne škody—to možno zhrnúť mottom „čo najmenej, koľko je potrebné“. Namiesto porovnávania rôznych produktov ekoznačka Blue Angel naznačuje, že produkt spĺňa zoznam požiadaviek pre konkrétnu kategóriu.

Základy (ABC) kritérií ocenenia

Kritériá ocenenia Blue Angel pre „Resource and Energy-Efficient Software Products“ boli vydané v januári 2020. Existujú dva primárne ciele Blue Angel pre softvér: (i) oceniť softvér s nižšími výkonnostnými požiadavkami tak, aby boli „možné dlhšie životnosti […] hardvéru“; a (ii) uznať produkty, ktoré „vynikajú vďaka svojej vysokej úrovni transparentnosti a dávajú používateľom väčšiu slobodu pri používaní softvéru“ (s. 6). Na dosiahnutie tohto existujú tri hlavné kategórie, tu označované ako základy (ABC) kritérií ocenenia: (A) Efektívnosť zdrojov a energie, (B) Potenciálna životnosť hardvéru, (C) Autonómia používateľa.

Kritériá v kategórii (A) vyžadujú, aby sa spotreba energie softvérového produktu merala a vykazovala, a uvádzajú, že spotreba energie aplikácie sa nemôže zvýšiť o viac než 10 % od času jej certifikácie. Údaje o spotrebe energie sa merajú pomocou externého merača výkonu a zohľadňujú ďalšie informácie o výkone hardvéru, ako je využitie CPU alebo sieťová prevádzka, počas reprezentatívneho spúšťania softvéru. K tomu sa vrátime v ČASTI III.

Kritériá v kategórii (B) zaisťujú, že softvér má dostatočne nízke výkonnostné požiadavky na to, aby bežal na staršom, menej výkonnom hardvéri starom aspoň päť rokov. Súlad zahŕňa vyhlásenie o spätnej kompatibilite s podrobnosťami o hardvéri, na ktorom softvér beží, a o požadovanom softvérovom zásobníku.

Napokon kritériá v kategórii (C) zaisťujú, že používatelia majú vplyv na spotrebu energie a používanie softvéru šetrné k zdrojom. Pre kritériá autonómie existuje osem kategórií.

1. Dátové formáty — Interoperabilita na poskytnutie voľby používateľom

   Dátové formáty by dodávatelia nemali používať na uzamknutie používateľov do používania konkrétneho počítačového programu, ani by nemali vnucovať zaťažujúce náklady na prechod. Interoperabilné dátové formáty bránia tomu, aby používatelia uviazli pri používaní programu, ktorý spotrebúva veľké množstvo energie, keď efektívnejší program dokáže dosiahnuť rovnaké výsledky s menšími nárokmi na hardvér. Používatelia by mali byť schopní ľahko zmeniť programy a stále mať prístup ku všetkým svojim údajom.

2. Transparentnosť — Odstránenie závislostí používateľa pre dlhodobé používanie

   Transparentnosť v kóde softvéru a aplikačných rozhraniach znamená odstránenie akýchkoľvek závislostí od konkrétnej spoločnosti alebo organizácie. Znamená tiež odstránenie obmedzení krátkodobého a dlhodobého používania softvéru, a teda hardvéru. Keď sa vývojári rozhodnú ukončiť podporu svojho softvéru, mali by sa buď naďalej poskytovať bezpečnostné aktualizácie (pozri nižšie), alebo by sa zdrojový kód mal sprístupniť verejne, aby tretie strany mohli pokračovať v poskytovaní podpory softvéru. Navyše rozšírenie funkčnosti softvéru nesmie byť obmedzené reštriktívnymi alebo nezdokumentovanými aplikačnými rozhraniami (API).

3. Kontinuita podpory — Bezpečnostné aktualizácie na zabránenie elektronickému odpadu

   Závislosť od dodávateľov v prípade nevyhnutných aktualizácií by nemala viesť k opusteným softvérovým produktom, ktoré nemožno používať bez vážnych nevýhod pre používateľov, ako je zraniteľnosť voči malvéru. Bezpečnostné aktualizácie by sa mali poskytovať až päť rokov po ukončení vývoja softvéru. Navyše bezpečnostné aktualizácie by mali byť oddeliteľné od aktualizácií funkcií, aby používatelia neboli nútení prijímať nechcené funkcie, napr. bobtnanie funkcií a iné formy nadúvania. Takýto opustený softvér a softvérové nadúvanie zanechávajú hardvér nepoužiteľný a produkujú zbytočný elektronický odpad.

4. Odinštalovateľnosť — Odstránenie nechceného softvéru na zvýšenie efektívnosti

   Možnosť úplne odinštalovať softvér, ktorý nie je potrebný, má ekologické výhody. Softvérové nadúvanie, bobtnanie funkcií a nechcené softvérové komponenty môžu vytvárať neefektívnosti tým, že zaberajú pamäť, plytvajú časom spracovania, pridávajú využitie disku, spotrebúvajú úložisko a spôsobujú oneskorenia pri spustení a vypnutí systému. Keď si používateľ už neželá pokračovať v používaní počítačového programu, musí byť možné úplne ho vyčistiť zo systému pri zachovaní všetkých údajov vytvorených používateľom.

5. Schopnosť práce offline — Na zabránenie závislostiam a zníženie spotreby energie

   Používanie softvéru by malo byť možné bez internetového pripojenia—pokiaľ, samozrejme, nie je sieťové pripojenie potrebné pre zamýšľanú funkčnosť softvéru. Licenčné servery a iné formy riadenia prístupu obmedzujú používanie aplikácie spôsobmi, ktoré sú zbytočné pre zamýšľanú funkčnosť softvéru. Keď server vypadne alebo nastane výpadok internetu, takéto riadenie prístupu bráni ľuďom v používaní ich softvéru, možno natrvalo. Navyše takéto závislosti si vyžadujú sieťovú prevádzku, a tým spotrebúvajú energiu nad rámec tej, ktorá je potrebná na zamýšľaný účel softvéru.

6. Modularita — Na zníženie nárokov na pamäť a energiu

   Používatelia by mali byť schopní nainštalovať len to, čo potrebujú. Nepodstatné funkcie zvyšujú nároky na pamäť a energiu, čím robia softvér menej efektívnym a možno neschopným bežať na staršom hardvéri. Ľudia by mali mať možnosť obmedziť rozsah softvérových funkcií na tie, ktoré buď chcú, alebo vyžadujú.

7. Sloboda od reklamy — Odhlásenie na zníženie spotreby energie

   Nechcené používanie údajov len v Európskej únii zhruba zodpovedá ročnej spotrebe energie mesta ako Lisabon alebo Turín; pozri ČASŤ I. Umožnenie používateľom odhlásiť sa z reklám znižuje nároky na energiu a zdroje na koncových zariadeniach používateľov a na serveroch, ktoré reklamy spúšťajú. Odhlásenie tiež znižuje objem prenášaných údajov, a tým znižuje spotrebu energie pre sieťovú prevádzku.

8. Dokumentácia — Na podporu zdrojovo úsporného, nepretržitého používania softvéru … a teda hardvéru

   Dokumentácia je predpokladom dlhodobej životaschopnosti softvérového produktu. Dokumentácia musí tiež preukázať schopnosť softvéru šetriť zdroje. Zdokumentovaním vyššie uvedených kritérií môžu používatelia naďalej používať softvér—a teda hardvér—udržateľným spôsobom, zatiaľ čo vývojári môžu udržiavať softvér bez závislostí alebo obmedzení vnucovaných dodávateľmi.

Návrh softvéru, ktorý je v súlade s kritériami ocenenia, menej pravdepodobne trpí rôznymi formami neefektívnosti. To zase môže pomôcť zmierniť problém elektronického odpadu: so softvérom, ktorý nespôsobuje skorú zastaranosť hardvéru, treba vyrobiť a odoslať menej zariadení, čo znamená menej cenných kovov, ktoré treba vyťažiť a spracovať, čo zase vedie k zníženiu znečistenia vody a pôdy. Zaistením autonómie používateľa môžu vývojári zaistiť, že ich softvér znižuje environmentálne škody viac než jedným spôsobom—či už udržiavaním zariadení v používaní dlhšie, alebo znížením používania energie a zdrojov softvérom počas používania.

So svojím dôrazom na transparentnosť v efektívnosti zdrojov a energie, životnosti hardvéru a autonómii používateľa poskytujú kritériá ocenenia Blue Angel pre softvér komplexný rámec na začatie diskusie o udržateľnosti softvéru. V komunitách FOSS často považujeme autonómiu používateľa a transparentnosť a ich výhody za samozrejmosť. Hoci byť slobodným a otvoreným softvérom nie je požiadavkou na získanie ekoznačky Blue Angel, práve v tejto kategórii FOSS naozaj žiari. V toľkých ohľadoch sme už na čele udržateľného návrhu softvéru!

Okular, prvý ekocertifikovaný počítačový program

V roku 2022 bol Okular, obľúbená multiplatformová čítačka PDF a univerzálny prehliadač dokumentov od KDE, prvým softvérovým produktom oficiálne uznaným za udržateľný návrh softvéru, ako sa odráža v kritériách ocenenia Blue Angel. Okular je tiež prvým ekocertifikovaným počítačovým programom v rámci Global Ecolabelling Network.

Okular je len jeden softvérový produkt udržiavaný KDE, celosvetovou komunitou softvérových inžinierov, umelcov, spisovateľov, prekladateľov a tvorcov, ktorí sú oddaní vývoju slobodného softvéru. KDE udržiava množstvo produktov FOSS, vrátane pracovného prostredia Plasma; aplikácie na kreslenie pre maliarov a grafikov Krita; balíka vzdelávacích aktivít pre deti GCompris; Kdenlive, profesionálneho softvérového produktu na úpravu videa; a samozrejme Okularu, prehliadača dokumentov pre PDF, komiksy, vedecké a akademické práce a technické výkresy.

S dlhodobým poslaním a vodiacou víziou KDE od jeho založenia v roku 1996, ako aj s talentom a schopnosťami členov jeho komunity, je KDE priekopníkom v presadzovaní udržateľného softvéru. V roku 2021 KDE spustilo KDE Eco, projekt s cieľom postaviť KDE a slobodný softvér na čelo udržateľného návrhu softvéru. Udržateľnosť nie je pre slobodný a otvorený softvér (FOSS) nová—štyri slobody vždy robili zo slobodného softvéru udržateľný softvér. Teraz však dva piliere FOSS—transparentnosť a autonómia používateľa—majú širšie uznanie pre svoje dopady na udržateľnosť a boli začlenené do kritérií udržateľnosti stanovených nemeckou agentúrou pre životné prostredie prostredníctvom ekoznačky Blue Angel.

S vôbec prvým ekocertifikovaným softvérovým produktom komunita KDE oslávila tento úspech spolu so širšou komunitou slobodného softvéru, ako aj s katedrou informatiky na Umwelt Campus Birkenfeld, kde výskumníci merali spotrebu zdrojov a energie Okularu a iného softvéru KDE.

Kritériá ocenenia Blue Angel hladko odrážajú hodnoty KDE a hodnoty širšieho hnutia FOSS. Slobodný a otvorený softvér zaručuje transparentnosť a odovzdáva kontrolu používateľom, namiesto toho, aby ich zaväzoval pracovať s určitými dodávateľmi alebo poskytovateľmi služieb. To umožňuje používateľom rozhodnúť sa, čo chcú od softvéru, ktorý používajú, a následne robiť rozhodnutia aj o hardvéri, ktorý používajú. Používatelia môžu byť schopní znížiť spotrebu energie svojich programov s malou alebo žiadnou stratou funkčnosti, inštalovaním len toho, čo potrebujú, nie viac a nie menej; môžu sa tiež vyhnúť invazívnej reklame alebo možnostiam dolovania údajov, ktoré spúšťajú procesy na pozadí, čím ďalej spotrebúvajú zdroje na zariadení a v sieti. Čo sa týka vývojárov FOSS, tí zvyčajne naďalej podporujú hardvér, ktorý by priemysel rád urobil zastaraným, a poskytujú používateľom aktuálny a bezpečný softvér pre zariadenia, ktoré by sa inak mohli vyhodiť ako elektronický odpad a skončiť znečisťovaním skládok.

Okular, vydaný pod licenciou GPLv2+, je FOSS, a preto už spĺňa mnohé z kritérií autonómie používateľa potrebných na získanie pečate schválenia Blue Angel. Vykonala sa ďalšia práca, aby bol Okular plne v súlade s kritériami ocenenia, a to zdokumentovaním funkcií autonómie používateľa, poskytnutím transparentnosti v spotrebe energie a zdrojov a podporou potenciálneho predĺženia životnosti hardvéru zariadení.

Okular vám umožňuje overovať digitálne podpisy a podpisovať dokumenty sami, ako aj zahŕňať anotovaný text a komentáre priamo vložené do dokumentu. Okular funguje na Linuxe, Windowse, Androide a Plasma Mobile a je k dispozícii na stiahnutie pre všetky distribúcie GNU/Linux, ako samostatný balík z Flathubu a Snap Store, prostredníctvom úložiska vydaní KDE F-Droid pre Android, ako aj z Microsoft Store. Zdrojový kód je tiež ľahko dostupný v úložisku Okularu na GitLabe, aby ho mohol každý používať, študovať, zdieľať, vylepšovať a hlavne si ho užívať.

KDE a komunita slobodneho softveru by radi poslali srdecne podakovanie vyvojarom Okularu za tvorbu environmentalne prievetiveho softveru pre nas vsetkych!

V ČASTI III tejto príručky sa pozrieme na kroky, ktoré musíte dokončiť, aby ste sa k nám pripojili a aj váš projekt slobodného softvéru bol uznaný za svoj udržateľný návrh softvéru. Najprv však, aké presne sú výhody získania Blue Angel?

Výhody Blue Angel

Steffi Lemke, spolková ministerka pre životné prostredie, ochranu prírody, jadrovú bezpečnosť a ochranu spotrebiteľa (BMUV), povedala toto o reputácii Blue Angel:

Čoraz viac ľudí sa pri kúpe produktov zameriava na trvanlivosť a environmentálnu priateľskosť. Práve to predstavuje Blue Angel. Ekoznačka je už 40 rokov nezávislým a dôveryhodným spôsobom zárukou vysokých štandardov na ochranu nášho životného prostredia a zdravia.

V skutočnosti vo svojom informačnom letáku k 40^. výročiu „Blue Angel – 40 years. Good for me. Good for the environment“ skúmala nemecká agentúra pre životné prostredie (UBA) históriu, súčasnosť a budúcnosť ekoznačky. V letáku identifikujú niektoré zo všeobecných kritérií, ktoré zvažujú pri ekocertifikácii produktu, ako napríklad:

• znížené emisie škodlivých látok do zeme, vzduchu, vody a vnútorných priestorov;
• udržateľná produkcia zdrojov;
• dlhá životnosť, schopnosť opraviť a recyklovať produkt; a
• efektívne používanie, napr. produkty, ktoré šetria energiu.

Keď sa dostávate na koniec tejto časti, dúfame, že je jasné, ako súlad s kritériami ocenenia Blue Angel pre desktopový softvér podporuje okrem iného vyššie uvedené environmentálne výhody.

Environmentálne značky môžu byť nástrojom na posun trhov smerom k udržateľným produktom. Ako uvádza webová stránka Blue Angel: „Cieľom environmentálnej značky je poskytnúť súkromným zákazníkom, veľkým inštitucionálnym spotrebiteľom a verejným inštitúciám spoľahlivé usmernenie pre environmentálne uvedomelé nakupovanie.“

Čo teda hovorí trh?

Prieskum z informačného letáka zistil, že 92 % Nemcov pozná ekoznačku a pre 37 % značka ovplyvňuje ich nákupné rozhodnutia. Ekoznačka je rozpoznateľná aj mimo Nemecka! Až 15 % držiteľov Blue Angel je mimo Nemecka. Jedným z dôvodov je, že na rozdiel od niektorých iných ekoznačiek Blue Angel nekladie žiadne požiadavky na to, kde možno produkt uvádzať na trh. Navyše pečať Blue Angel sa medzinárodne považuje za známku vysokej kvality a kritériá ocenenia sa považujú za ukazovateľ smerovania trhu EÚ—a niekedy sa dokonca používajú ako usmernenie na optimalizáciu produktov.

Získanie pečate Blue Angel môže zvýšiť profil vášho produktu nielen medzi jednotlivcami, ale aj medzi veľkými organizáciami. Iniciatívy zeleného verejného obstarávania (GPP), ktoré „sa snažia podporovať verejné obstarávanie tovarov, služieb a prác so zníženým environmentálnym vplyvom počas ich životného cyklu“ (Európska komisia), ovplyvňujú nákupné rozhodnutia vo verejnom aj súkromnom sektore. Ekocertifikácia vášho softvérového produktu značkou Blue Angel demonštruje záväzok k dlhodobej digitálnej udržateľnosti a dáva vášmu produktu viditeľnosť v Nemecku aj v zahraničí.

Poznámka k zdrojom

Niektorý materiál v tejto časti je založený priamo na texte z dvoch článkov Wikipédie: (i) „Blue Angel (certification)“ a (ii) „Software bloat“. Oba texty sú vydané pod licenciou Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. Niektorý materiál v tejto časti je tiež založený priamo na blogovom príspevku KDE Eco „First Ever Eco-Certified Computer Program: KDE’s Popular PDF Reader Okular“, ktorý je vydaný pod licenciou Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Časť III: Splnenie kritérií ocenenia Blue Angel

Tri hlavné kategórie kritérií ocenenia Blue Angel pre desktopový softvér sú:

• (A) Efektívnosť zdrojov a energie
• (B) Potenciálna životnosť hardvéru
• (C) Autonómia používateľa

V tejto časti poskytneme praktický návod na splnenie každej sady kritérií. Splnenie základných kritérií ocenenia má množstvo výhod. Tým, že urobíte spotrebu energie vášho softvéru transparentnou a budete v súlade s kritériami životnosti hardvéru a autonómie používateľa, získate výhody:

• Ekocertifikácia: Požiadajte o ekoznačku Blue Angel, aby ste používateľom, spoločnostiam a vládnym organizáciám preukázali, že váš softvér je navrhnutý udržateľne.
• Vývoj založený na údajoch: Lokalizujte neefektívnosti z hľadiska spotreby energie a hardvéru a robte rozhodnutia založené na údajoch pre váš vývoj softvéru.
• Udržateľný návrh: Pre dlhodobé udržateľné používanie softvéru, a teda hardvéru, zoberte pri plánovaní návrhu softvéru do úvahy kritériá autonómie používateľa.
• Informácie pre koncového používateľa: Zdôraznite svojim používateľom spôsoby, akými je váš softvér už navrhnutý udržateľne, použitím kritérií Blue Angel ako referenčného kritéria.

(A) Ako merať váš softvér

Laboratórne usporiadanie pozostáva z merača výkonu, počítača na agregáciu a vyhodnocovanie výstupu merača výkonu a stolového počítača pre systém v teste, kde sa emuluje správanie používateľa. Tu opísané usporiadanie sa riadi špecifikáciami z „Blue Angel Basic Award Criteria for Resource and Energy-Efficient Software Products“.

Terminológia pochádza čiastočne z Kern et al. (2018): „Sustainable software products — Towards assessment criteria for resource and energy efficiency“.

Pozrite si tiež nasledujúce zdroje z Umwelt Campus Birkenfeld:

• Seiwert & Zaczyk (2021): „Projektbericht: Ressourceneffiziente Softwaresysteme am Beispiel von KDE-Software“ (len v nemčine)
• Mai (2021): „Vergleichende Analyse und Bewertung von Betriebssystemen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz“ (len v nemčine)
• „OSCAR Manual“ (len v nemčine)

Prehľad laboratórneho usporiadania

Laboratórne usporiadanie vyžaduje 1 merač výkonu a aspoň 2 počítače:

• Merač výkonu

  Jedným zo zariadení odporúčaných Blue Angel je Gude Expert Power Control 1202 Series (manuál). Poskytuje zásuvky na napájanie počítača a meria prúd počas prevádzky. Zariadenie možno ovládať a čítať cez káblový Ethernet. Existuje webové používateľské rozhranie, REST API a zariadenie podporuje rôzne protokoly ako SNMP alebo syslog.

• Počítač 1: Agregátor a vyhodnocovač údajov

  Počítač sa použije na zhromažďovanie a vyhodnocovanie výsledkov z merača výkonu.

  Python skript na čítanie údajov zo zariadenia Gude Expert Power Control 1202 Series je k dispozícii v úložisku FEEP.

  Odporúča sa monitorovať priebeh naživo s druhým počítačom, aby sa zaistilo, že všetko prebieha hladko. To možno urobiť napríklad pomocou Labplot od KDE; prečítajte si viac tu.

  Iné merače výkonu môžu vyžadovať neslobodný softvér, napr. GridVis Power Grid Monitoring Software od Janitza.

• Počítač 2: Systém v teste

  Referenčný systém je hardvér používaný na meranie spotreby energie „systému v teste“, alebo SUT. SUT zahŕňa operačný systém a softvér nainštalovaný na (i) testovanie softvérového produktu, (ii) emuláciu štandardného scenára používania² a (iii) zhromažďovanie výsledkov výkonu hardvéru.

Všimnite si nasledovné:

• Pre systémy GNU/Linux vyžadujú kritériá Blue Angel (časť 1.1) ako referenčný systém jeden z niekoľkých počítačov Fujitsu.
• Na emuláciu aktivity v štandardnom scenári používania možno použiť nástroje na automatizáciu úloh slobodného softvéru ako xdotool, KDE Eco Tester (vo vývoji) alebo Actiona (GPLv3).
• Na zhromažďovanie údajov o výkone hardvéru (napr. využitie procesora a RAM, aktivita pevného disku, sieťová prevádzka) je k dispozícii nástroj slobodného softvéru Collectl (GPLv2/Artistic License).
• Je tiež možné premeniť lacné prepínateľné napájacie zásuvky na meracie zariadenia; pokyny na nastavenie nájdete v časti „Alternatíva: Usporiadanie Gosund SP111“.

Systém v teste (SUT)

Napríklad Fujitsu Esprimo P920 Desktop-PC proGreen selection (Intel Core i5-4570 3,6 GHz, 4 GB RAM, 500 GB HDD) je jedným z odporúčaných referenčných systémov; pozri Prílohu D v kritériách ocenenia pre ďalšie odporúčané systémy Fujitsu.

Na referenčnom systéme musíte nastaviť SUT, t. j. systém, na ktorom budete testovať softvér. SUT musí znížiť nesúvisiacu spotrebu energie a mať štandardizovanú konfiguráciu. Odporúča sa nasledovné:

• Prepíšte celý pevný disk počítača štandardizovaným OS.
• Deaktivujte všetky možné procesy na pozadí (automatické aktualizácie, zálohy, indexovanie atď.).
• Nainštalujte potrebný softvér, t. j. aplikáciu, ktorá sa má merať, ako aj softvér na emuláciu používateľa (napr. xdotool) a údaje o výkone hardvéru (napr. Collectl).
• Pri spúšťaní skriptov scenára používania by sa mala vyrovnávacia pamäť vymazať medzi behmi a všetky nové súbory odstrániť pred začatím ďalšieho merania.

Príprava štandardného scenára používania (SUS)

Príprava SUS vyžaduje nasledovné:

• Identifikácia úloh, ktoré používatelia zvyčajne vykonávajú pri používaní zvažovanej aplikácie.
• Identifikácia funkcií, ktoré vyžadujú vysoký dopyt po energii alebo vysoké využitie zdrojov.
• Na základe vyššie uvedeného naplánovanie vývojového diagramu jednotlivých akcií a emulácia týchto akcií pomocou nástroja na automatizáciu úloh.
• Odporúča sa naplánovať čakaciu dobu 60 sekúnd pred začatím merania.
• Spúšťanie SUS po dobu aspoň 5 minút.

Na spúšťanie scenárov používania je potrebný nástroj na automatizáciu, aby sa nevyžadoval ľudský zásah. Týmto spôsobom možno skript opakovane spúšťať dobre definovaným spôsobom na poskytnutie presných meraní.

Príklady úloh a funkcií testovaných v SUS pre e-mailového klienta KMail od KDE zahŕňajú vyhľadávanie e-mailu, písanie odpovede alebo preposlanie e-mailu, ukladanie prílohy, odstránenie priečinka v poštovom klientovi atď. Ďalšie príklady nájdete v skriptoch Actiona použitých na testovanie Krity a Okularu.

Dôležité: Ak emulačný nástroj používa pixelové súradnice na uloženie pozície automatizovaných kliknutí (napr. Actiona) a navyše sa rozlíšenie obrazovky počítača použitého pri príprave líši od rozlíšenia laboratórneho počítača, všetky pixelové súradnice sa budú musieť pre laboratórne prostredie vynulovať.

Ďalšie emulačné nástroje

Okrem xdotool, KDE Eco Tester (vo vývoji) alebo Actiona existujú ďalší kandidáti na nástroje, ktoré by mohli spĺňať požiadavky. Pozrite si zoznam od prispievateľa KDE Davida Hurku v prezentácii „Visual Workflow Automation Tools“. Väčšina nástrojov používa funkcie špecifické pre X11, a teda nefungujú na systémoch Wayland. Tu je niekoľko možných prístupov:

• Selenium Webdriver pomocou AT-SPI (momentálne v testovaní pre Season of KDE 2023)
• Portál XDG RemoteDesktop
• Rôzne protokoly Wayland (podpora sa líši medzi kompozítormi):
  • https://github.com/swaywm/wlr-protocols/blob/master/unstable/wlr-virtual-pointer-unstable-v1.xml
  • https://api.kde.org/frameworks/kwayland/html/classKWayland_1_1Client_1_1FakeInput.html
• používateľské zariadenia libinput

Proces merania

Proces merania je definovaný v Prílohe A základných kritérií ocenenia. Vyžaduje zaznamenávanie a protokolovanie energetických údajov a ukazovateľov výkonu s granularitou 1 sekundy, aby ich bolo možné spracovať a vypočítať priemerné hodnoty.

Niekoľko všeobecných poznámok:

• Časy medzi PM a DAE musia byť synchronizované.
• Pri používaní Collectl na zhromažďovanie záťaže výkonu sa uistite, že beží v konzole SUT; tiež skontrolujte, či sa požadovaný súbor CSV správne generuje pred testovaním.
• Keďže každý beh scenárov používania vedie k zmenám štandardného operačného systému, odporúča sa vymazať vyrovnávaciu pamäť medzi behmi.
• Všetky behy (základná línia, režim nečinnosti, štandardný scenár používania) musia trvať rovnako dlho, na základe času potrebného na spustenie skriptu scenára používania.
• Na DAE možno budete chcieť potvrdiť, že sa požadovaná napájacia zásuvka správne číta pred testovaním a/alebo počas neho (napr. pomocou živého grafu s LabPlot).

Počas energetických meraní sa Collectl používa na zaznamenávanie sady ukazovateľov výkonu: využitie procesora, využitie RAM, aktivita pevného disku a sieťová prevádzka. Na získanie týchto údajov o výkone hardvéru použite nasledujúci príkaz:

$ collectl -s cdmn -i1 -P --sep 59 -f ~/<FILENAME>.csv

Možnosti sú nasledovné:

• -s cdmn

  zhromaždiť údaje o CPU, disku, pamäti a sieti

• -i1

  interval vzorkovania 1 sekunda

• -P

  výstup vo formáte grafu (oddelené údaje, ktoré pozostávajú z hlavičky s jedným riadkom na interval vzorkovania)

• --sep 59

  oddeľovač bodkočiarka

• -f </PATH/TO/FILE>.csv

  uložiť súbor na zadanej ceste

Meranie základnej línie, režimu nečinnosti a štandardných scenárov používania

• Scenár základnej línie: operačný systém (OS)

  Na stanovenie základnej línie sa meria scenár, v ktorom OS beží, ale nevykonávajú sa žiadne akcie.

• Scenár režimu nečinnosti: OS + aplikácia počas nečinnosti

  Na stanovenie údajov o spotrebe energie a výkone hardvéru aplikácie počas nečinnosti sa meria scenár, v ktorom je zvažovaná aplikácia otvorená, ale nevykonáva sa žiadna akcia.

  Dôležité: základná línia a režim nečinnosti sa musia spúšťať po rovnaký čas potrebný na vykonanie štandardného scenára používania. Keďže spotreba energie pre scenár základnej línie a nečinnosti je relatívne rovnomerná, 10 opakovaní pre každý sa považuje za dostatočné na získanie reprezentatívnej vzorky (Seiwert & Zaczyk 2021).

• Štandardný scenár používania: OS + aplikácia v používaní

  Na meranie údajov o spotrebe energie a výkone hardvéru používanej aplikácie by sa mal spustiť štandardný scenár používania; pozri poznámky k príprave SUS vyššie. Meranie štandardného scenára používania by sa malo opakovať 30-krát, čo bude trvať niekoľko hodín. Vyšší počet opakovaní je potrebný na získanie reprezentatívnej vzorky, keďže údaje o spotrebe energie a výkone sa môžu medzi meraniami líšiť.

Monitorovanie výstupu pomocou Labplot

Na monitorovanie výstupu naživo, ako prichádzajú údaje, môžete použiť LabPlot od KDE. Postup:

• Presmerujte výstup merača výkonu do súboru CSV.
• V LabPlot importujte súbor CSV výberom File > Add New > Live Data Source…
• Pod „Filter“ vyberte možnosť Custom. Pod „Data Format“ definujte použitú hodnotu oddeľovača (napr. čiarka, bodkočiarka, medzera).
• Na karte „Preview“ môžete skontrolovať, či je výstup správny.
• Ak všetko vyzerá dobre, kliknite na OK.
• Nakoniec kliknite pravým tlačidlom na okno dátového rámca a vyberte Plot Data > xy-Curve.

Analýza výsledkov pomocou OSCAR

Keď máte výsledky, Umwelt Campus Birkenfeld poskytuje užitočný nástroj na generovanie správ s názvom OSCAR (Open source Software Consumption Analysis in R):

• Zdrojový kód
• Bežiaca inštancia

Pozrite si tiež OSCAR Manual s podrobnými pokynmi vrátane ďalších snímok obrazovky o tom, ako používať OSCAR.

Súbory CSV

Analýza pomocou OSCAR vyžaduje nahranie nasledujúcich súborov na webovú stránku OSCAR:

• (i) súbor protokolu vykonaných akcií,
• (ii) údaje o spotrebe energie a
• (iii) údaje o výkone hardvéru.

Všetky súbory by mali byť súbory CSV. Môže byť potrebné určité predspracovanie nespracovaných údajov (napr. údaje o výkone merané pomocou Collectl; pozri nižšie).

Dôležité: OSCAR je veľmi prieberčivý na formáty dátových rámcov vrátane názvov stĺpcov a hodnôt buniek. Tabuľky tu poskytujú príklady, ktoré sú potvrdené ako funkčné. Ak máte problémy s generovaním správy z vašich súborov CSV, uistite sa, že súbory CSV sú čo najpodobnejšie tým, ktoré sú tu zobrazené.

Ak chcete OSCAR len otestovať, môžete si stiahnuť údaje pre Okular v tomto súbore ZIP. Údaje sú potvrdené ako úspešne generujúce správu pomocou OSCAR v0.190404. Vygenerovanú správu si možno tiež stiahnuť v úložisku FEEP.

Súbor protokolu akcií

Súbor protokolu akcií by mal mať nasledujúci formát. Všimnite si, že stĺpce sú oddelené bodkočiarkou. Stĺpce tiež nemajú názvy (t. j. v súbore CSV nie je žiadna hlavička). Všimnite si, že začiatok a koniec každej iterácie musia byť v druhom stĺpci označené ‚startTestrun‘ a ‚stopTestrun‘, zatiaľ čo akcie možno uviesť pod ľubovoľným názvom.

Príklad súboru protokolu akcií na meranie textového a kódového editora Kate od KDE. (i) Dátum a čas, ako aj (ii) časy začiatku a konca a (iii) akcie sú uvedené v troch stĺpcoch.

Údaje o spotrebe energie

Údaje o spotrebe energie majú nasledujúci formát: prvý stĺpec je číslo riadka, druhý stĺpec je dátum a čas v jednosekundových prírastkoch a tretí stĺpec je výstup merania vo wattoch. Všimnite si, že nasledujúce je potvrdené ako funkčné s OSCAR: (i) názvy druhého a tretieho stĺpca, ako sú napísané nižšie (t. j. „Zeit“ a „Wert 1-avg[W]“), (ii) dátum a čas ako reťazec znakov s dátumom a časom oddelenými čiarkou a (iii) v súbore CSV sa nepoužíva žiadny oddeľovač reťazcov.

Pri používaní merača výkonu Gude s Python skriptom dostupným v úložisku FEEP sa časová pečiatka zaznamená v nanosekundách v Epoch čase. Napríklad nižšie je príklad nespracovaného výstupu pre 7 riadkov z výstupu merača výkonu Gude pomocou Python skriptu. Prvý stĺpec ukazuje časovú pečiatku. Druhý stĺpec je odčítanie z merača výkonu vo wattoch.

Nespracované údaje možno predspracovať v R: Nanosekundy v Epoch čase možno previesť na dátum a čas príkazom as.POSIXct(<NANOSECONDS>/1000000, origin = '1970-01-01', tz = 'Europe/Berlin'). Napríklad nanosekundy v riadku 1 z nespracovaného výstupu sú po prevode „2022-08-27 16:52:03 CEST“.

Na použitie s OSCAR by sa potom mal tento dátum a čas previesť na reťazec znakov s dátumom ako DD.MM.YY nasledovaným čiarkou. Toto všetko možno dosiahnuť jedným príkazom (túto operáciu možno vektorizovať na celý stĺpec v dátovom rámci); nahraďte dátum YYYY-MM-DD dátumom vašich meraní:

stringr::str_replace(as.character(as.POSIXct(1661611923019071/1000000, origin = '1970-01-01', tz = 'Europe/Berlin')), '2022-08-27', '27.08.22,')

Výstup vo wattoch by sa mal spriemerovať za sekundu. Tie isté údaje vyššie sú zobrazené nižšie po spracovaní pomocou R; všimnite si, že 7 hodnôt vyššie je spriemerovaných za sekundu, čo vedie k dvom riadkom.

Na uloženie súboru CSV s oddeľovačom bodkočiarka, prvým stĺpcom s názvami riadkov začínajúcimi číslom 1 a bez oddeľovača reťazcov použite nasledujúci príkaz R:

write.csv2(<DATAFRAME>, file = <PATH/TO/FILE.csv>, row.names = TRUE, quote = FALSE)

Výsledok by mal vyzerať približne takto:

Údaje o výkone (nespracované)

Pri používaní Collectl pre údaje o výkone hardvéru je pred nahraním údajov do OSCAR potrebné urobiť nasledovné.³

• Odstráňte všetky informácie nad riadkom hlavičky.
• Odstráňte zo súboru všetky znaky #.
• V prvom stĺpci by medzi dátumom a časom nemala byť žiadna hodnota oddeľovača (inak sa dátum a čas budú interpretovať ako dva samostatné stĺpce).
• Dátum by mal mať tiež vložený znak medzi YYYYMMDD, napr. MM.DD.YYYY ako vyššie. Akýkoľvek použitý znak musí byť špecifikovaný v OSCAR.
• Názvy stĺpcov môžu byť čokoľvek chcete, keďže budú špecifikované v rámci OSCAR.
• Súbor musí byť uložený vo formáte CSV.

Navyše výstup výkonu hardvéru z Collectl zahŕňa mnoho stĺpcov, ktoré nie sú potrebné na analýzu. Jediné merania, ktoré treba špecifikovať, sú nasledujúce stĺpce:

• [CPU]Totl = Procesor
• [MEM]Used = Hlavná pamäť - použité kilobajty
• [NET]RxKBTot = Sieť - prijaté kilobajty/s
• [NET]TxKBTot = Sieť - odoslané kilobajty/s
• [DSK]ReadKBTot = Disk - prečítané kilobajty/s
• [DSK]WriteKBTot = Disk - zapísané kilobajty/s.

Nižšie je príklad predspracovaných výsledkov z Collectl meraním údajov o výkone pre Kate. Časová pečiatka sa zvyšuje v jednosekundových prírastkoch.

Nahrávanie údajov

Keď sú vyššie uvedené súbory CSV pripravené, môžete spustiť analýzu pomocou OSCAR, ktorý vygeneruje súhrnnú správu, ktorú môžete použiť buď na ekocertifikáciu, alebo na vlastné účely založené na údajoch. V rozhraní OSCAR si všimnite nasledovné:

• Jazyk rozhrania je momentálne len v nemčine; preklady nájdete nižšie.
• Musí byť špecifikovaná dĺžka trvania meraní v sekundách.
• Používa sa oddeľovač bodkočiarka.
• Pre každý z nahraných súborov musí byť špecifikované správne formátovanie časovej pečiatky, napr. %Y-%m-%d %H:%M:%OS.

Krok 1: Získanie meraných údajov

Úvodná stránka webu (nižšie) uvádza, že prvým krokom je získanie meraných údajov (nemecky: Erfassung Messdaten). Ak ste v tomto bode procesu, mali by ste už mať zmeraný softvér a pripravené súbory CSV.

Všetky príklady tu sú založené na údajoch Okularu v tomto súbore ZIP.

Krok 2: Nahranie meraných údajov

Keď máte pripravené súbory CSV pre merania základnej línie, režimu nečinnosti a štandardného scenára používania, kliknite na (2) Upload Messdaten > Upload.

Merané údaje (nemecky: Messdaten) zahŕňajú súbor protokolu akcií (nemecky: Aktionen), spotrebu energie (nemecky: Elektrische Leistung) a údaje o výkone hardvéru (nemecky: Hardware-Auslastung).

• Pod Messungen nahrajte buď merané údaje režimu nečinnosti, alebo štandardného scenára používania.

  Pre Art der Messung („Typ merania“) v pravej dolnej časti UX vyberte Leerlauf („Režim nečinnosti“) alebo Nutzungsszenario („Scenár používania“) v závislosti od toho, ktorú správu chcete vygenerovať.

• Pod Baselines nahrajte merané údaje základnej línie.

• Uveďte trvanie meracích scenárov v sekundách (nemecky: Dauer der Einzelmessungen (s)).

Všimnite si, že merania základnej línie sa vždy nahrávajú spolu s meraniami buď režimu nečinnosti, alebo štandardného scenára používania.

Nižšie nájdete, ako vyzerá dokončené nahranie pre Nutzungsszenario.

Časové pečiatky    Po nahraní údajov budete musieť OSCAR povedať, ako čítať údaje.

Začnime formátom časovej pečiatky (nemecky: Formatierung Zeitstempel). Toto je jeden aspekt procesu, ktorý môže spôsobiť problémy, ak sa neurobí správne. Vykonáva sa to pod (2) Upload Messdaten > Formatierung Zeitstempel.

Zvážte údaje Okularu:

• Pre súbor protokolu akcií je dátum a čas zakódovaný ako YYYY-MM-DD HH:MM:SS (napr. „2022-10-04 12:32:43.656“ v „okularActions.csv“).

  V OSCAR sa to špecifikuje ako "%Y-%m-%d %H:%M:%OS" (pozri snímku obrazovky nižšie). OSCAR sa postará o zlomkové sekundy.

• Pre údaje o spotrebe energie je dátum a čas zakódovaný ako DD.MM.YY, HH:MM:SS (napr. „04.10.22, 12:32:43“ v „okular_baseline_eletrLeistung.csv“). Všimnite si bodku v dátume a čiarku oddeľujúcu dátum od času, ako aj to, že rok má len dve číslice.

  V OSCAR sa to špecifikuje ako "%d.%m.%y, %H:%M:%OS" (pozri snímku obrazovky nižšie), v ktorom malé „%y“ označuje rok s dvomi číslicami.

• Pre údaje o výkone hardvéru je dátum a čas zakódovaný ako DD.MM.YYYY HH:MM:SS (napr. „04.10.2022 12:31:43“ v „baseline_hardware_formatiert.csv“). Všimnite si bodku v dátume a štvorciferný rok.

  V OSCAR sa to špecifikuje ako: "%d.%m.%Y %H:%M:%OS" (pozri snímku obrazovky nižšie), v ktorom veľké „%Y“ označuje rok so štyrmi číslicami.

Merané údaje    Po správnom špecifikovaní časových pečiatok preskúmajme formát meraných údajov (nemecky: Formatierung Messdaten) v OSCAR.

Najprv sa pozrite na súbor protokolu akcií (nemecky: Aktionen). Vykonáva sa to pod (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Aktionen.

Tu musíte pre nahraný súbor CSV uviesť oddeľovač (nemecky: Trennzeichen), oddeľovač reťazcov (nemecky: Textqualifizierer) a desatinný oddeľovač (nemecky: Dezimaltrennzeichen).

Pre údaje Okularu je to definované ako oddeľovač bodkočiarka, oddeľovač reťazcov dvojitá úvodzovka a desatinný oddeľovač bodka (pozri snímku obrazovky nižšie).

Navyše budete musieť špecifikovať nasledovné:

• či prvý riadok obsahuje nadpisy (nemecky: Erste Zeile enthält Überschriften);
• počet riadkov, ktoré treba preskočiť (nemecky: Anzahl zu überspringender Zeilen); a
• kódovanie znakov (nemecky: Zeichensatz (Encoding)).

Pre údaje Okularu je to definované nasledovne na nasledujúcej snímke obrazovky: „prvý riadok obsahuje nadpisy“ je nezaškrtnuté, preskakuje sa 0 riadkov a kódovanie znakov je utf-8.

Keď je všetko definované správne, zobrazí sa náhľad tabuľky.

Po druhé, pozrite sa na merania spotreby energie (nemecky: Elektrische Leistung). Vykonáva sa to pod (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Elektrische Leistung.

Požadovaný vstup je rovnaký ako pre súbor protokolu akcií, ako je vidieť na nasledujúcej snímke obrazovky.

Pre údaje Okularu tu je to oddeľovač bodkočiarka, oddeľovač reťazcov dvojitá úvodzovka a kódovanie znakov utf-8. Teraz je však pre desatinný oddeľovač špecifikovaná čiarka a zaškrtnutie označuje, že prvý riadok obsahuje nadpisy. Nakoniec sa preskočí 1. riadok.

Keď je všetko definované správne, zobrazí sa náhľad tabuľky.

Nakoniec sa pozrite na údaje o výkone hardvéru (nemecky: Hardware-Auslastung). Vykonáva sa to pod (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Hardware-Auslastung.

Požadovaný vstup je rovnaký. Vstupom v tomto príklade je oddeľovač bodkočiarka, oddeľovač reťazcov dvojitá úvodzovka, desatinný oddeľovač bodka. Je tu zaškrtnutie, že prvý riadok obsahuje nadpisy, preskakuje sa 0 riadkov a kódovanie znakov je utf-8.

Teraz tu však je dodatočná požiadavka špecifikovať stĺpce (nemecky: Spalten).

Pre špecifikáciu stĺpcov treba identifikovať nasledovné; pre nepoužité stĺpce vyberte NA, napr. „Auslastung Auslagerungsdatei“ tu.

• Zeitstempel: Dátum a čas (t. j. „Date-Time“)
• CPU-Auslastung: CPU (t. j. „X.CPU.Totl“)
• RAM-Auslastung: RAM (t. j. „X.MEM.Used“)
• Über Netzwerk gesendet: Odoslané cez sieť (t. j. „X.NET.TxKBTot“)
• Über Netzwerk empfangen: Prijaté cez sieť (t. j. „X.NET.RxKBTot“)
• Von Festplatte gelesen: Prečítané z disku (t. j. „X.DSK.ReadKBTot“)
• Auf Festplatte geschrieben: Zapísané na disk (t. j. „X.DSK.WriteKBTot“)
• Auslastung Auslagerungsdatei: Swap (tu „N/A“)

Preklady

Tu je prehľad niektorých nemeckých termínov používaných v OSCAR a ich slovenských prekladov:

• Messungen: Merania (napr. režim nečinnosti alebo SUS)
• Aktionen: Akcie (t. j. súbor protokolu vykonaných akcií)
• Elektrische Leistung: „Elektrický výkon“ (t. j. merania spotreby energie)
• Hardware-Auslastung: „Záťaž hardvéru“ (t. j. merania výkonu hardvéru)
• Dauer der Einzelmessungen (s): „Trvanie jednotlivých meraní (s)“ (t. j. uveďte, ako dlho trvala každá iterácia v sekundách)
• Art der Messung: „Typ merania“
  • Leerlauf: „Nečinnosť“ (t. j. režim nečinnosti)
  • Nutzungsszenario: „Scenár používania“ (t. j. SUS)
• Formatierung Messdaten: „Formátovanie meraných údajov“
• Formatierung Zeitstempel: „Formátovanie časovej pečiatky“
• Trennzeichen „Oddeľovač“
• Textqualifizierer: „Oddeľovač reťazcov“
• Dezimaltrennzeichen: „Desatinný oddeľovač“
• Erste Zeile enthält Überschriften: „Prvý riadok obsahuje nadpisy“
• Anzahl zu überspringender Zeilen: „Počet riadkov, ktoré treba preskočiť“
• Zeichensatz (Encoding): „Znaková sada (kódovanie)“
• Spalten: Stĺpce
  • Zeitstempel: „Dátum a čas“
  • CPU-Auslastung: „Využitie CPU“
  • RAM-Auslastung: „Využitie RAM“
  • Über Netzwerk gesendet: „Odoslané cez sieť“
  • Über Netzwerk empfangen: „Prijaté cez sieť“
  • Von Festplatte gelesen: „Prečítané z disku“
  • Auf Festplatte geschrieben: „Zapísané na disk“
  • Auslastung Auslagerungsdatei: „Využitie odkladacieho súboru“

Krok 3: Generovanie správ (nečinnosť, SUS)

Po dokončení vyššie uvedeného možno správu vygenerovať a stiahnuť. Tento proces budete musieť vykonať dvakrát, raz pre merania (i) režimu nečinnosti a (ii) štandardného scenára používania, výsledkom čoho budú dva dokumenty.

Pre ekocertifikáciu Blue Angel sa dve správy odošlú na vyhodnotenie RAL.

Príklady vyššie uvedeného pre Okular nájdete v úložisku Blue Angel Applications od KDE:

• Správa OSCAR: režim nečinnosti
• Správa OSCAR: SUS

Príprava dokumentácie pre Blue Angel

Pre ekocertifikáciu Blue Angel je potrebné popri dvoch správach z OSCAR vyplniť niekoľko formulárov.

Informácie, ktoré treba zahrnúť do formulárov, sú nasledovné:

• Podrobnosti o softvéri (názov, verzia) a procese merania (kedy a kde sa merania vykonali atď.).
• Technické podrobnosti o merači výkonu (prístroj, frekvencia vzorkovania, dĺžka scenára, veľkosť vzorky).
• Technické podrobnosti o referenčnom systéme (rok, model, procesor, jadrá atď.).
• Softvérový zásobník použitý na merania (xdotool, Collectl atď.).
• Minimálne systémové požiadavky (architektúra procesora, lokálna pracovná pamäť atď.).
• Výsledky spotreby energie nájdené v správach OSCAR alebo ekvivalentných.
• Výsledky využitia hardvéru, ktoré zahŕňajú nasledovné (pre IDLE použite merania režimu nečinnosti a pre SUS použite merania štandardného scenára používania):

  • Plná záťaž: „Pre výpočtový výkon je plná záťaž 100 %, pre pracovnú pamäť súčet nainštalovaných kapacít RAM, pre šírku sieťového pásma maximálna rýchlosť prenosu atď.“ (Kritériá ocenenia Blue Angel: s. 23).

  • Základná záťaž: Priemerná záťaž referenčného systému v meraniach základnej línie.

  • Záťaž IDLE/SUS: Priemerná záťaž referenčného systému pre merania IDLE/SUS.

    Z vyššie uvedených meraní sa pre využitie hardvéru robia nasledujúce výpočty (pre IDLE použite merania režimu nečinnosti a pre SUS použite merania štandardného scenára používania):

    • Čistá záťaž: Záťaž IDLE/SUS - základná záťaž
    • Faktor pridelenia: Čistá záťaž/(plná záťaž - základná záťaž)
    • Efektívna záťaž: Čistá záťaž + faktor pridelenia * základná záťaž
    • Využitie hardvéru (len SUS): Efektívna záťaž * čas (sekundy)

Pre ekocertifikáciu Blue Angel sa vyššie uvedené informácie pridajú do dvoch dokumentov s názvom „Annex 1“ a „Annex 2“.

Príklady vyššie uvedeného pre Okular nájdete v úložisku Blue Angel Applications od KDE:

• Annex 1
• Annex 2

Alternatíva: Usporiadanie Gosund SP111

Chcete začať s procesom merania svojho softvéru, ale máte málo peňazí alebo vybavenia? Chcete proces vyskúšať bez zriadenia vyhradeného laboratória? Vyskúšajte tento trik na premenu lacnej napájacej zásuvky na merač výkonu, s láskavým dovolením Volkera Krauseho, ktorý tiež zdokumentoval tu uvedený postup. Viac si môžete prečítať v nasledujúcich príspevkoch z blogu Volkera:

• „Cheap Electric Power Measurement“
• „KDE Eco Sprint July 2022“

Nižšie je návod na nastavenie napájacej zásuvky Gosund SP111, ktorá už je naflešovaná firmvérom Tasmota, v 10 krokoch.

Hoci údaje z lacného merača výkonu pravdepodobne nebudú akceptované Blue Angel na ekocertifikáciu, napriek tomu je možné získať predbežné údaje pomocou tohto nástroja.

• (0) Predpoklad

  Je potrebné mať napájaciu zásuvku už naflešovanú dostatočne novou verziou Tasmota.

• (1) Reset firmvéru

  Ak bolo zariadenie predtým pripojené k inej Wifi sieti, môže potrebovať úplný reset, než sa bude môcť pripojiť k novej.

  Ak zariadenie otvorilo WiFi prístupový bod s názvom „tasmota-XXXXX“, toto nie je potrebné, pokračujte priamo na (2).

  Stlačte tlačidlo na 40 sekúnd.

  Zariadenie sa reštartuje a mali by ste byť schopní pokračovať na (2).

• (2) Nastavenie WiFi

  Zariadenie otvorí WiFi prístupový bod s názvom „tasmota-XXXXX“—pripojte sa k nemu.

  Otvorte v prehliadači http://192.168.4.1.

  Zariadenie vás požiada o názov a heslo WiFi, ku ktorej sa má pripojiť, po ich zadaní. Zariadenie sa znova pripojí k tej WiFi a vypne svoj prístupový bod.

  Pritom by vám malo v prehliadači zobraziť svoju novú adresu—poznačte si ju.

  V prípade, že sa tak nestalo, skontrolujte adresu zariadenia vo vašom WiFi smerovači.

• (3) Nastavenie Tasmota

  Otvorte adresu z kroku (2) v prehliadači.

  Mali by ste vidieť webové rozhranie Tasmota (veľký text „ON/OFF“ a kopa modrých a jedno červené tlačidlo).

  Kliknite na „Configuration“.

  Kliknite na „Configure Other“.

  Skopírujte

       {"NAME":"Gosund SP111 2","GPIO":
       [56,0,57,0,132,134,0,0,131,17,0,21,0],"FLAG":0,
       "BASE":18}
  

  do vstupného poľa šablóny.

  Zaškrtnite políčko „Activate“.

  Kliknite na „Save“.

  Zariadenie sa reštartuje; pripojte sa k nemu znova.

  Rozhranie by teraz malo obsahovať aj textové polia zobrazujúce elektrické vlastnosti a tlačidlo „Toggle“ by teraz malo skutočne fungovať.

• (4) Kalibrácia

  Otvorte adresu z kroku (2) v prehliadači.

  Pripojte čisto odporovú záťaž so známym príkonom, ako je bežná žiarovka (nie LED alebo úsporná žiarovka).

  V prípade potreby zapnite napájanie kliknutím na „Toggle“.

  Overte, či sa hodnota „Power Factor“ zobrazuje ako 1 (alebo veľmi blízko 1); ak je nižšia, aktuálna záťaž nie je vhodná na kalibráciu.

  Kliknite na „Console“.

  Zadajte nasledujúce príkazy po jednom a stlačte enter:

     AmpRes 3  
     VoltRes 3  
     EnergyRes 3  
     WattRes 3  
     FreqRes 3  
     SetOption21 1
     VoltageSet 230
  

  Zadajte príkaz PowerSet XXX, kde XXX nahradíte príkonom uvedeným pre testovaciu záťaž (napr. „40“ pre 40 W žiarovku).

  Kliknite na „Main Menu“.

  Hlavná stránka by teraz mala zobrazovať správne odčítania výkonu s presnosťou na niekoľko desatinných miest.

• (5) Nastavenie sprostredkovateľa MQTT

  V súčasnosti je jediným známym spôsobom dosiahnutia vysokofrekvenčných automatických odčítaní opytovanie cez MQTT. Toto nie je ideálne a žiaľ vyžaduje dodatočné nastavenie.

  Ak náhodou už máte k dispozícii sprostredkovateľa MQTT, preskočte na krok (6); inak musíte nejakého nastaviť. Nižšie uvedený scenár predpokladá, že Mosquitto je zabalený pre vašu distribúciu GNU/Linux (a preto nekonfiguruje žiadne zabezpečenie), takže to robte len vo vlastnej dôveryhodnej sieti a vypnite to, keď to nie je potrebné.

  • nainštalujte balík mosquitto

  • pridajte súbor /etc/mosquitto/conf.d/listen.conf s nasledujúcim obsahom:

     listener 1883  
     allow_anonymous true
    

  • spustite Mosquitto pomocou systemctl start mosquitto.service

• (6) Nastavenie MQTT Tasmota

  Pripojte sa k zariadeniu Tasmota pomocou webového prehliadača a otvorte konfiguračnú stránku MQTT cez Configuration > Configure MQTT.

  Zadajte IP adresu sprostredkovateľa MQTT do poľa „Host“.

  Poznačte si hodnotu zobrazenú vpravo od štítku „Topic“ v zátvorkách (zvyčajne niečo ako „tasmota_xxxxxx“). Tá bude potrebná neskôr na adresovanie zariadenia cez MQTT. Predvolenú hodnotu môžete tiež zmeniť na niečo ľahšie zapamätateľné, ale toto musí byť jedinečné, ak máte viacero zariadení.

  Kliknite na „Save“.

  Zariadenie sa reštartuje a keď sa vráti, mali by ste vidieť výstup vo svojej konzole s prefixom „MQT“.

• (7) Overenie komunikácie MQTT

  Toto predpokladá, že máte nainštalované klientske nástroje Mosquitto, ktoré sú zvyčajne dostupné ako distribučné balíky.

  Na overenie, že komunikácia MQTT funguje tak, ako má, potrebujete dva terminály.

  • V termináli 1 spustite mosquitto_sub -t 'stat/<topic>/STATUS10'
  • V termináli 2 spustite mosquitto_pub -t 'cmnd/<topic>/STATUS' -m '10'

  Nahraďte <topic> hodnotou poznačenou v kroku (6).

  Vždy, keď spustíte druhý príkaz, mali by ste vidieť sadu hodnôt vypísanú v prvom termináli.

• (8) Nepretržité merania výkonu

  Pozrite si tieto skripty.

• (9) Prepínanie WiFi sietí

  Z bezpečnostných dôvodov vás Tasmota po pripojení k WiFi sieti predvolene nenechá vrátiť sa na krok (2) bez tvrdého resetu zariadenia (40-sekundové stlačenie tlačidla). Tvrdý reset však tiež odstráni všetky nastavenia a kalibráciu. Ak sa potrebujete presunúť do inej siete, sú k dispozícii menej drastické možnosti, ale tieto zmeny možno vykonať len vnútri siete, ku ktorej ste sa pôvodne pripojili:

  Pod Configuration > Configure WiFi môžete pridať podrobnosti pre druhý WiFi prístupový bod. Tie sa predvolene budú skúšať striedavo s prvou konfiguráciou. Toto neohrozuje zabezpečenie, ale vyžaduje, aby ste poznali podrobnosti pre sieť, ku ktorej sa chcete pripojiť.

  Tasmota môžete nakonfigurovať tak, aby predvolene otvorila prístupový bod ako v kroku (2) na minútu či dve po spustení a potom sa pokúsila pripojiť k známym konfiguráciám. Toto spomaľuje spúšťanie v známych sieťach a otvára potenciál na únos zariadenia, ale môže byť pohodlné pri prepínaní do neznámych sietí. Tento režim možno povoliť v konzole príkazom WifiConfig 2 a zakázať príkazom WifiConfig 4.

  Pri verzii Tasmota 11 môže 40-sekundový reset tlačidlom zanechať zariadenie v nespustiteľnom stave, zatiaľ čo reset z konzoly pomocou Reset 1 tento problém nemá, ale tiež sa musí vykonať pred odpojením od známej WiFi.

• (10) Obnova nespustiteľných zariadení

  Predovšetkým: NEPRIPÁJAJTE ZARIADENIE K SIEŤOVÉMU NAPÁJANIU! To by bolo životu nebezpečné. Celý proces flešovania je napájaný výlučne z 3,3 V dodávaných sériovým adaptérom. Nerobte nič z tohto bez prečítania tejto úvodnej príručky.

  S Tasmota 11 sa môžete dostať do nespustiteľného stavu len resetom zariadenia pomocou 40-sekundového stlačenia tlačidla. Toto zariadenie trvalo nepoškodí a možno to opraviť opätovným naflešovaním cez sériový adaptér.

  Základný postup je opísaný vo vyššie uvedenej príručke. Rozloženie dosky plošných spojov Gosund SP 111 možno vidieť tu.

  Aby to fungovalo, musíte pripojiť GPIO0 (druhý pin vľavo dole na obrázku vyššie) na GND pred zapnutím (t. j. pred pripojením cez USB). LED diódy zariadenia (červená a modrá) sú užitočným indikátorom toho, či ste skončili v správnom režime spúšťania: červená LED by mala svietiť a nemala by rýchlo blikať a modrá a červená LED by nemali svietiť spolu. Po dosiahnutí tohto stavu možno spojenie odstrániť (napr. ak len pridržíte prepojovací kábel k pinu) a zostane v správnom režime až do reštartu.

  Znova: NEPRIPÁJAJTE ZARIADENIE K SIEŤOVÉMU NAPÁJANIU, pretože je to životu nebezpečné.

(B) Životnosť hardvéru

Kritériá v kategórii (B) zaisťujú, že softvér má dostatočne nízke výkonnostné požiadavky na to, aby bežal na staršom, menej výkonnom hardvéri starom aspoň päť rokov.

Mnoho aplikácií FOSS beží na hardvéri oveľa staršom než 5 rokov. V skutočnosti členovia komunity KDE poznamenali, že pracovné prostredie Plasma od KDE beží na hardvéri dokonca z roku 2005!

Túto kategóriu je pre žiadosť o Blue Angel relatívne ľahké splniť. Súlad zahŕňa vyhlásenie o spätnej kompatibilite vrátane podrobností o hardvéri, na ktorom softvér beží, a o požadovanom softvérovom zásobníku. Na preukázanie súladu zdokumentujte nasledujúce informácie v dvoch dokumentoch s názvom „Annex 1“ a „Annex 2“:

• Rok referenčného systému — napr. 2015
• Model — napr. Fujitsu Esprimo 920
• Procesor — napr. Intel Core i5-4570
• Jadrá — napr. 4
• Frekvencia — napr. 3,6 GHz
• RAM — napr. 4 GB
• Pevný disk (SSD/HDD) — napr. 500 GB
• Grafická karta — napr. Intel Ivybridge Desktop
• Sieť — napr. Realtek Ethernet
• Vyrovnávacia pamäť — napr. 6144 KB
• Základná doska — napr. Fujitsu D3171-A1
• Operačný systém — napr. Ubuntu 18.04

Opäť, príklady pre Okular nájdete na nasledujúcich odkazoch:

• Annex 1
• Annex 2

(C) Autonómia používateľa

Ako sa rozoberalo v ČASTI II, kritériá autonómie používateľa Blue Angel pokrývajú osem všeobecných oblastí:

1. Dátové formáty
2. Transparentnosť
3. Kontinuita podpory
4. Odinštalovateľnosť
5. Schopnosť práce offline
6. Modularita
7. Sloboda od reklamy
8. Dokumentácia

Mnoho projektov FOSS môže považovať za samozrejmé, že slobodný softvér rešpektuje autonómiu používateľa, a v niektorých prípadoch informácie z vyššie uvedeného zoznamu na webových stránkach, v manuáloch, na wiki atď. chýbajú. To môže zahŕňať dokumentáciu o podpore otvorených štandardov, odinštalovateľnosti, kontinuite podpory atď.

Zdokumentovanie týchto informácií je dôležité, jednak na splnenie kritérií ocenenia Blue Angel a jednak na poskytnutie informácií používateľom o dlhodobom udržateľnom používaní ich softvéru a hardvéru.

Toto nie je vyčerpávajúca prezentácia pre každú z vyššie uvedených kategórií kritérií Blue Angel. Táto príručka sa skôr zameriava na aspekty kritérií, ktoré projekty KDE/FOSS môžu ľahko zdokumentovať a poskytnúť (čo je už väčšina práce). Úplné kritériá nájdete v časti 3.1.3 v základných kritériách ocenenia.

2.1 Dátové formáty

Hlavné informácie, ktoré treba zahrnúť do dokumentácie:

• Ktoré (otvorené) dátové formáty sú podporované—s odkazmi na špecifikácie, napr. PDF?
• Tiež zaujímavé: Existujú príklady iných softvérových produktov, ktoré spracúvajú tieto dátové formáty?

Príklad online dokumentácie podporovaných dátových formátov pre Okular nájdete na webovej stránke Okularu.

Príklad dokumentácie pre Blue Angel nájdete v Annex 4.

2.2 Transparentnosť softvérového produktu

Ak chýbajú, poskytnite odkazy na dokumentáciu API, zdrojový kód a softvérovú licenciu. Napríklad pre KMail:

• Dokumentácia API KDE PIM
• Zdrojový kód
• Licencia

Príklad dokumentácie pre Blue Angel nájdete v Annex 5.

2.3 Kontinuita podpory

Podrobnosti o kontinuite podpory, ktoré treba zdokumentovať, zahŕňajú:

• Informácie o tom, ako dlho je softvér podporovaný (s odkazmi na oznámenia vydaní).
• Harmonogram a podrobnosti vydaní (napr. kto softvér udržiava).
• Vyhlásenie, že aktualizácie sú bezplatné.
• Vyhlásenie o tom, ako licencia slobodného a otvoreného softvéru umožňuje nepretržitú podporu donekonečna.
• Informácie o tom, či a ako možno funkčné a bezpečnostné aktualizácie inštalovať samostatne.

Príklad dokumentácie kontinuity podpory Okularu pre Blue Angel nájdete v časti 3.1.3.3 Annex 6.

2.4 Odinštalovateľnosť

Ako môžu používatelia softvér úplne odinštalovať? Relevantné podrobnosti môžu zahŕňať:

• Pokyny na odinštalovanie, ktoré závisia od toho, ako bol softvér nainštalovaný (zdrojový kód alebo binárny súbor).
• Príklady pokynov na odinštalovanie (zdrojový kód alebo správcovia balíkov, s relevantnými odkazmi na dokumentáciu).
• Informácie o tom, či sa pri odinštalovaní programu odstránia aj údaje vytvorené používateľom.

Príklad dokumentácie odinštalovateľnosti Okularu pre Blue Angel nájdete v časti 3.1.3.4 Annex 6.

2.5 Schopnosť práce offline

Vyžaduje softvér na svoj beh externé pripojenia, ako je licenčný server? Ak nie a nie je potrebné žiadne sieťové pripojenie, keďže softvér možno používať offline, malo by sa to zdokumentovať.

Príklad dokumentácie schopnosti práce offline Okularu pre Blue Angel nájdete v časti 3.1.3.5 Annex 6.

2.6 Modularita

Informácie, ktoré treba zdokumentovať, zahŕňajú:

• Ktoré aspekty softvéru sú modulárne a možno ich deaktivovať počas inštalácie?
• Možno manuály alebo preklady softvéru nainštalovať samostatne?
• Sú s inštaláciou zahrnuté nejaké moduly, ktoré nesúvisia so základnou funkčnosťou, ako sú sledovacie moduly alebo cloudová integrácia? Ak nie, zdokumentujte to!

Príklad dokumentácie modularity Okularu pre Blue Angel nájdete v časti 3.1.3.6 Annex 6.

2.7 Sloboda od reklamy

Ak softvér nezobrazuje reklamu, uveďte to výslovne v manuáloch a na wiki a vyhláste to v dokumente žiadosti o Blue Angel.

2.8 Dokumentácia

Toto zahŕňa nasledovné:

• Všeobecný postup inštalácie/odinštalovania softvéru? Toto môže zahŕňať všeobecné pokyny alebo návody pre konkrétne pracovné prostredie alebo správcu balíkov.
• Proces importu/exportu údajov?
• Čo môžu používatelia urobiť na zníženie používania zdrojov (napr. možnosti konfigurácie na zlepšenie výkonu)?
• Má softvér nejakú funkčnosť náročnú na zdroje, ktorá nie je potrebná pre základnú funkčnosť? Ak nie, skvelé. Povedzme to používateľom!
• Licenčné podmienky súvisiace s ďalším vývojom softvérových produktov, s odkazmi na zdrojový kód a licenciu?
• Kto podporuje vývoj softvéru?
• Zhromažďuje softvér nejaké osobné údaje? Je v súlade s existujúcimi zákonmi o ochrane údajov? Ak áno, zdokumentujte to!
• Aké sú zásady ochrany súkromia? Existuje telemetria? Ak áno, ako softvér zaobchádza so zabezpečením údajov, zhromažďovaním údajov a prenosom údajov? Sú tiež v softvéri vložené reklamy alebo sledovanie? Ak nie, výborne—teraz to nezabudnite rozhlásiť!

Príklad dokumentácie produktu Okular pre certifikáciu Blue Angel nájdete v časti 3.1.3.8 Annex 6.

Odoslanie RAL

Príklady všetkej vyššie uvedenej dokumentácie nájdete v úložisku Blue Angel Applications od KDE.

Keď máte pripravenú všetku dokumentáciu, musíte ju odoslať na posúdenie RAL gGmbH (ak si spomínate, RAL je oprávnený orgán, ktorý posudzuje súlad s kritériami ocenenia). Portál na odosielanie žiadostí o Blue Angel nájdete tu (https://portal.ral-umwelt.de/).

Ak potrebujete pomoc s online rozhraním, RAL poskytuje dokumentáciu.

Príklady dokumentov na odoslanie

Nižšie sú príklady dokumentácie Blue Angel pre Okular.

• Annex 1: Formulár
• Annex 2: Tabuľka
• Annex 3: Správa OSCAR pre režim nečinnosti
• Annex 3: Správa OSCAR pre SUS
• Annex 4: Dátové formáty
• Annex 5: Otvorené štandardy
• Annex 6: Informácie o produkte
• Annex 7: Dátový formát na odovzdávanie informácií o produkte o efektívnosti zdrojov a energie

Pozoruhodné iniciatívy udržateľného softvéru

Existuje mnoho iniciatív pracujúcich na nástrojoch na meranie spotreby energie softvéru. Radi by sme spomenuli najmä päť z nich, ktoré spolupracujú s iniciatívou KDE Eco:

• Pracovná skupina Green Software Engineering na Environmentálnom kampuse Birkenfeld (nemecky: Umwelt Campus Birkenfeld)

  Od roku 2008 pracuje pracovná skupina Green Software Engineering na výskumných projektoch so zameraním na udržateľný softvér. Ich výskum poskytuje základ pre tunajšiu prácu a ich tím vyvinul nástroje ako OSCAR a zmeral rôzne aplikácie KDE vrátane Okularu.

• Öko-Institut e.V.

  Öko-Institut je jednou z popredných európskych nezávislých výskumných a poradenských organizácií pracujúcich pre udržateľnú budúcnosť. Výskumná skupina Sustainable Products & Material Flows pracuje na rôznych metodológiách merania. V tomto blogovom príspevku (v nemčine) výskumníci predstavujú techniku samostatného merania pomocou jednoduchého Python skriptu.

• Green Coding Berlin

  Green Coding Berlin sa zameriava na výskum spotreby energie softvéru a jeho infraštruktúry, vytváranie meracích nástrojov s otvoreným zdrojovým kódom a budovanie komunity a ekosystému okolo zeleného softvéru.

• Projekt SoftAWERE od Sustainable Digital Infrastructure Alliance

  Riadiaca skupina SoftAWERE dohliada na vývoj nástrojov a značiek pre energeticky efektívne softvérové aplikácie a určuje jeho smerovanie.

• Green Web Foundation

  Green Web Foundation sleduje a urýchľuje prechod na internet bez fosílnych palív.

O príručke

Autori

Nástroje a dokumentáciu KDE Eco poskytujú členovia komunity, ktorí sa dobrovoľne rozhodli prispieť do tohto projektu v prospech všetkých. Hlavní prispievatelia zahŕňajú (uvedení v abecednom poradí podľa krstného mena): Arne Tarara, Cornelius Schumacher, Emmanuel Charruau, Karanjot Singh, Nicolas Fella a Volker Krause. Ďakujeme—vaše príspevky umožňujú túto príručku.

Text tejto verzie príručky napísal a/alebo zostavil z vyššie uvedenej dokumentácie Joseph P. De Veaugh-Geiss. Text upravila Olea Morris. Lana Lutz a Arwin Neil Baichoo skrášlili návrh knihy a webu, ako aj obrázky v nich. Paul Brown výrazne vylepšil blogový príspevok o Okulari upravený pre „Okular, prvý ekocertifikovaný počítačový program“ v Časti II. Wikipédia bola zdrojom pre niekoľko textov, ktoré tu boli zahrnuté v upravenej forme. Ďakujeme komunite autorov a editorov Wikipédie za vytvorenie takého úžasného zdroja pre nás všetkých. Pozrite si koniec každej časti pre ďalšie informácie o zdrojoch.

Poďakovania

Ďakujeme mnohým prispievateľom do iniciatívy KDE Eco vo všeobecnosti (uvedení v abecednom poradí podľa krstného mena): Achim Guldner, Adriaan de Groot, Aleix Pol, Alexander Semke, André Pönitz, Björn Balazs, Carl Schwan, Chris Adams, Christopher Stumpf, David Hurka, Fabian, Felix Behrens, Franziska Mai, Harald Sitter, Jens Gröger, Johnny Jazeix, Jonathan Esk-Riddell, Kira Obergöker, Lydia Pintscher, Marina Köhn, Mathias Bornschein, Max Schulze, Phu Nguyen, Sami Shalayel, Stefan Naumann, Sven Köhler a Tobias Fella. Vaše príspevky sú veľmi cenené.

Ľudí, ktorí majú záujem prispieť do KDE Eco, povzbudzujeme, aby sa pripojili k mailovej konferencii alebo miestnosti Matrix. Prispievatelia sú tiež pozvaní zapojiť sa do niektorého zo sprintov KDE Eco a osobných alebo online stretnutí. Viac sa dozviete na našej webovej stránke.

Iniciatíva KDE Eco ťažila z mnohých poučných diskusií, ktoré sa konali na nasledujúcich konferenciách a workshopoch: Akademy 2022, Linux App Summit 2022, FOSDEM 2023, rC3: NOWHERE 2021, SFSCon 2021/2022, Grazer Linuxtage 2022, Qt World Summit 2022, QtDevCon 2022, Fedora Nest 2022, stretnutia Green Coding Berlin, hackathon Sustainable Digital Infrastructure Alliance, EnviroInfo 2022 a Bits & Bäume 2022. Ďakujeme!

Licencia

Ak nie je uvedené inak, všetok obsah je vydaný pod licenciou Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC-BY-SA-4.0). Viac informácií o licencovaní dokumentácie v KDE nájdete v licenčnej politike KDE.

Oznamenie o financovani

Projekt Blauer Engel Für FOSS bol financovaný spolkovou nemeckou agentúrou pre životné prostredie (UBA) a Spolkovým ministerstvom pre životné prostredie, ochranu prírody, jadrovú bezpečnosť a ochranu spotrebiteľa (BMUV). Prostriedky sú sprístupnené na základe uznesenia nemeckého Spolkového snemu.

Za obsah tejto publikacie je zodpovedny vydavatel.