Uvod: Za kaj gre?

Ta priročnik ponuja kratek pregled okoljske škode, ki jo povzroča programska oprema, in kako okoljski znak Modri ​​angel – uradni okoljski znak nemške vlade – zagotavlja merilo za trajnostno načrtovanje programske opreme.

Modri ​​angel se podeljuje številnim izdelkom in storitvam, od čistil za gospodinjstvo do majhnih aparatov in gradbenih izdelkov. Leta 2020 je nemška agencija za okolje razširila merila za podeljevanje, da bi vključevala programske izdelke. To je bil prvi okoljski certifikat na svetu, ki je povezal preglednost in avtonomijo uporabnikov – dva stebra proste in odprtokodne programske opreme (FOSS) – s trajnostjo.

Na tej točki se morda sprašujete: Kaj ima trajnost sploh opraviti s programsko opremo? Kako lahko nekaj tako na videz nepomembnega, kot je programska oprema, vpliva na okolje? V tem priročniku si bomo podrobneje ogledali nekatere načine, kako programska oprema prispeva k podnebni krizi, in kako lahko pri tem pomaga skladnost z merili za podeljevanje nagrade Modri ​​angel za okoljsko certificiranje programske opreme.

Knjiga je razdeljena na tri dele:

• 1. del: Vpliv programske opreme na okolje
• 2. del: Ekološko potrjevanje namizne programske opreme
• 3. del: Izpolnjevanje meril za nagrado Blue Angel

Medtem ko 1. del raziskuje zakaj in 2. del kaj pri ekološkem potrjevanju programske opreme, 3. del obravnava kako, tako da pojasnjuje, kaj morate vedeti za merjenje porabe energije vaše programske opreme in prijavo za okoljski znak Blue Angel. Natančneje, v tem razdelku ponujamo vodnik po korakih za izpolnjevanje ABC meril za nagrado: (A) Učinkovitost rabe virov in energije, (B) Potencialna življenjska doba strojne opreme in (C) Avtonomija uporabnika.

1. del: Vpliv programske opreme na okolje

Leta 2021 je Association of Computing Machinery (ACM), najstarejše znanstveno in izobraževalno računalniško društvo na svetu, objavilo poročilo Sveta za tehnološko politiko z naslovom »Računalništvo in podnebne spremembe«. Med drugimi ugotovitvami poročilo raziskuje eksponentno povečanje porabe energije in virov umetne inteligence ter naprav, povezanih z internetom, tako v proizvodnji kot pri uporabi. Ocene poročila so osupljive. Samo v letu 2021 naj bi sektor informacijske in komunikacijske tehnologije (IKT) prispeval med 1,8 in 3,9 % svetovnih emisij ogljika. Za lažjo predstavo je to na ravni svetovne letalske industrije, ki naj bi prispevala 2,5 % vseh emisij. Poročilo opozarja, da se bodo emisije ogljika, ki jih je mogoče pripisati sektorju IKT, do leta 2050 povečale na več kot 30 % vseh svetovnih emisij. Dva grafikona, ki primerjata (levo) emisije toplogrednih plinov letalske industrije v modri barvi z emisijami sektorja IKT v zeleni barvi in ​​(desno) predvidene ocene emisij iz sektorja IKT do leta 2050, če se nič ne spremeni. Podatki so iz poročila Sveta za tehnološko politiko ACM za leto 2021. (Slika iz KDE, objavljena pod licenco CC-BY-SA-4.0. Ikona Airplane avtorja Simona Childa in ikona IT avtorice Sari Braga, licencirana pod licenco CC-BY. Oblikovanje: Lana Lutz.)](images/sec1_acm-report.png)

Dva grafikona, ki primerjata (levo) emisije toplogrednih plinov letalske industrije v modri barvi z emisijami sektorja IKT v zeleni barvi in ​​(desno) predvidene ocene emisij iz sektorja IKT do leta 2050, če se nič ne spremeni. Podatki so iz poročila Sveta za tehnološko politiko ACM za leto 2021. (Slika iz KDE, objavljena pod licenco CC-BY-SA-4.0. Ikona Airplane avtorja Simona Childa in ikona IT avtorice Sari Braga, licencirana pod licenco CC-BY. Oblikovanje: Lana Lutz.)](images/sec1_acm-report.png)

V svojih zaključkih avtorji priznavajo inherentno protislovje digitalizacije: digitalna tehnologija »lahko pomaga ublažiti podnebne spremembe«, vendar »mora najprej prenehati prispevati k njim« (str. 1). IKT je revolucionarno spremenila način našega življenja in pogosto jo hvalijo, ker v naše vsakdanje življenje prinaša udobje in učinkovitost. Podjetja so izkoristila digitalno tehnologijo za učinkovito distribucijo vseh vrst potrošniškega blaga in dematerializacijo vsakdanjih izdelkov. Vozila, kot so avtomobili, skuterji in kolesa, so na voljo za najem prek aplikacij za pametne telefone, s čimer se odpravlja potreba po tem, da jih posamezniki posedujejo za uporabo. Široko razširjene zmogljivosti pretakanja videoposnetkov pomenijo, da za ogled filma ni treba izdelovati ali prevažati DVD-jev in Blu-ray diskov, kurjenje goriva za vožnjo do izposojevalnice pa je stvar preteklosti. E-bralniki so nadomestili celotne knjižne police. Ker globalna pandemija SARS-CoV-2 pospešuje vključevanje digitalizacije v vse vidike vsakdanjega življenja, videokonference nadomeščajo dogodke, ki so nekoč (skoraj) izključno potekali v živo, vključno s pisarniškimi sestanki, mednarodnimi akademskimi konferencami, lokalnimi klavirskimi recitali in celo prvimi zmenki ... vse to je zdaj mogoče iz udobja lastnega doma z napravo, povezano z internetom.

Kljub vsem načinom, kako je tehnološki razvoj očitno naredil naša življenja manj materialna in manj potratna ter s tem bolj priročna in učinkovitejša, se morda zdi, da hiter tempo digitalizacije pri doseganju ciljev trajnosti bolj koristi kot škoduje.

Pa je res tako?

Internet in naprave, ki jih uporabljamo za povezavo z njim, zahtevajo infrastrukturo – resnično, fizično strojno opremo, ki zahteva energijo in porabljajo vire. Pogosto se spregledajo vplivi na okolje, na primer tovarn, ki proizvajajo te naprave, ali infrastrukture, ki se razteza čez celine in omogoča globalno komunikacijo. Vse to pri vsakodnevni uporabi zahteva energijo. Še več, strojna oprema, ki se ne uporablja več, konča v centrih za odstranjevanje odpadkov (kar zahteva še več energije) ali kot e-odpadki, ki so strupeni za ljudi in okolje. Nato se proizvajajo in prevažajo nove naprave, v mnogih primerih po nepotrebnem.

»Dejstvo, ki ga še redkeje cenimo, je, da ključ do povečanja energetske učinkovitosti in varovanja naravnih virov ni v strojni opremi, temveč predvsem v programski opremi.« – Kriteriji za nagrado Blue Angel: Programski izdelki, ki učinkovito uporabljajo vire in energijo (str. 5)

V tej širši sliki se lahko spregleda ključna vloga programske opreme pri prispevanju k okoljski škodi. Dejansko je v mnogih primerih prav programska oprema tista, ki določa porabo energije in življenjsko dobo digitalne infrastrukture. Ta priročnik si bo podrobneje ogledal nekatere načine, kako digitalna tehnologija prispeva k okoljski škodi in podnebni krizi. Naj bo jasno, ta priročnik ni proti tehnologiji – nedvomno je digitalizacija na nešteto načinov izboljšala življenje velikega števila ljudi. Toda ekološki vplivi digitalne tehnologije od nas zahtevajo, da globlje razmislimo o načinih, kako jo uporabljamo, in kako jo lahko uporabljamo učinkoviteje. Dobra novica pa je, da lahko razvijalci z načrtovanjem programske opreme takoj in pomembno vplivajo na številna vprašanja, o katerih se tukaj razpravlja.

Skozi celotno besedilo, še posebej pa v kasnejših razdelkih, bo ekološki znak Modri ​​angel za namizno programsko opremo služil kot merilo za trajnostno načrtovanje programske opreme. Kaj pa sploh pomeni »Modri ​​angel«?

Ekološki znak Modri ​​angel (nemško: Blauer Engel Umweltzeichen) je uradni okoljski znak nemške vlade. Leta 2020 je nemška agencija za okolje (nemško: Umweltbundesamt ali UBA) objavila merila za podeljevanje certifikatov za namizno programsko opremo, kar je prvi okoljski certifikat na svetu, ki povezuje preglednost in avtonomijo uporabnikov s trajnostjo. Prosta in odprtokodna programska oprema ali FOSS ima tukaj resnično prednost. Upamo, da boste do konca tega priročnika bolje razumeli, kako.

Da bi lahko učinkovito rešili problem, moramo najprej ugotoviti, v čem je problem. Zato najprej poskusimo razumeti, kaj pomeni digitalni ogljični odtis in kako je s tem povezana programska oprema, ki jo uporabljamo vsak dan.

Materialni odtis digitalne tehnologije

Digitalna tehnologija se pogosto (in zmotno) povezuje z nematerialno. Ko pošljemo e-pošto ali prenesemo podatke v oblak, si zlahka predstavljamo, da naši prenosi izginjajo v etru. Vendar pa obstaja zelo resničen, zelo materialen vidik digitalizacije, ki zajema ne le naše fizične naprave, kot so pametni telefoni in prenosniki, temveč tudi predelovalne obrate za izkopane kovine, potrebne za njihovo delovanje, kontejnerske ladje, ki prevažajo množično proizvedeno strojno opremo, ter kable in podatkovne centre, ki jih povezujejo z globalnimi omrežji. Poročilo iz leta 2018 »Lean ICT: Towards Digital Sobriety« opisuje težavo takole:

Originalni odtis digitalne tehnologije njeni uporabniki v veliki meri podcenjujejo zaradi miniaturizacije opreme in »nevidnosti« uporabljene infrastrukture. Ta pojav še krepi široka dostopnost storitev v »oblaku«, zaradi česar je fizična realnost uporabe še toliko bolj neopazna in vodi do podcenjevanja neposrednih vplivov digitalne tehnologije na okolje. (str. 10)

Kot je v nekem članku New York Timesa članek zapisal: "Ljudje mislijo, da so podatki v oblaku, pa niso. So v oceanu", pri čemer se je skliceval na podvodne komunikacijske kable, ki segajo čez cel svet. Da bi oprijemljivo realnost "oblaka" prenesli na zemljo in pod ocean, moramo svojo perspektivo preusmeriti na skrito infrastrukturo, ki zagotavlja temelje za naša digitalna življenja. Podatkovna omrežja so morda večinoma pod vodo, vendar bodo emisije ogljika imele hude posledice za vsa naravna okolja. Na konferenci COP27 novembra 2022 je generalni sekretar Združenih narodov António Guterres poudaril nujnost trenutka, ko je izjavil: "Smo na avtocesti v podnebni pekel z nogo na plinu".

Digitalna tehnologija lahko pomaga ublažiti podnebne spremembe, vendar mora najprej nehati prispevati k njim.

Kaj v sektorju IKT prispeva k dvigu CO₂ v ozračju?

Med letoma 2012 in 2018 se je povpraševanje po energiji umetne inteligence (UI) povečalo za 300.000-krat in se trenutno podvoji vsakih nekaj mesecev. Ocenjeno je, da lahko učenje enega samega modela UI (kot so tisti, ki se uporabljajo pri strojnem prevajanju ali jezikovnem modeliranju) zahteva energijo, ki je enakovredna poletu iz New Yorka v San Francisco v obe smeri ... 300-krat (to je približno 626.000 funtov CO₂)! Tehnologija veriženja blokov je prav tako znana po tem, da prispeva k eksploziji porabe energije – še posebej sistemi dokazovanja dela, kot je Bitcoin, ki poroča Harvard Business Review potrebuje toliko energije kot celotne države, kot sta Švedska ali Malezija.

Hkrati uporabljamo več digitalnih naprav kot kdaj koli prej. Število naprav, povezanih z internetom, vključno s prenosniki in pametnimi telefoni, pa tudi pametnimi televizorji, gospodinjskimi aparati in drugimi napravami interneta stvari, hitro narašča in pričakuje se bo do leta 2025 preseglo 75 milijard. To je le približno 10 naprav na vsakega človeka na Zemlji (čeprav globalna porazdelitev teh naprav še zdaleč ni enakomerna). Globalno se je uporaba pametnih telefonov hitro povečala, prav tako pa tudi povpraševanje po virih, potrebnih za proizvodnjo novih in vedno bolj zmogljivih naprav. Proizvodnja teh naprav, vključno z rudarjenjem redkih zemeljskih kovin, potrebnih za njihovo delovanje, ter njihov prevoz, uporaba in končno odstranjevanje porabijo ogromne količine energije.

Vendar je tukaj ključnega pomena poudariti, da poraba energije ni enaka emisijam ogljika. Emisije ogljika so odvisne od posebne mešanice goriv, ​​ki se uporabljajo za proizvodnjo električne energije, imenovane mešanica za proizvodnjo električne energije ali energije. Na primer, za oskrbo z energijo Evropske unije je leta 2016 mešanica za proizvodnjo električne energije vključevala 32,9 % nafte, 23,9 % plina, 14,9 % premoga, 13,7 % jedrske energije in 14,5 % obnovljivih virov energije. Z energetsko krizo leta 2022 se je energetska mešanica v EU spremenila – v nekaterih primerih na [boljši dolgoročni] način (https://www.dw.com/en/energy-crisis-france-bets-on-floating-offshore-wind-energy/a-63831932), v nekaterih pa na slabši kratkoročni način. Relativne emisije ogljika bodo odvisne od te mešanice: na primer, poraba energije iz 100 % ogljično nevtralnih virov ne prispeva k neposrednim emisijam CO₂.

Relativna škoda — ali ko manj ni več

Digitalizacija se pogosto povezuje z »dematerializacijo«: tiskanje koncertnih ali potovalnih vstopnic na papir ni več potrebno, saj jih je mogoče prenesti in predstaviti na pametnem telefonu; Fotografije niso zbrane v prenatrpanih škatlah za čevlje, temveč na majhni tablici ali trdem disku; na tisoče filmov in televizijskih serij se predvaja na prenosnikih, zaradi česar so filmske zbirke stvar preteklosti. V mnogih primerih se za vse zgoraj navedeno – in še veliko, veliko več – uporablja ena sama naprava, pametni telefon.

Vsak od teh materialnih predmetov je bil nekoč pomemben del našega vsakdanjega življenja … danes pa preprosto niso več potrebni. To mora biti bolje za Zemljo, kajne?

Čeprav digitalne naprave lahko zmanjšajo nekatere oblike odpadkov, je za oceno dejanskega vpliva digitalnih tehnologij na okolje treba upoštevati celoten življenjski cikel izdelka. To vključuje stroške proizvodnje in prevoza digitalnih naprav (v trgovino in iz nje ter na odlagališče) ali stroške sanacije okoljske škode, ki jo povzročajo e-odpadki. To še posebej velja, če upoštevamo skupni ogljični odtis naših digitalnih tehnologij, saj v nekaterih primerih proizvodnja naprav, skupaj z njihovim prevozom in ravnanjem ob koncu življenjske dobe, prispeva več emisij toplogrednih plinov kot njihova uporaba v celotni življenjski dobi. Za ponazoritev tega si oglejmo Applovo poročilo o okoljski odgovornosti iz leta 2019, ki ocenjuje, da je Apple leta 2018 prispeval 25,2 milijona metričnih ton CO₂ (str. 9). Večina tega – kar osemdeset odstotkov (!!!) – izvira iz proizvodnje (74 %), transporta (5 %) in ravnanja ob koncu življenjske dobe (< 1 %). Le 19 % izvira iz dejanske uporabe naprav.

Kdaj se torej splačajo stroški izdelave digitalne naprave, ki bi nadomestila vse te analogne predmete? Knjiga “Smarte Grüne Welt” (angleščina: Smart Green World) avtorjev Steffen Lange in Tilman Santarius (2018) raziskuje težavo upoštevanja relativne okoljske škode pri poskusu odgovora na takšna vprašanja. Razmislite o tem odlomku, v katerem avtorja raziskujeta vpliv tiskanja papirnatih knjig na okolje v primerjavi s proizvodnjo e-bralnikov (str. 29–31; prevedeno iz nemščine):

Izdelava elektronskih naprav je očitno energetsko in glede virov bolj potratna kot tiskanje ene same knjige. Na primer, proizvodnja e-bralnika, ki običajno tehta manj kot 200 gramov, porabi približno 15 kilogramov različnih materialov (zlasti neobnovljivih kovin in redkih zemelj), 300 litrov vode in 170 kilogramov toplogrednega plina ogljikovega dioksida. Vendar pa niso odločilne le količine vhodnih in izhodnih materialov, temveč tudi njihov vpliv na okolje. Med e-bralniki in knjigami so velike razlike, zlasti v toksičnosti materialov in proizvodnih procesih. Res je, da ima papirna industrija v mnogih državah (še vedno) zelo negativne vplive na okolje, na primer ko klor ali kisline zastrupljajo lokalne vode. Vendar pa so vplivi elektronske industrije na okolje včasih uničujoči: e-bralniki in drugi izdelki IT vključujejo bromirane zaviralce gorenja, ftalate, berilij in številne druge kemične snovi, ki so zelo škodljive za zdravje in okolje. Da ne omenjamo družbenih posledic, kot so včasih bedni delovni pogoji, v katerih se kobalt, paladij, tantal in drugi viri digitalnih naprav sprva pridobivajo v diktaturah, kot je Republika Kongo ali v drugih državah globalnega juga – in se nato tam ob koncu življenjske dobe zavržejo kot okolju škodljivi e-odpadki.

Kljub vsemu temu je e-bralnik morda boljši od knjige. To je navsezadnje odvisno od dveh dejavnikov: koliko knjig se prebere na e-bralniku v njegovi življenjski dobi? In koliko ljudi si deli analogno knjigo? Da bi se visoki okoljski stroški proizvodnje e-bralnika ekološko izplačali, je treba na njem prebrati določeno število knjig. To velja po 30 do 60 knjigah – odvisno od debeline knjige in odvisno od okoljskega kazalnika. Če na e-bralniku preberete manj kot to število knjig, je bolje izbrati papirnato obliko. Če to presežete, je vsaka druga knjiga na e-bralniku ekološko boljša od svoje analogne različice. Poleg tega je ključnega pomena, kako se predmeti uporabljajo […]: Če predpostavimo, da nekdo kupi knjigo in ne dovoli nikomur drugemu, da bi si jo ogledal, je datoteka na e-bralniku približno petkrat energetsko učinkovitejša od knjige. Vendar pa ta prednost izgine, ko si knjigo deli več ljudi.

Ali torej zamenjava fizičnih predmetov z digitalno tehnologijo zmanjša vpliv na okolje? No, odvisno. Na primer, če kupite e-bralnik, ali boste prebrali 30–60 knjig, preden ga zavržete? Gallupova anketa je pokazala, da je leta 2021 57 % Američanov prebralo manj kot 5 knjig na leto, 15 % pa med 6 in 10 knjig. To pomeni, da bi morali več kot dve tretjini prebivalstva ZDA e-bralnik uporabljati pet do deset let, da bi bil okolju prijaznejša izbira. Toda koliko potrošnikov nadgradi na naslednjo, bleščečo novo napravo precej pred tem?

Vprašati se je treba tudi, ali bo podjetje napravo še naprej podpiralo toliko časa, kolikor bi trajalo, da bi postala manj škodljiva izbira. Konec leta 2022 je Wikipedijin seznam ukinjenih e-bralnikov vključeval enainsedemdeset naprav. Glede na seznam je bila povprečna življenjska doba, tj. od leta uvedbe do konca leta, 1,5 leta – precej krajša od minimalnega petletnega obdobja uporabe, kaj šele desetletja! Koliko teh e-bralnikov je še vedno delovalo, a je končalo na odlagališču zaradi ukinitve podpore za programsko opremo? Ta vrsta zastarelosti strojne opreme pomembno prispeva k okoljski škodi, bodisi v obliki e-odpadkov bodisi emisij ogljika, povezanih s proizvodnjo naprave. Kot pišeta Lange in Santarius: »Vprašljivo je, ali se vsi prodani e-bralniki, preden se pokvarijo ali ponovno postanejo tehnično zastareli, v povprečju uporabljajo tako intenzivno, da se doseže splošna ekološka korist« (str. 31; prevedeno iz nemščine).

»Tsunami e-odpadkov«

Sedem metrov visoko figuro »WEEE Man« predstavlja velikana. Ime je dobil po direktivi O odpadni električni in elektronski opremi - Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) iz leta 2003, ki določa cilje zbiranja, recikliranja in predelave e-odpadkov v EU,¹ kip pa je izdelan iz 3,3 metričnih ton električnih odpadkov oziroma povprečne količine e-odpadkov, ki jo posameznik v Združenem kraljestvu ustvari v življenju.

![Slika kipa »WEEE man«, ki je izdelan iz 3,3 metričnih ton električnih odpadkov, kar je povprečna količina e-odpadkov, ki jih en posameznik v Združenem kraljestvu ustvari v življenju.] (Fotografija: James T.M. Towill in objavljeno pod licenco CC-BY-SA-2.0.)](images/sec1_geograph-2637892-by-James-T-M-Towill_1600x1200.jpg)

E-odpadki veljajo za »najhitreje rastoči tok odpadkov na svetu«, saj jih je bilo leta 2016 ustvarjenih 44,7 milijona ton – kar ustreza 4500 Eiffelovim stolpom, ki je, ko je zložen drug na drugega, 17-krat višji od Mount Everesta. Leta 2018 je bilo zabeleženih približno 50 milijonov ton e-odpadkov, zaradi česar so ZN omenili »tsunami e-odpadkov](https://news.un.org/en/story/2015/05/497772), ki se je razširil po svetu«. Številke še naprej naraščajo: leta 2021 je bilo po ocenah ustvarjenih 57 milijonov ton e-odpadkov. Manj kot 20 odstotkov se jih zbere in reciklira, in čeprav predstavljajo le 2 % smeti na odlagališčih, prispevajo k skoraj 70 % strupenih odpadkov, ki jih tam najdemo.

Vpliv e-odpadkov na okolje je ogromen. Elektronske odpadne komponente, kot so procesorji, vsebujejo potencialno škodljive materiale, kot so svinec, kadmij, berilij ali bromirani zaviralci gorenja. Obdelava e-odpadkov ob koncu njihove življenjske dobe lahko vključuje tudi znatno tveganje za zdravje delavcev in njihovih skupnosti. Iskalci po smeteh tvegajo svoje zdravje zaradi zavrženih plemenitih kovin v prenosnikih in pametnih telefonih »obremenjenih s svincem, živim srebrom ali drugimi strupenimi snovmi«. Postopek razstavljanja in odstranjevanja e-odpadkov je povzročil številne vplive na okolje v državah v razvoju. Tekoče in atmosferske emisije končajo v vodnih telesih, podtalnici, tleh in zraku – in s tem tudi v kopenskih in morskih živalih, v pridelkih, ki jih uživajo tako živali kot ljudje, in v pitni vodi. To onesnaževanje je ključni vidik okoljske škode digitalne tehnologije.

Pogled na programsko opremo

Kaj je vzrok za vse te e-odpadke in zakaj digitalne naprave, ki še vedno delujejo, končajo na odlagališčih? Programsko inženirstvo ima pomembno, a pogosto nevidno vlogo pri oblikovanju naših digitalnih vzorcev potrošnje. Proizvajalci redno spodbujajo potrošnike k nakupu novih naprav, pogosto po nepotrebnem; pravzaprav to morda celo uveljavljajo z načrtovanjem programske opreme. Zaradi licenčnih omejitev uporabe programske opreme in odvisnosti od prodajalcev lahko končni uporabniki glede tega le malo storijo. Skratka, to so predvsem ekonomski – in ne tehnološki – razlogi, zakaj delujoča strojna oprema postane e-odpadek.

Zapora programske opreme in programirana zastarelost povzročata neuporabno strojno opremo. Abandonware, izdan pod lastniško licenco, lahko v najboljšem primeru uporabnike pusti ranljive za viruse in drugo zlonamerno programsko opremo, v najslabšem pa preprosto preneha delovati brez kakršne koli druge možnosti. Osnovna infrastruktura, na katero se ljudje lahko zanašajo za zagon aplikacije – kot so strežniki licenc za programsko opremo, ki jih prodajalci programske opreme uporabljajo za nadzor dostopa – se lahko izklopi, včasih trajno. Uporabniki morda ne bodo mogli več uporabljati »zastarele« strojne opreme, tudi če bi to želeli.

Prenapuhnjenost funkcij in druge oblike napuhnjenosti programske opreme lahko povzročijo, da manj zmogljiva strojna oprema postane zastarela, čeprav stranke nikoli niso zahtevale dodatnih zmožnosti ali pa bi jih morda želele odstraniti, če bi lahko. Upoštevajte naslednje:

»Procesorska moč se je od leta 1970 podvojila približno vsaki dve leti. To pomeni, da se funkcije obdelujejo dvakrat hitreje in je zato za iste funkcije potrebno manj energije. Podobnega izboljšanja učinkovitosti ni mogoče opaziti na področju programske opreme. […] Razpoložljivost vedno bolj zmogljive strojne opreme je povzročila, da je programska oprema iz različice v različico vse bolj napuhnjena, tako da je za minimalno ali celo nič izboljšav funkcionalnosti potrebnih več virov.« — Criterij za nagrado Blue Angel: Programski izdelki, učinkoviti z viri in energijo (str. 5)

V teh primerih odvisnosti od prodajalcev in omejitve uporabnikov, ki jih je mogoče pripisati zasnovi in ​​licenciranju programske opreme, pomenijo, da se še vedno delujoče naprave zavržejo, medtem ko se za izdelavo in transport novih porabi več virov.

Ko delujoča strojna oprema ne zastara, zasnova programske opreme, ki zahteva licenčne strežnike, trpi zaradi postopnega naraščanja funkcij itd., povzroči tudi večjo porabo energije med uporabo programske opreme. Na primer, študija, ki jo je objavila Nemška agencija za okolje, in povezan članek sta ugotovila, da imata lahko dve aplikaciji, ki počneta isto stvar in dosegajo enak rezultat, drastično različna energijska profila.

Podatki iz študije vključujejo primerjavo dveh programov za obdelavo besedil: Word Processor 1 je opredeljen kot odprtokodni program, medtem ko je Word Processor 2 opredeljen kot lastniški programski izdelek. Oba računalniška programa sta izvajala isto zaporedje ukazov prek skripta Standard Usage Scenario (SUS), kar ustreza »najbolj reprezentativni uporabi ustrezne programske opreme v določenem časovnem obdobju« (str. 23). K skriptiranju scenarijev uporabe se bomo vrnili v navodilih v III. DELU tega priročnika. Zaenkrat je pomembno omeniti ogromno razliko v porabi energije. Delovanje Word Processorja 2 je porabilo 4-krat več energije v primerjavi z Word Processorjem 1 – in to ni mogoče dovolj poudariti, da bi opravilo isto nalogo!

Če si podrobneje ogledamo porabo energije obeh urejevalnikov besedil skozi čas, postane jasno tudi, kako se programa obnašata precej različno ... in morda v nasprotju s pričakovanji. Oglejte si spodnji graf, ki prikazuje porabo energije med izvajanjem zaporedja ukazov v scenariju uporabe. Približno pri 440 sekundah skript pozove oba urejevalnika besedil, naj shranita dokument, nato pa preneha zahtevati nadaljnje ukrepanje. Kot lahko vidite, se urejevalnik besedil 1 ustavi (kot bi lahko pričakovali). Nasprotno pa urejevalnik besedil 2 nadaljuje z delom in porablja energijo, čeprav se je skript končal.

Vprašati se je vredno, čemu so namenjene dodatne dejavnosti od 440 do 600 sekund: Ali so dejanja programa Word Processor 2 potrebna za delovanje programske opreme? Ali program za obdelavo besedil zbira in prenaša uporabniške podatke? Če je tako, ali imajo uporabniki način, da se odjavijo od te vrste analitike? Dejansko lahko uporabnikova avtonomija, kot je možnost izklopa neželene uporabe podatkov, močno vpliva na energijski profil programskega izdelka. Rudarjenje podatkov, sledenje tretjih oseb, prilagojeni algoritmi za maksimiranje angažiranosti in oglaševanje so pomembni dejavniki porabe energije. Zbiranje in analiziranje uporabniških podatkov ter učenje algoritmov na njih zahtevata računalniško moč in infrastrukturo.

Raziskovalci v EU so v poročilu iz leta 2021 [»Ogljični odtis neželene uporabe podatkov s pametnimi telefoni: analiza za EU - Carbon footprint of unwanted data-use by smartphones: An analysis for the EU«](https://groenlinks.nl/sites/groenlinks/files/2021-09/CE_Delft_210166_Carbon_footprint_unwanted_data-use_smartphones.pdf] ocenili okoljske stroške sledenja in oglasov, od katerih se uporabniki ne morejo odjaviti, kar imenujemo »neželena uporaba podatkov«. Ogljični odtis tega sledenja pametnih telefonov – med 3 in 8 milijoni metričnih ton na leto samo v EU – je »enakovreden ogljičnemu odtisu med 370 in 950 tisoč državljani EU« (v najslabšem primeru približno letni odtis mesta kot sta Torino ali Lizbona). Poročilo poudarja, da približno 60 % evropskih uporabnikov pametnih telefonov pravi, da bi se, kadar koli je to mogoče, odjavili od sledenja in blokirali oglase. To je ogromno porabe energije za nekaj, česar si večina uporabnikov sploh ne želi!

»Resnica je prav nasprotno«: Jevonsov paradoks

Samo povečanje učinkovitosti programske opreme ne pomeni nujno manjšega okoljskega odtisa. Na primer, »učinek povratka« (znan tudi kot »učinek vračanja«) opisuje, kako lahko izboljšave učinkovitosti vodijo do sprememb v uporabi, ki zmanjšajo ali celo izničijo prvotne dobičke.

Predstavljajte si, da sprememba programske opreme povzroči 5-odstotno izboljšanje energetske učinkovitosti. Vendar pa boste zaradi povečanih prihrankov energije morda začeli programsko opremo uporabljati več, kar bo povzročilo manj skupnih prihrankov energije. Recimo, da se zaradi povečane uporabe skupna poraba energije programske opreme zmanjša za samo 1 %. V tem primeru je povratni učinek 80 % ((5-1)/5): z drugimi besedami, te prvotne izboljšave učinkovitosti so se zmanjšale za 80 %, kar praktično izniči vse prihranke zaradi izboljšav!

Če povratni učinek preseže 100 %, kar pomeni, da se porabi več energije kot prej, se to imenuje Jevonsov paradoks ali »povratni ogenj«. Koncept izvira od angleškega ekonomista Williama Stanleyja Jevonsa, ki je leta 1865 ugotovil, da tehnološke izboljšave pri uporabi premoga dejansko povečajo porabo premoga v vseh panogah. Jevons je zaključil:

»Zmeda idej je domnevati, da je ekonomična uporaba goriva enakovredna zmanjšani porabi. Resnica je ravno nasprotno.« [poudarek dodan]

Praktična razlaga tega paradoksa je, da je treba povečanje učinkovitosti združiti s praksami varčevanja, da bi dosegli smiseln učinek, sicer se porabi več kot prej. Poročilo ACM z začetka tega razdelka poudarja podobno točko: »Učinkovitost, ki jo omogoča računalništvo, mora biti povezana z zmanjšanim povpraševanjem po energiji, da se zmanjšajo emisije ogljika v sektorju IKT« (str. 1). Z drugimi besedami, tako programsko inženirstvo KOT vedenje uporabnikov sta ključna elementa, ki ju je treba upoštevati pri boju proti okoljski škodi, ki jo povzroča programska oprema.

Se vse to splača?

Če pogledamo širšo sliko, so okoljska škoda, ki jo povzroča programska oprema, in globalne emisije toplogrednih plinov morda manj pomembne v primerjavi z drugimi panogami. Zato se zdi smiselno vprašati: Ali se splača osredotočiti na vplive programske opreme na okolje, problem, ki se v veliki shemi morda zdi relativno majhen?

Tukaj bi lahko razmislili o nekaj stvareh. Prva je zavrnitev zmote »Ni tako slabo kot«, znane tudi kot »Apeliranje na hujše probleme«. Splošni argument je ta: prispevek programske opreme k globalnim emisijam CO₂ morda ni tako slab kot prispevek druge panoge, zato se nanj ni vredno osredotočati. Narobe s tem argumentom je, da čeprav je druga panoga morda slabša, to ne izniči dejstva, da je programsko inženirstvo odgovorno za povzročanje resne okoljske škode. Še več, zmota »Ni tako slabo kot« nakazuje na napačno izbiro med reševanjem ene ali druge težave, medtem ko je v resnici ekološko prijazna zasnova programske opreme le en delček večje sestavljanke.

Ne bodimo kot XKCD-jevi beli klobuki in se ne sklicujmo na hujše težave kot izgovor, da ne storimo ničesar!

Drugič, osredotočanje le na reševanje »največje težave« ni nujno najučinkovitejša strategija. Pomembno je tudi pretehtati verjetnost uspeha pri reševanju problema, pa tudi čas in vire, ki so za to potrebni. Prosta in odprtokodna programska oprema s poudarkom na avtonomiji in preglednosti uporabnikov ponuja edinstvene priložnosti za uporabnike, skupnosti in organizacije, da neposredno obravnavajo prepletena družbena in ekološka vprašanja. Prosto in odprtokodno programsko opremo je mogoče prilagajati, posodabljati in vzdrževati z nižjimi stroški in brez odvisnosti od prodajalcev ali umetnih omejitev.

Tretjič, upajmo, da je zdaj že jasno, da programska oprema res pomembno vpliva na porabo energije in proizvodnjo odpadkov, kar ima oboje posledice za okolje. Poleg tega lahko minimalne spremembe v zasnovi programske opreme, če jih upoštevamo v velikem obsegu, privedejo do prihrankov, primerljivih z letno porabo energije celih mest. Ta trditev temelji na primeru produktnega inženirja SAP Detlefa Thomsa, ki izvaja okvirne izračune (04:20–06:10), da bi s povečanjem zmanjšanja za eno sekundo procesorja, kar ustreza približno 10 prihrankom v vatnih sekundah, dosegel prihranek 95 tisoč megavatnih ur. Ti prihranki so primerljivi z letno porabo energije več kot 30 tisoč dvočlanskih gospodinjstev.

Kot Detlef Thoms navaja v videoposnetku: "Pogosto je dokaj obvladljiv niz odločitev tisti, ki vodi do znatnih razlik v porabi energije".

Končno, da bi lahko trdili o relativni škodi, je treba najprej imeti ocene o dejanskih učinkih. Ker so raziskave na področju porabe energije in virov programske opreme še vedno precej nove, pogosto nimamo podatkov za trditve, ki bi temeljile na podatkih. S tem priročnikom in z ekološkim znakom Modri ​​angel kot vodilom KDE upa, da bo to spremenil.

Sprememba naše programske opreme se morda zdi majhna gesta pri reševanju tako kompleksnega problema, kot so podnebne spremembe. Jasno je tudi, da zgolj sprememba naših individualnih vzorcev potrošnje morda sama po sebi ne bo zadostna (še huje, dokazi kažejo, da so glavni dejavniki svetovnih emisij toplogrednih plinov – kot je ExxonMobile – sprejeli retoriko individualne odgovornosti potrošnikov, da bi se odvrnili od lastne vloge v krizi). Res je: prihodnost brez emisij bo zahtevala temeljne spremembe v načinu našega življenja in te odgovornosti ni mogoče upravljati na individualni ravni. Vendar pomislite, kaj je nekoč opazila antropologinja Margaret Mead:

»Nikoli ne dvomite, da lahko majhna skupina premišljenih, predanih državljanov spremeni svet; pravzaprav je to edino, kar ga je kdajkoli spremenilo.«

Strukturne spremembe se zgodijo, ko se predani, strastni ljudje organizirajo, da bi se soočili s perečimi družbenimi vprašanji. Z desetletji izkušenj pri uspešnem združevanju svetovnih skupnosti za doseganje skupnih ciljev je lahko prosta in odprtokodna programska oprema močna sila v boju proti vplivom digitalizacije na okolje. Vemo, kako se organizirati – zdaj gre za to, da načrte spremenimo v prakso, cilje pa v resničnost. Združimo se v boju proti okoljski škodi, ki jo povzroča programska oprema. Spodbujajmo kulturo digitalne trajnosti v naših programskih skupnostih. Skupaj gradimo energetsko in glede rabe virov učinkovito programsko opremo!

Opomba o virih

Nekaj ​​gradiva v tem razdelku temelji neposredno na besedilu iz dveh člankov Wikipedije: (i) »Direktiva o odpadni električni in elektronski opremi« in (ii) »Elektronski odpadki«. Obe besedili sta objavljeni pod licenco Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 3.0.

2. del: Ekološko potrjevanje namizne programske opreme

Kaj imajo skupnega gradbeni izdelki, toaletni papir in programska oprema?

Vsak od teh je lahko okoljsko certificiran z okoljsko oznako Blue Angel, uradno okoljsko oznako nemške vlade!

Okoljska oznaka Blue Angel se podeljuje vrsti izdelkov in storitev, od papirnih izdelkov in gradbenih materialov do tiskalnikov, in potrjuje, da izdelek izpolnjuje seznam strogih zahtev za okolju prijaznost v celotnem življenjskem ciklu izdelka. Leta 2020 je nemška agencija za okolje razširila merila za podelitev, da bi vključevala programske izdelke, kar je prvi okoljski certifikat, ki povezuje preglednost in avtonomijo uporabnikov s trajnostjo.

Natančneje, merila za okoljsko certificiranje zahtevajo preglednost glede porabe energije programske opreme med uporabo, hkrati pa zagotavljajo, da je programska oprema sposobna delovati na starejši strojni opremi. Poleg tega merila vključujejo seznam zahtev, povezanih z avtonomijo uporabnika, ki lahko zmanjšajo vpliv programske opreme na okolje.

Ta razdelek ponuja širok pregled programa Modri ​​angel in abecede meril za podelitev nagrade za namizno programsko opremo. Prikazuje tudi, kako lahko izpolnjevanje meril za podelitev zmanjša škodo za okolje. Še posebej se bomo tukaj osredotočili na podrobnosti o zahtevah glede avtonomije uporabnika v okviru meril za podelitev nagrade Modri ​​angel, h katerim se bomo vrnili v III. DEL. Najprej pa kratek uvod v Modri ​​angel in iniciativa KDE Eco.

Modri ​​angel za namizno programsko opremo

Modri ​​angel, uveden leta 1978, je prvi okoljski znak na svetu in uradni okoljski znak, ki ga podeljuje nemška vlada. Znak upravlja nemško zvezno ministrstvo za okolje, varstvo narave, jedrsko varnost in varstvo potrošnikov (nemško: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz ali BMUV). Znak za okolje Modri ​​angel je tudi član Globalnega omrežja za okoljsko označevanje (GEN), mednarodnega omrežja znakov za okolje tipa I, ki ima v času pisanja 37 članov v skoraj 60 državah.

Modri ​​angel ni bil prvi okoljski znak tipa I za programsko opremo – Hongkonški zeleni svet, ki je tudi član Globalne mreže za okoljsko označevanje, je leta 2010 objavil merila za zeleno programsko opremo IT. Vendar so merila okoljskega znaka Modri ​​angel prva, ki opredeljujejo postopek za merjenje porabe energije programske opreme in določajo načine, kako neodvisnost uporabnika zmanjšuje škodo za okolje.

Morda se sprašujete: Kaj je okoljski znak tipa I? Pri teh okoljskih znakih se upošteva celoten življenjski cikel izdelka. Poleg tega skladnost z merili za podelitev ocenjuje tretja oseba. (Skladnost z okoljskimi oznakami tipa II je za primerjavo samopriznana in ne zahteva nobene revizije s strani tretje osebe.)

Ekološki znak Blue Angel je bil podeljen približno 100 skupinam izdelkov in storitvam v različnih sektorjih, vključno s papirjem in gradbenimi izdelki, pohištvom, oblačili, pralnim in čistilnim sredstvom, čistilnimi storitvami, gospodinjskimi kemikalijami, embalažo, vozili, energijo in ogrevanjem ter gospodinjskimi električnimi napravami. Od leta 2022, ko je KDE-jev PDF in univerzalni bralnik dokumentov Okular prejel ekološki certifikat, ta seznam vključuje tudi namizno programsko opremo.

Merila za podelitev certifikata pregledno razvija Nemška agencija za okolje. Postopek vključuje žirijo za okoljske znake, organ, ki ga sestavljajo dobavitelji ter organizacije civilne družbe in raziskovalne ustanove. Neodvisni revizor tretje osebe RAL gGmbH oceni skladnost z merili in podeli pečat. Pomembno je, da Modri ​​angel ne potrjuje, da je izdelek popolnoma neškodljiv. Certificirani izdelki namesto tega predstavljajo »manjše zlo« glede okoljske škode – to lahko povzamemo z geslom »čim manj, kolikor je le potrebno«. Namesto primerjave različnih izdelkov okoljski znak Modri ​​angel označuje, da izdelek izpolnjuje seznam zahtev za določeno kategorijo.

ABC kriteriji programa Modri ​​angel za podelitev nagrad

Merila za podelitev nagrade Modri ​​angel za »programske izdelke, ki učinkovito uporabljajo vire in energijo« so bila objavljena januarja 2020. Nagrada Modri ​​angel za programsko opremo ima dva glavna cilja: (i) podeliti programski opremi z nižjimi zahtevami glede zmogljivosti, tako da je »možna daljša življenjska doba […] strojne opreme«; in (ii) prepoznati izdelke, ki »izstopajo zaradi visoke stopnje preglednosti in uporabnikom dajejo večjo svobodo pri uporabi programske opreme« (str. 6). Za dosego tega obstajajo tri glavne kategorije, ki jih tukaj imenujemo ABC meril za podelitev: (A) Učinkovitost rabe virov in energije, (B) Potencialna življenjska doba strojne opreme, (C) Avtonomija uporabnika.

Merila v kategoriji (A) zahtevajo merjenje in poročanje o porabi energije programske opreme ter določajo, da se poraba energije aplikacije od časa certificiranja ne sme povečati za več kot 10 %. Podatki o porabi energije se merijo z zunanjim merilnikom porabe energije in upoštevajo druge podatke o delovanju strojne opreme, kot sta poraba procesorja ali omrežni promet, med reprezentativnim delovanjem programske opreme. K temu se bomo vrnili v III. DELU.

Merila v kategoriji (B) zagotavljajo, da ima programska oprema dovolj nizke zahteve glede zmogljivosti za delovanje na starejši, manj zmogljivi strojni opremi, stari vsaj pet let. Skladnost vključuje izjavo o združljivosti s prejšnjimi različicami s podrobnostmi o strojni opremi, na kateri se programska oprema izvaja, in zahtevanem programu.

Končno, merila v kategoriji (C) zagotavljajo, da imajo uporabniki vpliv na porabo energije in varčno uporabo programske opreme. Obstaja osem kategorij za merila avtonomije.

1. Formati podatkov — Interoperabilnost za uporabnike, ki jim dajejo možnost izbire

   Prodajalci ne smejo uporabljati formatov podatkov za vezovanje uporabnikov k določenemu računalniškemu programu, niti ne smejo nalagati visokih stroškov prehoda. Interoperabilni formati podatkov preprečujejo, da bi uporabniki obtičali pri uporabi programa, ki porablja veliko energije, medtem ko lahko učinkovitejši program doseže enake rezultate z manjšimi zahtevami po strojni opremi. Uporabniki bi morali imeti možnost enostavnega spreminjanja programov in še vedno dostopati do vseh svojih podatkov.

2. Preglednost — Odstranjevanje odvisnosti uporabnikov za dolgoročno uporabo

   Preglednost programske kode in vmesnikov aplikacij pomeni odstranitev vseh odvisnosti od določenega podjetja ali organizacije. Pomeni tudi odstranitev omejitev glede kratkoročne in dolgoročne uporabe programske opreme in s tem strojne opreme. Ko se razvijalci odločijo, da bodo končali podporo za svojo programsko opremo, je treba še naprej zagotavljati varnostne posodobitve (glejte spodaj) ali pa mora biti izvorna koda javno dostopna, da lahko tretje osebe še naprej zagotavljajo podporo za programsko opremo. Poleg tega izboljšanje funkcionalnosti programske opreme ne sme biti omejeno z omejevalnimi ali nedokumentiranimi vmesniki aplikacij (API-ji).

3. Kontinuiteta podpore — Varnostne posodobitve za preprečevanje e-odpadkov

   Odvisnost od dobaviteljev za bistvene posodobitve ne sme povzročiti opuščenih programskih izdelkov, ki jih ni mogoče uporabljati, ne da bi to uporabnikom predstavljalo resne slabosti, kot so ranljivosti za zlonamerno programsko opremo. Varnostne posodobitve je treba zagotavljati do pet let po prenehanju razvoja programske opreme. Poleg tega bi morale biti varnostne posodobitve ločene od posodobitev funkcij, da uporabniki niso prisiljeni v sprejemanje neželenih funkcionalnosti, npr. povečanje števila funkcij in druge oblike napihnjenosti. Takšna opuščena programska oprema in napuhnjenost programske opreme puščata strojno opremo neuporabno in ustvarjata nepotrebne e-odpadke.

4. Odstranljivost — Odstranjevanje neželene programske opreme za povečanje učinkovitosti

   Možnost popolne odstranitve nepotrebne programske opreme ima ekološke prednosti. Napihnjenost programske opreme, razprševanje funkcij in neželene programske komponente lahko povzročijo neučinkovitost, saj zasedajo pomnilnik, izgubljajo čas obdelave, dodajajo porabo diska, porabljajo pomnilnik in povzročajo zamude pri zagonu in zaustavitvi sistema. Ko uporabnik ne želi več uporabljati računalniškega programa, mora biti mogoče, da ga popolnoma odstrani iz sistema, hkrati pa ohrani vse podatke, ki jih je ustvaril uporabnik.

5. Zmogljivost brez povezave — Za izogibanje odvisnostim in zmanjšanje porabe energije

   Uporaba programske opreme bi morala biti mogoča brez internetne povezave – razen če je seveda omrežna povezava potrebna za predvideno funkcionalnost programske opreme. Licenčni strežniki in druge oblike nadzora dostopa omejujejo uporabo aplikacije na načine, ki niso potrebni za predvideno funkcionalnost programske opreme. Ko strežnik odpove ali pride do izpada interneta, takšen nadzor dostopa ljudem preprečuje uporabo njihove programske opreme, morda trajno. Poleg tega takšne odvisnosti zahtevajo omrežni promet in tako porabljajo več energije, kot je potrebno za predvideni namen programske opreme.

6. Modularnost — Za zmanjšanje porabe pomnilnika in energije

   Uporabniki bi morali imeti možnost namestiti le tisto, kar potrebujejo. Nebistvene funkcije povečajo porabo pomnilnika in energije, zaradi česar je programska oprema manj učinkovita in morda ne more delovati na starejši strojni opremi. Ljudje bi morali imeti možnost omejiti obseg funkcij programske opreme na tiste, ki jih želijo ali potrebujejo.

7. Svoboda oglaševanja — Odjava za zmanjšanje porabe energije

   Neželena uporaba podatkov samo v Evropski uniji je približno enaka letni porabi energije mesta, kot sta Lizbona ali Torino; glejte I. DEL. Če uporabnikom omogočite odjavo od oglasov, se zmanjša potreba po energiji in virih na napravah končnih uporabnikov in na strežnikih, ki prikazujejo oglase. Odjava prav tako zmanjša količino prenesenih podatkov in s tem porabo energije za omrežni promet.

8. Dokumentacija — Za podporo varčevanju z viri, neprekinjeni uporabi programske opreme … in s tem strojne opreme

   Dokumentacija je predpogoj za dolgoročno sposobnost delovanja programskega izdelka. Dokumentacija mora tudi dokazovati zmožnost programske opreme za varčevanje z viri. Z dokumentiranjem zgoraj navedenih meril lahko uporabniki še naprej trajnostno uporabljajo programsko opremo — in s tem strojno opremo — medtem ko lahko razvijalci vzdržujejo programsko opremo brez odvisnosti ali omejitev, ki jih nalagajo prodajalci.

Zasnova programske opreme, ki je skladna z merili za podelitev, ima manjšo verjetnost, da bo trpela zaradi različnih oblik neučinkovitosti. To pa lahko pomaga ublažiti problem e-odpadkov: s programsko opremo, ki ne povzroča prezgodnje zastarelosti strojne opreme, je treba proizvesti in poslati manj naprav, kar pomeni manj dragocenih kovin, ki jih je treba izkopati in predelati, kar posledično zmanjša onesnaževanje vode in tal. Z zagotavljanjem avtonomije uporabnikov lahko razvijalci zagotovijo, da njihova programska oprema na več načinov zmanjša škodo za okolje – bodisi z daljšim delovanjem naprav bodisi z zmanjšanjem porabe energije in virov programske opreme med uporabo.

Z osredotočanjem na preglednost pri učinkovitosti virov in energije, življenjski dobi strojne opreme in avtonomiji uporabnikov merila za podelitev nagrade Blue Angel za programsko opremo zagotavljajo celovit okvir za začetek razprave o trajnosti programske opreme. V skupnostih FOSS pogosto jemljemo avtonomijo in preglednost uporabnikov ter njihove koristi kot samoumevne. Čeprav prosta in odprtokodna programska oprema ni pogoj za pridobitev okoljskega znaka Blue Angel, FOSS v tej kategoriji resnično blesti. V mnogih pogledih smo že v ospredju trajnostnega oblikovanja programske opreme!

Okular, prvi ekološko certificiran računalniški program

Leta 2022 je bil Okular, priljubljen večplatformski bralnik PDF-jev in univerzalni pregledovalnik dokumentov za KDE, prvi programski izdelek, ki je bil uradno priznan za trajnostno oblikovanje programske opreme, kar se odraža v merilih za podelitev nagrade Blue Angel. Okular je tudi prvi ekološko certificiran računalniški program v okviru Global Ecolabelling Network.

Okular je le eden od programskih izdelkov, ki jih vzdržuje KDE, svetovna skupnost inženirjev programske opreme, umetnikov, pisateljev, prevajalcev in ustvarjalcev, ki so predani razvoju proste programske opreme. KDE vzdržuje številne izdelke FOSS, vključno z namiznim okoljem Plasma; oblikovalsko aplikacijo za slikarje in grafične umetnike Krita; paketom izobraževalnih dejavnosti GCompris za otroke; Kdenlive, profesionalnim programskim izdelkom za urejanje videoposnetkov; in seveda Okular, pregledovalnik dokumentov za PDF-je, stripe, znanstvene in akademske članke ter tehnične risbe.

Z dolgoletnim poslanstvom in vodilno vizijo KDE od ustanovitve leta 1996 ter talentom in zmožnostmi članov skupnosti je KDE pionir pri zagovarjanju trajnostne programske opreme. Leta 2021 je KDE začel KDE Eco, projekt s ciljem postaviti KDE in prosto programsko opremo v ospredje trajnostnega oblikovanja programske opreme. Trajnost ni nič novega za prosto in odprtokodno programsko opremo (FOSS) – štiri svoboščine so vedno prosto programsko opremo naredile trajnostno programsko opremo. Zdaj pa sta dva stebra FOSS — preglednost in avtonomija uporabnikov — deležna širšega priznanja zaradi svojega vpliva na trajnost in sta bila vključena v merila trajnosti, ki jih je določila Nemška agencija za okolje prek ekološkega znaka Blue Angel.

![Logotip pobude KDE Eco]. (Slika iz KDE, objavljena pod licenco CC-BY-SA-4.0. Oblikovala Lana Lutz.)](images/sec2_kde-eco-logo-domain.png)

S prvim programskim izdelkom z ekološkim certifikatom je skupnost KDE proslavila dosežek skupaj s širšo Prosta programska oprema skupnost, kot tudi z oddelkom za računalništvo na Umwelt Campus Birkenfeld, kjer so raziskovalci merili porabo virov in energije za Okular in drugo programsko opremo KDE.

Merila za nagrado Modri ​​angel brezhibno odražajo vrednote KDE in vrednote širšega gibanja FOSS. Prosta in odprtokodna programska oprema zagotavlja preglednost in nadzor prenaša na uporabnike, namesto da bi jih zavezovala k sodelovanju z določenimi prodajalci ali ponudniki storitev. To uporabnikom omogoča, da se odločijo, kaj želijo od programske opreme, ki jo uporabljajo, in posledično sprejemajo odločitve tudi o strojni opremi, ki jo uporabljajo. Uporabniki bi lahko zmanjšali porabo energije svojih programov z malo ali nič izgube funkcionalnosti, tako da bi namestili le tisto, kar potrebujejo, nič več in nič manj; lahko se tudi izognejo vsiljivemu oglaševanju ali možnostim rudarjenja podatkov, ki izvajajo procese v ozadju in dodatno porabljajo vire v napravi in ​​omrežju. Razvijalci FOSS običajno še naprej podpirajo strojno opremo, ki bi jo industrija rada opustila, in uporabnikom zagotavljajo posodobljeno in varno programsko opremo za naprave, ki bi jih sicer lahko zavrgli kot e-odpadke in onesnažili odlagališča.

Okular, izdan pod licenco GPLv2+, je FOSS in zato že izpolnjuje številna merila za uporabniško avtonomijo, potrebna za pridobitev pečata odobritve Blue Angel. Opravljeno je bilo nadaljnje delo, da bi Okular v celoti ustrezal merilom za podelitev, in sicer z dokumentiranjem funkcij uporabniške avtonomije, zagotavljanjem preglednosti porabe energije in virov ter podporo potencialnemu podaljšanju življenjske dobe strojne opreme naprav.

Okular vam omogoča, da sami preverite digitalne podpise in podpisujete dokumente, ter vključite opombe in komentarje, ki so neposredno vdelani v dokument. Okular deluje v sistemih Linux, Windows, Android in Plasma Mobile ter je na voljo za prenos za vse distribucije GNU/Linux, kot samostojni paket iz trgovin Flathub in Snap Store, prek repozitorija izdaj KDE F-Droid za Android, pa tudi iz trgovine Microsoft Store. Izvorna koda je na voljo tudi v repozitoriju GitLab za Okular za uporabo, preučevanje, deljenje, izboljševanje in predvsem uživanje.

KDE in skupnost proste programske opreme se želita iz srca zahvaliti razvijalcem Okularja za izdelavo okolju prijazne programske opreme za vse nas!

V III. DELU tega priročnika si bomo ogledali korake, ki jih morate dokončati, da se nam pridružite pri tem, da bo tudi vaš projekt proste programske opreme prepoznan po trajnostni zasnovi programske opreme. Najprej pa, kakšne so natančno prednosti pridobitve modrega angela?

Prednosti modrega angela

Steffi Lemke, zvezna ministrica za okolje, varstvo narave, jedrsko varnost in varstvo potrošnikov (BMUV), je povedala naslednje o ugledu modrega angela:

Vedno več ljudi se pri nakupu izdelkov osredotoča na vzdržljivost in okolju prijaznost. Prav to pomeni modri angel. Znak za okolje že 40 let zagotavlja visoke standarde za varstvo našega okolja in zdravja na neodvisen in verodostojen način.

Dejansko je nemška agencija za okolje (UBA) v svoji informativni knjižici ob 40. obletnici [»Modri ​​angel – 40 let. Dobro zame. Dobro za okolje«] (https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/uba_40jahreblauerengel_publikation_en_web.pdf) raziskala zgodovino, sedanjost in prihodnost znaka za okolje. V knjižici navajajo nekatera splošna merila, ki jih upoštevajo pri okoljskem certificiranju izdelka, kot so:

• zmanjšane emisije škodljivih snovi v tleh, zraku, vodi in zaprtih prostorih;
• trajnostna proizvodnja virov;
• dolgoživost, možnost popravila in recikliranja izdelka; in
• učinkovita uporaba, npr. izdelki, ki varčujejo z energijo.

Upamo, da vam je ob koncu tega razdelka jasno, kako skladnost z merili za podelitev nagrade Blue Angel za namizno programsko opremo med drugim spodbuja zgoraj navedene okoljske koristi.

Okoljski znaki so lahko instrument za premikanje trgov v smeri trajnostnih izdelkov. Kot navaja spletna stran Blue Angel: »Cilj okoljskega znaka je zasebnim strankam, velikim institucionalnim potrošnikom in javnim ustanovam zagotoviti zanesljive smernice za okoljsko ozaveščen nakup.«

Kaj torej pravi trg?

Raziskava iz informativne knjižice je pokazala, da 92 % Nemcev prepozna okoljski znak, za 37 % pa znak vpliva na njihove nakupne odločitve. Okoljski znak je prepoznaven tudi zunaj Nemčije! Do 15 % prejemnikov modrega angela je zunaj Nemčije. Eden od razlogov za to je, da za razliko od nekaterih drugih okoljskih znakov modri angel ne postavlja nobenih zahtev glede tega, kje se lahko izdelek trži. Poleg tega pečat Modri ​​angel mednarodno velja za znak visoke kakovosti, merila za podelitev pa veljajo za kazalnik smeri trga EU – včasih se celo uporabljajo kot smernica za optimizacijo izdelkov.

Prejem pečata Modri ​​angel lahko poveča prepoznavnost vašega izdelka ne le med posamezniki, temveč tudi med velikimi organizacijami. Pobude Zeleno javno naročanje (GPP), ki »si prizadevajo spodbujati javno naročanje blaga, storitev in del z zmanjšanim vplivom na okolje v celotnem njihovem življenjskem ciklu« (Evropska komisija), vplivajo na nakupne odločitve tako v javnem kot v zasebnem sektorju. Ekološko certificiranje vašega programskega izdelka z Modrim angelom dokazuje zavezanost dolgoročni digitalni trajnosti in vašemu izdelku daje prepoznavnost tako v Nemčiji kot v tujini.

Opomba o virih

Nekaj ​​gradiva v tem razdelku temelji neposredno na besedilu iz dveh člankov Wikipedije: (i) »Modri ​​angel (certifikat)« in (ii) »Napuhlost programske opreme«. Obe besedili sta objavljeni pod licenco Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 3.0. Nekaj ​​gradiva v tem razdelku temelji tudi neposredno na objavi na blogu KDE Eco »Prvi ekološko certificiran računalniški program: KDE-jev priljubljeni bralnik PDF-jev Okular«, ki je izdana pod licenco Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 4.0 International License.

3. del: Izpolnjevanje meril za nagrado Blue Angel

Tri glavne kategorije meril za podelitev nagrade Blue Angel za namizno programsko opremo so:

• (A) Učinkovitost rabe virov in energije
• (B) Potencialna življenjska doba strojne opreme
• (C) Avtonomija uporabnika

V tem razdelku bomo predstavili praktični vodnik za izpolnjevanje vsakega sklopa meril. Izpolnjevanje osnovnih meril za podelitev ima številne prednosti. Z zagotavljanjem preglednosti porabe energije vaše programske opreme in skladnostjo z merili za življenjsko dobo strojne opreme in avtonomijo uporabnika pridobite naslednje prednosti:

• Ekološki certifikat: Prijavite se za ekološki znak Modri ​​angel, da uporabnikom, podjetjem in vladnim organizacijam dokažete, da je vaša programska oprema zasnovana trajnostno.
• Razvoj na podlagi podatkov: Poiščite neučinkovitosti glede porabe energije in strojne opreme ter sprejemajte odločitve na podlagi podatkov za razvoj programske opreme.
• Trajnostna zasnova: Za dolgoročno trajnostno uporabo programske opreme in s tem strojne opreme pri načrtovanju zasnove programske opreme upoštevajte merila za avtonomijo uporabnika.
• Informacije za končnega uporabnika: Uporabnikom poudarite načine, kako je vaša programska oprema že trajnostno zasnovana, tako da kot merilo uporabite merila Modri ​​angel.

(A) Kako izmeriti svojo programsko opremo

Laboratorijska postavitev je sestavljena iz merilnika moči, računalnika za združevanje in vrednotenje izhodnih podatkov merilnika moči ter namiznega računalnika za preizkušani sistem, kjer se posnema vedenje uporabnika. Tukaj opisana postavitev sledi specifikacijam iz "Osnovna merila za podelitev nagrade Blue Angel za programske izdelke, ki učinkovito uporabljajo vire in energijo".

Terminologija je delno povzeta iz Kerna in sodelavcev (2018): "Trajnostni programski izdelki – k merilom za ocenjevanje učinkovitosti virov in energije".

Oglejte si tudi naslednje vire iz kampusa Umwelt Birkenfeld:

• Seiwert & Zaczyk (2021): »Projektbericht: Ressourceneffiziente Softwaresysteme am Beispiel von KDE-Software« (samo v nemščini)
• Maj (2021): »Vergleichende Analyse und Bewertung von Betriebssystemen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz« (samo v nemščini)
• »OSCAR Manual« (samo v nemščini)

Pregled laboratorijskih nastavitev

Laboratorijska postavitev zahteva 1 merilnik moči in vsaj 2 računalnika:

• Merilnik moči

  Ena od naprav, ki jih priporoča Blue Angel, je Gude Expert Power Control 1202 Series (priročnik). Zagotavlja vtičnice za napajanje računalnika in meri tok med delovanjem. Napravo je mogoče upravljati in odčitavati prek kabelskega Etherneta. Na voljo je spletni uporabniški vmesnik, REST API, naprava pa podpira različne protokole, kot sta SNMP ali syslog.

• Računalnik 1: Zbiralnik in ocenjevalnik podatkov

  Računalnik bo uporabljen za zbiranje in vrednotenje rezultatov iz merilnika moči.

  Python skript za branje podatkov iz Gude Expert Power Control serije 1202 je na voljo v repozitoriju FEEP.

  Priporočljivo je spremljati napredek v živo z drugim računalnikom, da se zagotovi nemoten potek dela. To lahko storite na primer s KDE-jevim Labplotom; več si preberite tukaj.

  Drugi merilniki moči lahko zahtevajo neprosto programsko opremo, npr. Janitza-jev GridVis Power Grid Monitoring Software.

• Računalnik 2: Sistem v testiranju

  Referenčni sistem je strojna oprema, ki se uporablja za merjenje porabe energije »sistema v testiranju - system under test - SUT. SUT vključuje operacijski sistem in programsko opremo, nameščeno za (i) testiranje programskega izdelka, (ii) emulacijo standardnega scenarija uporabe² in (iii) zbiranje rezultatov delovanja strojne opreme.

Upoštevajte naslednje:

• Za sisteme GNU/Linux merila Blue Angel (oddelek 1.1) zahtevajo enega od več računalnikov Fujitsu kot referenčni sistem.
• Za posnemanje dejavnosti v standardnem scenariju uporabe se lahko uporabijo orodja za avtomatizacijo opravil proste programske opreme, kot so xdotool, KDE Eco Tester (v teku) ali Actiona (GPLv3).
• Za zbiranje podatkov o delovanju strojne opreme (npr. izkoriščenost procesorja in RAM-a, aktivnost trdega diska, omrežni promet) je na voljo orodje za prosto programsko opremo Collectl (licenca GPLv2/Artistic).
• Poceni preklopne vtiče je mogoče ponovno uporabiti kot merilne naprave; za navodila za nastavitev glejte razdelek »Alternativa: Nastavitev Gosund SP111«.

Sistem v testiranju (SUT)

Na primer, izbira namiznega računalnika Fujitsu Esprimo P920 proGreen (Intel Core i5-4570 3,6 GHz, 4 GB RAM-a, 500 GB HDD) je eden od priporočenih referenčnih sistemov; glejte Dodatek D v merilih za podelitev za druge priporočene sisteme Fujitsu.

Na referenčnem sistemu morate nastaviti SUT, tj. sistem, na katerem boste testirali programsko opremo. SUT mora zmanjšati nepovezano porabo energije in imeti standardizirano konfiguracijo. Priporočeno je naslednje:

• Prepišite celoten trdi disk naprave s standardiziranim operacijskim sistemom.
• Deaktivirajte vse možne procese v ozadju (samodejne posodobitve, varnostne kopije, indeksiranje itd.).
• Namestite potrebno programsko opremo, tj. aplikacijo, ki jo želite izmeriti, ter programsko opremo za emulacijo uporabnika (npr. xdotool) in podatke o delovanju strojne opreme (npr. Collectl).
• Pri izvajanju skriptov scenarijev uporabe je treba predpomnilnik med zagoni počistiti in vse nove datoteke izbrisati pred začetkom naslednje meritve.

Priprava standardnega scenarija uporabe (SUS)

Priprava SUS zahteva naslednje:

• Prepoznavanje nalog, ki jih uporabniki običajno izvajajo pri uporabi obravnavane aplikacije.
• Prepoznavanje funkcionalnosti, ki zahtevajo visoko porabo energije ali veliko izrabo virov.
• Na podlagi zgoraj navedenega je priporočljivo načrtovati diagram poteka posameznih dejanj in jih posnemati z orodjem za avtomatizacijo nalog.
• Priporočljivo je načrtovati 60-sekundno čakalno obdobje pred začetkom meritve.
• Izvajanje SUS-a vsaj 5 minut.

Za izvajanje scenarijev uporabe je potrebno orodje za avtomatizacijo, da ni potreben človeški poseg. Na ta način se lahko skript večkrat zažene na dobro definiran način, da se zagotovijo natančne meritve.

Primeri nalog in funkcij, preizkušenih v SUS za e-poštni odjemalec KDE KMail, vključujejo iskanje e-pošte, pisanje odgovora ali posredovanje e-pošte, shranjevanje priloge, brisanje mape v e-poštnem odjemalcu itd. Za nadaljnje primere glejte skripte Actiona, ki so bile uporabljene za testiranje Krite in Okularja.

Pomembno: Če orodje za emulacijo uporablja slikovne koordinate za shranjevanje položaja avtomatiziranih klikov (npr. Actiona) in se poleg tega ločljivost zaslona računalnika, uporabljenega pri pripravi, razlikuje od ločljivosti zaslona laboratorijskega računalnika, bo treba vse slikovne koordinate ponastaviti za laboratorijsko okolje.

Več orodij za emulacijo

Poleg orodij xdotool, KDE Eco Tester (v teku) ali Actiona obstajajo še drugi kandidati za orodja, ki bi lahko izpolnjevala zahteve. Seznam orodij, ki jih je prispeval KDE David Hurka, si lahko ogledate v predstavitvi “Visual Workflow Automation Tools”. Večina orodij uporablja funkcije, specifične za X11, zato ne delujejo na sistemih Wayland. Tukaj je nekaj možnih pristopov:

• Selenium Webdriver z uporabo AT-SPI (trenutno v testiranju za sezono KDE 2023)
• Portal XDG RemoteDesktop
• Različni protokoli Wayland (podpora se razlikuje med sestavljalniki):
  • 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
• libinput user devices

Postopek merjenja

Postopek merjenja je opredeljen v Dodatku A k Osnovnim merilom za dodelitev. Zahteva beleženje in beleženje podatkov o energiji in kazalnikov učinkovitosti z natančnostjo 1 sekunde, da jih je mogoče obdelati in izračunati povprečne vrednosti.

Nekaj ​​splošnih komentarjev:

• Časi med PM in DAE morajo biti sinhronizirani.
• Pri uporabi Collectl za zbiranje podatkov o obremenitvi zmogljivosti se prepričajte, da se izvaja v konzoli SUT; pred testiranjem preverite tudi, ali je zahtevana datoteka CSV pravilno ustvarjena.
• Ker vsak zagon scenarijev uporabe povzroči spremembe standardnega operacijskega sistema, je priporočljivo, da med zagoni počistite predpomnilnik.
• Vsi zagoni (osnovni, način mirovanja, standardni scenarij uporabe) morajo trajati enako dolgo, glede na čas, potreben za zagon skripta scenarija uporabe.
• Na DAE boste morda želeli pred in/ali med testiranjem preveriti, ali je želena vtičnica pravilno odčitana (npr. z grafom v živo z uporabo LabPlot).

Med meritvami energije se za beleženje niza kazalnikov delovanja uporablja Collectl: izkoriščenost procesorja, izkoriščenost RAM-a, aktivnost trdega diska in omrežni promet. Za pridobitev teh podatkov o delovanju strojne opreme uporabite naslednji ukaz:

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

Možnosti so naslednje:

• -s cdmn

  collect CPU, Disk, memory, and network data

• -i1

  interval vzorčenja 1 sekunda

• -P

  izhod v grafični obliki (ločeni podatki, ki so sestavljeni iz glave z eno vrstico na interval vzorčenja)

• --sep 59

  ločilnik podpičje

• -f </PATH/TO/FILE>.csv

  shrani datoteko na določeno pot

Merjenje osnovnega scenarija, scenarija mirovanja in standardne uporabe

• Osnovni scenarij: Operacijski sistem (OS)

  Za določitev osnovnega scenarija se izmeri scenarij, v katerem operacijski sistem deluje, vendar se ne izvedejo nobena dejanja.

• Scenarij mirovanja: OS + aplikacija med mirovanjem

  Za določitev podatkov o porabi energije in zmogljivosti strojne opreme aplikacije med mirovanjem se izmeri scenarij, v katerem se obravnavana aplikacija odpre, vendar se ne izvede nobeno dejanje.

  Pomembno: osnovni scenarij in način mirovanja se morata izvajati enako dolgo, kot je potrebno za izvedbo standardnega scenarija uporabe. Ker je poraba energije za osnovni scenarij in scenarij mirovanja relativno enakomerna, se 10 ponovitev za vsakega šteje za zadostno za pridobitev reprezentativnega vzorca (Seiwert & Zaczyk 2021).

• Standardni scenarij uporabe: OS + aplikacija v uporabi

  Za merjenje porabe energije in podatkov o zmogljivosti strojne opreme aplikacije med uporabo je treba zagnati standardni scenarij uporabe; glejte zgornje opombe za pripravo SUS. Meritev standardnega scenarija uporabe je treba ponoviti 30-krat, kar bo trajalo več ur. Za pridobitev reprezentativnega vzorca je potrebno večje število ponovitev, saj se podatki o porabi energije in zmogljivosti lahko med meritvami razlikujejo.

Spremljanje izhoda z Labplotom

Za spremljanje izhoda v živo, ko podatki prihajajo, lahko uporabite KDE-jev LabPlot. To storite tako:

• Preusmeri izhod merilnika moči v datoteko CSV.
• V LabPlotu uvozite datoteko CSV tako, da izberete Datoteka > Dodaj novo > Vir podatkov v živo…
• Pod »Filter« izberite možnost Po meri. Pod »Oblika podatkov« določite uporabljeno vrednost ločila (npr. vejica, podpičje, presledek).
• Pravilnost izhoda lahko preverite na zavihku »Predogled«.
• Če je vse videti v redu, kliknite V redu.
• Na koncu z desno miškino tipko kliknite okno podatkovnega okvira in izberite Prikaži podatke > xy-krivulja.

Analiza rezultatov z OSCAR-jem

Ko imate rezultate, vam Umwelt Campus Birkenfeld ponuja uporabno orodje za ustvarjanje poročil, imenovano OSCAR (Open source Software Consumption Analysis in R):

• Izvorna koda
• Tekoči pojavek

Glejte tudi priročnik OSCAR s podrobnimi navodili, vključno z dodatnimi posnetki zaslona o uporabi OSCAR.

Datoteke CSV

Analiza z OSCAR zahteva prenos naslednjih datotek na spletno mesto OSCAR:

• (i) datoteka dnevnika izvedenih dejanj,
• (ii) podatki o porabi energije in
• (iii) podatki o delovanju strojne opreme.

Vse datoteke morajo biti datoteke CSV. Morda bo potrebna določena predobdelava surovih podatkov (npr. podatki o delovanju, izmerjeni s Collectl; glejte spodaj).

Pomembno: OSCAR je zelo natančen glede formatov podatkovnih okvirjev, vključno z imeni stolpcev in vrednostmi celic. V spodnjih tabelah so primeri, ki potrjeno delujejo. Če imate težave z ustvarjanjem poročila iz datotek CSV, se prepričajte, da so datoteke CSV čim bolj podobne tistim, ki so prikazane tukaj.

Če želite samo preizkusiti OSCAR, lahko prenesete podatke za Okular v tej datoteki ZIP. Podatki so potrjeno uspešno ustvarili poročilo z uporabo OSCAR v0.190404. Ustvarjeno poročilo lahko prenesete tudi v repozitoriju FEEP.

Datoteka dnevnika dejanj

Datoteka dnevnika dejanj mora imeti naslednjo obliko zapisa. Stolpci so ločeni s podpičjem. Stolpci nimajo imen (tj. v datoteki CSV ni glave). Začetek in konec vsake iteracije morata biti v drugem stolpcu označena s »startTestrun« in »stopTestrun«, dejanja pa so lahko navedena s poljubnim imenom.

Primer datoteke dnevnika dejanj za merjenje urejevalnika besedil in kode KDE Kate. (i) datum in ura ter (ii) čas začetka in konca ter (iii) dejanja so navedeni v treh stolpcih.

Podatki o porabi energije

Podatki o porabi energije imajo naslednjo obliko zapisa: prvi stolpec je številka vrstice, drugi stolpec je datum in čas v korakih po eno sekundo, tretji stolpec pa je izhodna vrednost meritve v vatih. Upoštevajte, da je naslednje potrjeno za delovanje z OSCAR: (i) imeni drugega in tretjega stolpca, kot sta zapisana spodaj (tj. »Zeit« in »Wert 1-avg[W]«), (ii) datum in čas kot niz znakov, pri čemer sta datum in čas ločena z vejico, in (iii) v datoteki CSV ni uporabljeno ločilo nizov.

Pri uporabi merilnika moči Gude s skriptom Python, ki je na voljo v repozitoriju FEEP, bo časovni žig zabeležen v nanosekundah v času epohe. Spodaj je na primer primer neobdelanega izhoda za 7 vrstic iz izhoda Gude Power Meter z uporabo skripta Python. Prvi stolpec prikazuje časovni žig. Drugi stolpec je odčitek merilnika moči v vatih.

Surove podatke je mogoče predhodno obdelati v R: nanosekunde v epohalnem času je mogoče pretvoriti v datum in čas z ukazom as.POSIXct(<NANOSECONDS>/1000000, origin = '1970-01-01', tz = 'Europe/Berlin'). Na primer, nanosekunde v vrstici 1 iz surovega izhoda so po pretvorbi »2022-08-27 16:52:03 CEST«.

Za uporabo z OSCAR je treba ta datum in čas nato pretvoriti v niz znakov z datumom v obliki DD.MM.LL, ki mu sledi vejica. Vse to je mogoče doseči z enim ukazom (to operacijo je mogoče vektorizirati čez celoten stolpec v podatkovnem okviru); Datum YYYY-MM-DD zamenjajte z datumom meritev:

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

Izhodno moč v vatih je treba povprečiti na sekundo. Isti podatki zgoraj so prikazani spodaj po obdelavi z R; upoštevajte, da je zgornjih 7 vrednosti povprečenih na sekundo, kar pomeni dve vrstici.

Če želite shraniti datoteko CSV z ločilom podpičja, prvim stolpcem z imeni vrstic, ki se začnejo s številko 1, in brez ločila nizov, uporabite naslednji ukaz R:

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

Rezultat bi se moral videti nekako takole:

Podatki o zmogljivosti (surovi)

Pri uporabi Collectl za podatke o zmogljivosti strojne opreme je treba pred nalaganjem podatkov v OSCAR storiti naslednje.³

• Odstranite vse podatke nad vrstico glave.
• Iz datoteke odstranite vse znake #.
• V prvem stolpcu med podatki in časom ne sme biti nobenega ločilnika (sicer bosta datum in čas interpretirana kot dva ločena stolpca).
• Datum mora imeti tudi vstavljen znak med YYYYMMDD, npr. MM.DD.YYYY kot zgoraj. Kateri koli uporabljeni znak mora biti naveden v OSCAR.
• Imena stolpcev so lahko poljubna, saj bodo navedena v OSCAR.
• Datoteka mora biti shranjena v formatu CSV.

Poleg tega izhodna vrednost delovanja strojne opreme iz Collectl vključuje veliko stolpcev, ki niso potrebni za analizo. Edine meritve, ki jih je treba določiti, so naslednji stolpci:

• [CPU]Totl = Processor
• [MEM]Used = Main memory - used kilobytes
• [NET]RxKBTot = Network - Kilobytes received/s
• [NET]TxKBTot = Network - Kilobytes transmitted/s
• [DSK]ReadKBTot = Disk - Kilobytes read/s
• [DSK]WriteKBTot = Disk - kilobytes written/s.

Spodaj je primer predhodno obdelanih rezultatov iz Collectl, ki meri podatke o učinkovitosti delovanja za Kate. Časovni žig se povečuje v korakih po eno sekundo.

Prenašanje podatkov

Ko so zgornje datoteke CSV pripravljene, lahko zaženete analizo z uporabo programa OSCAR, ki bo ustvaril povzetek poročila, ki ga lahko uporabite za okoljsko certificiranje ali za lastne namene, ki temeljijo na podatkih. V vmesniku OSCAR upoštevajte naslednje:

• Jezik vmesnika je trenutno samo nemščina; za prevode glejte spodaj.
• Določiti je treba trajanje meritev v sekundah.
• Uporabiti je treba ločilo s podpičjem.
• Za vsako od naloženih datotek je treba določiti pravilno oblikovanje časovnega žiga, npr. %Y-%m-%d %H:%M:%OS.

1. korak: Pridobitev izmerjenih podatkov

Ciljna stran spletnega mesta (spodaj) navaja, da je prvi korak pridobitev izmerjenih podatkov (nemško: Erfassung Messdaten). Če ste na tej točki postopka, bi morali že izmeriti svojo programsko opremo in pripraviti datoteke CSV.

Vsi primeri tukaj temeljijo na podatkih Okularja v tej datoteki ZIP.

2. korak: Prenos podatkov meritev

Ko imate pripravljene datoteke CSV za meritve osnovnega stanja, stanja mirovanja in standardnega scenarija uporabe, kliknite (2) Upload Messdaten > Upload.

Podatki meritev (nemško: Messdaten) vključujejo datoteko dnevnika dejanj (nemško: Aktionen), porabe energije (nemško: Elektrische Leistung) in podatkov o delovanju strojne opreme (nemško: Hardware-Auslastung).

• V razdelku Messungen prenesite podatke meritev stanja mirovanja ali standardnega scenarija uporabe.

  Navedite trajanje scenarijev meritev v sekundah (nemško: Dauer der Einzelmessungen (s)).

• Upoštevajte, da se osnovne meritve vedno prenesejo skupaj z meritvami v stanju mirovanja ali standardnem scenariju uporabe.

• Navedite trajanje merilnih scenarijev v sekundah (nemško: Dauer der Einzelmessungen (s)).

Upoštevajte, da se osnovne meritve vedno naložijo skupaj z meritvami v stanju mirovanja ali standardnem scenariju uporabe.

Spodaj si lahko ogledate, kako je videti dokončan prenos za Nutzungssscenario.

Časovni žigi Ko so podatki preneseni, boste morali OSCARju` povedati, kako naj jih prebere.

Začnimo s formatom časovnega žiga (nemško: Formatierung Zeitstempel). To je en vidik postopka, ki lahko povzroči težave, če ni izveden pravilno. To storite v razdelku (2) Upload Messdaten > Formatierung Zeitstempel.

Razmislite o podatkih Okularja:

• Za dnevniško datoteko dejanj je datum in čas kodiran kot YYYY-MM-DD HH:MM:SS (npr. "2022-10-04 12:32:43.656" v "okularActions.csv").

  V OSCAR je to določeno kot "%Y-%m-%d %H:%M:%OS" (glejte spodnji posnetek zaslona). OSCAR bo poskrbel za delčke sekunde.

• Za podatke o porabi energije je datum in čas kodiran kot DD.MM.YY, HH:MM:SS (npr. "04.10.22, 12:32:43" v "okular_baseline_eletrLeistung.csv"). Upoštevajte piko v datumu in vejico, ki ločuje datum od časa, ter samo dve števki za leto.

  V OSCAR je to določeno kot "%d.%m.%y, %H:%M:%OS" (glejte spodnji posnetek zaslona), kjer mala črka »%y« označuje leto z dvema števkama.

• Za podatke o zmogljivosti strojne opreme je datum in čas kodiran kot DD.MM.YYYY HH:MM:SS (npr. »04.10.2022 12:31:43« v »baseline_hardware_formatiert.csv«). Upoštevajte piko v datumu in štirimestno leto.

  V OSCAR je to določeno kot: "%d.%m.%Y %H:%M:%OS" (glejte spodnji posnetek zaslona), kjer velika črka »%Y« označuje leto s štirimi števkami.

Podatki meritev Ko so časovni žigi pravilno določeni, si oglejmo obliko oblike podatkov meritev (nemško: Formatierung Messdaten) v OSCAR.

Najprej si oglejmo datoteko dnevnika dejanj (nemško: Aktionen). To storite v razdelku (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Aktionen.

Tukaj morate za naloženo datoteko CSV določiti ločilo (nemško: Trennzeichen), ločilo nizov (nemško: Textqualifizierer) in decimalno ločilo (nemško: Dezimaltrennzeichen).

Za podatke Okular je to definirano kot ločilo s podpičjem, ločilo z dvojnimi narekovaji in ločilo s piko ali decimalno piko (glejte spodnji posnetek zaslona).

Dodatno boste morali določiti naslednje:

• ali prva vrstica vsebuje naslove (nemško: Erste Zeile enthält Überschriften);
• število vrstic, ki jih želite preskočiti (nemško: Anzahl zu überspringender Zeilen); in
• kodiranje znakov (nemško: Zeichensatz (Encoding)).

Za podatke Okular je to na naslednjem posnetku zaslona definirano takole: možnost »prva vrstica vsebuje naslove« ni označena, 0 vrstic je preskočenih in kodiranje znakov je utf-8.

Ko je vse pravilno definirano, se bo prikazal predogled preglednice.

Nato si oglejte meritve porabe energije (nemško: Elektrische Leistung). To storite v razdelku (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Elektrische Leistung.

Zahtevani vnos je enak kot za datoteko dnevnika dejanj, ki je prikazana na naslednjem posnetku zaslona.

Za podatke Okular je to tukaj ločilo s podpičjem, ločilo z dvojnimi narekovaji in kodiranje znakov utf-8. Vendar je zdaj za decimalno ločilo določena vejica, kljukica pa označuje, da prva vrstica vsebuje naslove. Nazadnje se prva vrstica preskoči.

Ko je vse pravilno definirano, se bo prikazal predogled preglednice.

Na koncu si oglejte podatke o zmogljivosti strojne opreme (nemško: Hardware-Auslastung). To storite v (2) Upload Messdaten > Formatierung Messdaten > Hardware-Auslastung.

Zahtevani vnos je enak. Vnos v tem primeru je ločilo s podpičjem, ločilo z dvojnimi narekovaji in decimalno ločilo s piko. Obstaja kljukica, ki označuje, da prva vrstica vsebuje naslove, 0 vrstic je preskočenih in kodiranje znakov je utf-8.

Vendar pa je zdaj potrebna dodatna zahteva po določitvi stolpcev (nemško: Spalten).

Za specifikacijo stolpcev je treba določiti naslednje; za neuporabljene stolpce izberite NA, npr. tukaj »Auslastung Auslagerungsdatei«.

• Zeitstempel: Datetime (i.e., ‘Date-Time’)
• CPU-Auslastung: CPU (i.e., ‘X.CPU.Totl’)
• RAM-Auslastung: RAM (i.e., ‘X.MEM.Used’)
• Über Netzwerk gesendet: Network transmitted (i.e., ‘X.NET.TxKBTot’)
• Über Netzwerk empfangen: Network received (i.e., ‘X.NET.RxKBTot’)
• Von Festplatte gelesen: Disk read (i.e., ‘X.DSK.ReadKBTot’)
• Auf Festplatte geschrieben: Disk written (i.e., ‘X.DSK.WriteKBTot’)
• Auslastung Auslagerungsdatei: Swap (here, ‘N/A’)

Prevodi

Tukaj je pregled nekaterih nemških izrazov, uporabljenih v OSCARju in angleških prevodih:

• Messungen: Measurements (e.g., Idle Mode or SUS)
• Aktionen: Actions (i.e., log file of actions taken)
• Elektrische Leistung: ‘Electrical power’ (i.e., energy consumption measurements)
• Hardware-Auslastung: ‘Hardware load’ (i.e., hardware performance measurements)
• Dauer der Einzelmessungen (s): ‘Duration of the individual measurements (s)’ (i.e., specify how long each iteration was in seconds)
• Art der Messung: ‘Type of measurement’
  • Leerlauf: ‘Idle’ (i.e., Idle mode)
  • Nutzungsszenario: ‘Usage scenario’ (i.e., SUS)
• Formatierung Messdaten: ‘Formatting measurement data’
• Formatierung Zeitstempel: ‘Formatting timestamp’
• Trennzeichen ‘Separator’
• Textqualifizierer: ‘String delimiter’
• Dezimaltrennzeichen: ‘Decimal separator’
• Erste Zeile enthält Überschriften: ‘First line contains headings’
• Anzahl zu überspringender Zeilen: ‘Number of lines to skip’
• Zeichensatz (Encoding): ‘Character set (encoding)’
• Spalten: Columns
  • Zeitstempel: ‘Datetime’
  • CPU-Auslastung: ‘CPU utilization’
  • RAM-Auslastung: ‘RAM utilization’
  • Über Netzwerk gesendet: ‘Sent via network’
  • Über Netzwerk empfangen: ‘Received via network’
  • Von Festplatte gelesen: ‘Read from disk’
  • Auf Festplatte geschrieben: ‘Written to disk’
  • Auslastung Auslagerungsdatei: ‘Swap file utlization’

3. korak: Ustvarjanje poročil (mirovanje, SUS)

Po opravljenem zgornjem postopku lahko poročilo ustvarite in prenesete. Ta postopek boste morali opraviti dvakrat, enkrat za (i) meritve načina mirovanja in (ii) standardnega scenarija uporabe, rezultat česar sta dva dokumenta.

Za okoljski certifikat Blue Angel bosta obe poročili predloženi v oceno RAL.

Za primere zgoraj navedenega za Okular glejte repozitorij Blue Angel Applications KDE:

• Poročilo OSCAR: Način mirovanja
• Poročilo OSCAR: SUS

Priprava dokumentacije za Blue Angel

Za ekocertifikacijo Blue Angel je potrebno izpolniti več obrazcev poleg dveh poročil OSCAR.

Informacije, ki jih je treba vključiti v obrazce, so naslednje:

• Podrobnosti o programski opremi (ime, različica) in merilnem postopku (kdaj in kje so bile opravljene meritve itd.).
• Tehnične podrobnosti o merilniku moči (instrument, frekvenca vzorčenja, dolžina scenarija, velikost vzorca).
• Tehnične podrobnosti o referenčnem sistemu (leto, model, procesor, jedra itd.).
• Sklad programske opreme, ki se uporablja za meritve (xdotool, Collectl itd.).
• Minimalne sistemske zahteve (arhitektura procesorja, lokalni delovni pomnilnik itd.).
• Rezultati porabe energije v poročilih OSCAR ali enakovrednih.
• Rezultati izkoriščenosti strojne opreme, ki vključujejo naslednje (za stanje mirovanja uporabite meritve v stanju mirovanja, za stanje SUS pa meritve v standardnem scenariju uporabe):

  • Polna obremenitev: »Za procesorsko moč je polna obremenitev 100 %, za delovni pomnilnik vsota nameščenih zmogljivosti RAM-a, za pasovno širino omrežja največja hitrost prenosa itd.« (merila za podelitev nagrade Blue Angel: str. 23).

  • Osnovna obremenitev: Povprečna obremenitev referenčnega sistema pri osnovnih meritvah.

  • Obremenitev v stanju mirovanja/SUS: Povprečna obremenitev referenčnega sistema za meritve v stanju mirovanja/SUS.

    Iz zgornjih meritev so narejeni naslednji izračuni za izkoriščenost strojne opreme (za IDLE uporabite meritve v načinu mirovanja, za SUS pa meritve v standardnem scenariju uporabe):

    • Neto obremenitev: Obremenitev IDLE/SUS - Osnovna obremenitev
    • Faktor dodelitve: Neto obremenitev/(polna obremenitev - osnovna obremenitev)
    • Efektivna obremenitev: Neto obremenitev + Faktor dodelitve * Osnovna obremenitev
    • Izkoriščenost strojne opreme (samo SUS): Efektivna obremenitev * Čas (sekunde)

Za okoljsko certificiranje Blue Angel bodo zgornje informacije dodane dvema dokumentoma, imenovanima »Priloga 1« in »Priloga 2«.

Za primere zgoraj navedenega za Okular glejte repozitorij Blue Angel Applications KDE:

• Annex 1
• Annex 2

Alternative: Gosund SP111 Setup

Želite začeti s postopkom merjenja vaše programske opreme, vendar vam primanjkuje denarja ali opreme? Želite poskusiti postopek, ne da bi morali ustanoviti namenski laboratorij? Poskusite ta trik, s katerim poceni vtič pretvorite v merilnik moči, ki ga je pripravil Volker Krause, ki je postopek tudi dokumentiral tukaj. Več si lahko preberete v naslednjih objavah z Volkerjevega bloga:

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

Spodaj je vodnik za nastavitev vtičnice Gosund SP111, ki je že programsko opremljena z vdelano programsko opremo Tasmota v 10 korakih.

Čeprav podatki iz poceni merilnika porabe verjetno ne bodo sprejeti s strani programa Blue Angel za okoljsko certificiranje, je kljub temu mogoče pridobiti predhodne podatke s tem orodjem.

• (0) Predpogoj

  Vtičnica mora biti že programsko opremljena z dovolj novo različico programa Tasmota.

• (1) Ponastavitev vdelane programske opreme

  Če je bila naprava predhodno povezana z drugim omrežjem Wi-Fi, jo bo morda treba popolnoma ponastaviti, preden se bo lahko povezala z novim.

  Če je naprava odprla dostopno točko WiFi z imenom »tasmota-XXXXX«, to ni potrebno, nadaljujte neposredno z (2).

  Pritisnite gumb za 40 sekund.

  Naprava se bo znova zagnala in nadaljevali boste pri (2).

• (2) Nastavitev WiFi

  Naprava odpre dostopno točko WiFi z imenom »tasmota-XXXXX« — povežite se z njo.

  V brskalniku odprite http://192.168.4.1.

  Naprava vas bo po vnosu imena in gesla za omrežje WiFi vprašala za povezavo. Naprava se bo znova povezala s tem omrežjem WiFi in onemogočila njegovo dostopno točko.

  Med tem bi se moral v brskalniku prikazati njegov novi naslov — zabeležite si ga.

  Če se to ni zgodilo, preverite naslov naprave na svojem usmerjevalniku WiFi.

• (3) Nastavitev Tasmote

  Odprite naslov iz koraka (2) v brskalniku.

  Videti bi morali spletni uporabniški vmesnik Tasmote (velik napis »VKLOP/IZKLOP« in kup modrih ter en rdeč gumb).

  Kliknite »Konfiguracija«.

  Kliknite »Konfiguriraj drugo«.

  Kopiraj

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

  v polje za vnos predloge.

  Označite potrditveno polje »Aktiviraj«.

  Kliknite »Shrani«.

  Naprava se bo znova zagnala; ponovno se povežite z njo.

  Uporabniški vmesnik bi moral zdaj vsebovati tudi besedilna polja, ki prikazujejo električne lastnosti, gumb »Preklopi« pa bi moral zdaj dejansko delovati.

• (4) Kalibracija

  Odprite naslov iz koraka (2) v brskalniku.

  Priključite izključno uporovno obremenitev z znano močjo, na primer običajno žarnico (ne LED ali varčno žarnico).

  Po potrebi vklopite napajanje s klikom na »Preklopi«.

  Preverite, ali je vrednost »Faktor moči« prikazana kot 1 (ali zelo blizu 1); če je nižja, trenutna obremenitev ni primerna za kalibracijo.

  Kliknite »Konzola«.

  Vnesite naslednje ukaze enega za drugim in pritisnite enter:

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

  Vnesite ukaz PowerSet XXX, pri čemer XXX nadomestite z močjo, določeno za testno obremenitev (npr. »40« za žarnico 40 W).

  Kliknite »Glavni meni«.

  Glavna stran bi morala zdaj prikazovati pravilne odčitke moči z natančnostjo več decimalnih mest.

• (5) Nastavitev posrednika MQTT

  Trenutno je edini znani način za doseganje visokofrekvenčnih samodejnih odčitkov anketiranje MQTT. To ni idealno in žal zahteva dodatno nastavitev.

  Če že imate posrednika MQTT, preskočite na korak (6); sicer ga morate nastaviti. Spodnji scenarij predpostavlja, da je Mosquitto zapakiran za vašo distribucijo GNU/Linux (in zato ne konfigurira nobene varnosti), zato to storite le v svojem zaupanja vrednem omrežju in ga izklopite, ko ga ne potrebujete.

  • namestite paket mosquitto

  • dodajte datoteko /etc/mosquitto/conf.d/listen.conf z naslednjo vsebino:

     listener 1883  
     allow_anonymous true
    

  • zaženite Mosquitto z uporabo systemctl start mosquitto.service

• (6) Nastavitev MQTT Tasmota

  Povežite se z napravo Tasmota s spletnim brskalnikom in odprite konfiguracijsko stran MQTT prek Configuration > Configure MQTT.

  V polje “Host” vnesite IP-naslov posrednika MQTT.

  Zapišite si vrednost, prikazano desno od oznake “Topic” v oklepaju (običajno nekaj takega kot »tasmota_xxxxxx«). To boste kasneje potrebovali za naslavljanje naprave prek MQTT. Privzeto vrednost lahko spremenite tudi v nekaj, kar si boste lažje zapomnili, vendar mora biti ta edinstvena, če imate več naprav.

  Kliknite »Shrani«.

  Naprava se bo znova zagnala in ko bo spet vklopljena, bi morali v njeni konzoli videti izpis s predpono »MQT«.

• (7) Preverjanje komunikacije MQTT

  To predvideva, da imate nameščena odjemalska orodja Mosquitto, ki so običajno na voljo kot distribucijski paketi.

  Potrebujete dva terminala, da preverite, ali komunikacija MQTT deluje, kot je predvideno.

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

  Zamenjajte <topic> z vrednostjo, zabeleženo v koraku (6).

  Vsakič, ko zaženete drugi ukaz, bi morali videti nabor vrednosti, natisnjen v prvem terminalu.

• (8) Neprekinjene meritve moči

  Oglejte si te skripte.

• (9) Preklapljanje omrežij WiFi

  Ko se povežete z omrežjem WiFi, vam Tasmota iz varnostnih razlogov privzeto ne bo dovolila, da se vrnete na korak (2) brez trde ponastavitve naprave (40-sekundni pritisk na gumb). Vendar pa strojna ponastavitev odstrani tudi vse nastavitve in umerjanje. Če se morate premakniti v drugo omrežje, so na voljo manj drastične možnosti, vendar je te spremembe mogoče izvesti samo znotraj omrežja, s katerim ste se prvotno povezali:

  V razdelku Konfiguracija > Konfiguriraj WiFi lahko dodate podrobnosti za drugo dostopno točko WiFi. Ti bodo privzeto preizkušeni izmenično s prvo konfiguracijo. To ne ogroža varnosti, vendar zahteva, da poznate podrobnosti omrežja, s katerim se želite povezati.

  Tasmoto lahko konfigurirate tako, da privzeto odpre dostopno točko kot v koraku (2) za kakšno minuto po zagonu, nato pa se poskusite povezati z znanimi konfiguracijami. To povzroči počasnejši zagon v znanih omrežjih in odpira možnosti za ugrabitev naprave, vendar je lahko priročno pri preklopu na neznana omrežja. Ta način lahko omogočite v konzoli z ukazom WifiConfig 2 in onemogočite z ukazom WifiConfig 4.

  Pri različici Tasmota 11 lahko ponastavitev s 40-sekundnim pritiskom gumba pusti napravo v stanju brez zagona, medtem ko ponastavitev iz konzole z uporabo »Ponastavi 1« nima te težave, vendar jo je treba izvesti tudi pred prekinitvijo povezave z znanim WiFi.

• (10) Obnovitev nezagonskih naprav

  Najprej in predvsem: NAPRAVE NE PRIKLJUČUJTE NA GLAVNO VTIČNICO! To bi bilo smrtno nevarno. Celoten postopek programiranja se napaja izključno z napetostjo 3,3 V, ki jo zagotavlja serijski adapter. Ne izvajajte ničesar od tega, ne da bi prebrali ta vodnik za začetek.

  Pri Tasmoti 11 se lahko zgodi, da se naprava ne zažene, če napravo preprosto ponastavite s 40-sekundnim pritiskom na gumb. To naprave ne poškoduje trajno in jo je mogoče odpraviti s ponovnim programiranjem prek serijskega adapterja.

  Osnovni postopek je opisan v zgornjem vodniku. Postavitev tiskanega vezja Gosund SP 111 si lahko ogledate tukaj.

  Da bi to delovalo, morate pred vklopom (tj. pred povezavo z USB) priključiti GPIO0 (drugi pin spodaj levo na zgornji sliki) na GND. LED lučki naprave (rdeča in modra) sta uporaben pokazatelj, ali ste se znašli v pravilnem načinu zagona: rdeča LED lučka mora svetiti in ne sme hitro utripati, modra in rdeča LED lučka pa ne smeta svetiti hkrati. Ko ste v tem stanju, lahko povezavo odstranite (npr. če samo držite kabel za vžig) in naprava bo ostala v pravilnem načinu do ponovnega zagona.

  Še enkrat: NE PRIKLJUČUJTE NAPRAVE NA GLAVNO NAPAJANJE, saj je to smrtno nevarno.

(B) Življenjska doba strojne opreme

Merila v kategoriji (B) zagotavljajo, da ima programska oprema dovolj nizke zahteve glede zmogljivosti za delovanje na starejši, manj zmogljivi strojni opremi, stari vsaj pet let.

Številne aplikacije FOSS delujejo na strojni opremi, ki je veliko starejša od 5 let. Pravzaprav so člani skupnosti KDE opazili, da KDE-jevo namizno okolje Plasma deluje celo na strojni opremi iz leta 2005!

To kategorijo je za aplikacijo Blue Angel relativno enostavno izpolniti. Skladnost vključuje izjavo o združljivosti s prejšnjimi različicami, vključno s podrobnostmi o strojni opremi, na kateri programska oprema deluje, in zahtevanem programu. Za dokazovanje skladnosti dokumentirajte naslednje podatke v dveh dokumentih, imenovanih »Priloga 1« in »Priloga 2«:

• Reference System Year — e.g., 2015
• Model — e.g., Fujitsu Esprimo 920
• Processor — e.g., Intel Core i5-4570
• Cores — e.g., 4
• Clock Speed — e.g., 3,6 GHz
• RAM — e.g., 4 GB
• Hard Disk (SSD/HDD) — e.g., 500 GB
• Graphics Card — e.g., Intel Ivybridge Desktop
• Network — e.g., Realtek Ethernet
• Cache — e.g., 6144 KB
• Mainboard — e.g., Fujitsu D3171-A1
• Operating System — e.g., Ubuntu 18.04

Primere za Okular najdete na naslednjih povezavah:

• Annex 1
• Annex 2

(C) Avtonomija uporabnika

Kot je bilo razloženo v II. DELU, merila za avtonomijo uporabnikov programa Blue Angel zajemajo osem splošnih področij:

1. Oblike podatkov
2. Preglednost
3. Kontinuiteta podpore
4. Možnost odstranitve
5. Možnost dela brez povezave
6. Modularnost
7. Svoboda oglaševanja
8. Dokumentacija

Mnogi projekti FOSS lahko jemljejo za samoumevno, da prosta programska oprema spoštuje avtonomijo uporabnikov, in v nekaterih primerih informacije z zgornjega seznama manjkajo na spletnih mestih, v priročnikih, wikijih itd. To lahko vključuje dokumentacijo o podpori za odprte standarde, možnosti odstranitve, kontinuiteti podpore itd.

Dokumentiranje teh informacij je pomembno tako za izpolnjevanje meril za nagrado Blue Angel kot za zagotavljanje informacij uporabnikom o dolgoročni trajnostni uporabi njihove programske in strojne opreme.

To ni izčrpna predstavitev za vsako od zgornjih kategorij meril Blue Angel. Namesto tega se ta priročnik osredotoča na vidike meril, ki jih lahko projekti KDE/FOSS enostavno dokumentirajo in zagotovijo (kar je že večina dela). Za celotna merila glejte razdelek 3.1.3 v osnovnih merilih za podelitev.

2.1 Formati podatkov

Glavne informacije, ki jih je treba vključiti v dokumentacijo:

• Katere (odprte) oblike podatkov so podprte – s povezavami do specifikacij, npr. PDF?
• Zanimivo tudi: Ali obstajajo primeri drugih programskih izdelkov, ki obdelujejo te oblike podatkov?

Za primer spletne dokumentacije podprtih oblik podatkov za Okular obiščite spletno mesto Okular.

Primer dokumentacije za Blue Angel najdete v Prilogi 4.

2.2 Preglednost programskega izdelka

Če manjkajo, navedite povezave do dokumentacije API-ja, izvorne kode in licence za programsko opremo. Na primer, za KMail:

• Dokumentacija za KDE PIM API
• Izvorna koda
• Licenca

Primer dokumentacije za Blue Angel najdete v Prilogi 5.

2.3 Neprekinjenost podpore

Podrobnosti o neprekinjenosti podpore za dokument vključujejo:

• Informacije o tem, kako dolgo je programska oprema podprta (s povezavami do obvestil o izdajah).
• Razpored in podrobnosti izdaj (npr. kdo vzdržuje programsko opremo).
• Izjavo, da so posodobitve brezplačne.
• Izjava o tem, kako licenca za prosto in odprtokodno programsko opremo omogoča neprekinjeno podporo za nedoločen čas.
• Informacije o tem, ali in kako je mogoče funkcionalne in varnostne posodobitve namestiti ločeno.

Primer dokumentacije o neprekinjenosti podpore za Okular za Blue Angel najdete v razdelku 3.1.3.3 [Priloge 6] (https://invent.kde.org/teams/eco/blue-angel-application/-/blob/master/applications/okular/de-uz-215-eng-annex-6-okular.md).

2.4 Odstranljivost

Kako lahko uporabniki popolnoma odstranijo programsko opremo? Ustrezne podrobnosti lahko vključujejo:

• Navodila za odstranitev, ki so odvisna od načina namestitve programske opreme (izvorna koda ali binarna datoteka).
• Primere navodil za odstranitev (izvorna koda ali upravitelji paketov z ustreznimi povezavami do dokumentacije).
• Informacije o tem, ali se pri odstranitvi programa odstranijo tudi podatki, ki jih ustvari uporabnik.

Primer dokumentacije o možnosti odstranitve programa Blue Angel v Okularju najdete v razdelku 3.1.3.4 Priloge 6.

2.5 Zmogljivost brez povezave

Ali programska oprema za delovanje potrebuje zunanje povezave, kot je licenčni strežnik? Če ne in ni potrebna omrežna povezava, saj se programska oprema lahko uporablja brez povezave, je treba to dokumentirati.

Primer dokumentacije o zmogljivostih brez povezave v Okularju za Blue Angel najdete v razdelku 3.1.3.5 [Priloge 6] (https://invent.kde.org/teams/eco/blue-angel-application/-/blob/master/applications/okular/de-uz-215-eng-annex-6-okular.md).

2.6 Modularnost

Informacije, ki jih je treba dokumentirati, vključujejo:

• Kateri vidiki programske opreme so modularni in jih je mogoče med namestitvijo deaktivirati?
• Ali je mogoče priročnike ali prevode programske opreme namestiti ločeno?
• Ali so v namestitev vključeni kakšni moduli, ki niso povezani z osnovno funkcionalnostjo, kot so moduli za sledenje ali integracija z oblakom? Če niso, jih dokumentirajte!

Primer dokumentacije o modularnosti Okularja za Blue Angel najdete v razdelku 3.1.3.6 [Priloge 6] (https://invent.kde.org/teams/eco/blue-angel-application/-/blob/master/applications/okular/de-uz-215-eng-annex-6-okular.md).

2.7 Brez oglaševanja

Če programska oprema ne prikazuje oglasov, to izrecno navedite v priročnikih in wikijih ter deklarirajte v dokumentu aplikacije Blue Angel.

2.8 Dokumentacija

To vključuje naslednje:

• Splošni postopek namestitve/odstranitve programske opreme? To lahko vključuje splošna navodila ali vadnice za določeno namizno okolje ali upravitelja paketov.
• Postopek uvoza/izvoza podatkov?
• Kaj lahko uporabniki storijo za zmanjšanje porabe virov (npr. možnosti konfiguracije za izboljšanje delovanja)?
• Ali ima programska oprema kakšno funkcionalnost, ki zahteva veliko virov in ni potrebna za osnovno funkcionalnost? Če ne, odlično. Povejte uporabnikom!
• Licenčni pogoji, povezani z nadaljnjim razvojem programskih izdelkov, s povezavami do izvorne kode in licence?
• Kdo podpira razvoj programske opreme?
• Ali programska oprema zbira kakršne koli osebne podatke? Ali je skladna z obstoječimi zakoni o varstvu podatkov? Če je odgovor pritrdilen, to dokumentirajte!
• Kakšna je politika zasebnosti? Ali obstaja telemetrija? Če je odgovor pritrdilen, kako programska oprema obravnava varnost podatkov, zbiranje podatkov in prenos podatkov? Ali so v programsko opremo vgrajeni oglasi ali sledenje? Če ne, odlično – zdaj poskrbite, da boste to razširili!

Primer dokumentacije izdelka Okular za certifikat Blue Angel najdete v razdelku 3.1.3.8 [Priloge 6] (https://invent.kde.org/teams/eco/blue-angel-application/-/blob/master/applications/okular/de-uz-215-eng-annex-6-okular.md).

Oddaja RALu

Za primere vse zgoraj navedene dokumentacije glejte repozitorij KDE Blue Angel Applications.

Ko imate vso dokumentacijo pripravljeno, jo morate predložiti v pregled RAL gGmbH (če se spomnite, je RAL pooblaščeni organ, ki ocenjuje skladnost z merili za dodelitev). Portal za oddajo vlog Blue Angel najdete tukaj (https://portal.ral-umwelt.de/).

Če potrebujete pomoč pri spletnem vmesniku, vam RAL ponuja dokumentacijo.

Primeri dokumentov za oddajo

Spodaj so primeri dokumentacije Blue Angel za Okular.

• Annex 1: Form
• Annex 2: Spreadsheet
• Annex 3: OSCAR Report For Idle Mode
• Annex 3: OSCAR Report For SUS
• Annex 4: Data Formats
• Annex 5: Open Standards
• Annex 6: Product Information
• Annex 7: Data format for passing on the product information about resource and energy efficiency

Trajnostni cilj programske opreme

Obstaja veliko pobud, ki se ukvarjajo z orodji za merjenje porabe energije programske opreme. Posebej bi radi omenili pet, ki sodelujejo z pobudo KDE Eco:

• Delovna skupina za zeleno programsko inženirstvo na Okoljskem kampusu Birkenfeld (nemško: Umwelt Campus Birkenfeld)

  Delovna skupina za zeleno programsko inženirstvo od leta 2008 dela na raziskovalnih projektih s poudarkom na trajnostni programski opremi. Njihove raziskave so temelj dela tukaj, njihova ekipa pa je razvila orodja, kot je OSCAR, in izmerila različne aplikacije KDE, vključno z Okularjem.

• Öko-Institut e.V.

  Öko-Institut je ena vodilnih neodvisnih evropskih raziskovalnih in svetovalnih organizacij, ki si prizadeva za trajnostno prihodnost. Raziskovalna skupina Trajnostni izdelki in materialni tokovi se ukvarja z različnimi metodologijami merjenja. V tej objavi na blogu (v nemščini) raziskovalci predstavljajo tehniko samomerjenja z uporabo preprostega skripta Python.

• Green Coding Berlin

  Green Coding Berlin is focused on research into the energy consumption of software and its infrastructure, creating open source measurement tools, and building a community and ecosystem around green software.

• The SoftAWERE project from the Sustainable Digital Infrastructure Alliance

  Usmerjevalna skupina SoftAWERE nadzira in določa smer razvoja orodij in oznak za energetsko učinkovite programske aplikacije.

• Green Web Foundation

  Fundacija Green Web spremlja in pospešuje prehod na internet brez fosilnih goriv.

O programu

Avtorji

Orodja in dokumentacijo za KDE Eco zagotavljajo člani skupnosti, ki so se prostovoljno javili za prispevek k temu projektu v korist vseh. Med glavnimi sodelavci so (navedeni po abecednem vrstnem redu po imenu): Arne Tarara, Cornelius Schumacher, Emmanuel Charruau, Karanjot Singh, Nicolas Fella in Volker Krause. Hvala vam — vaši prispevki omogočajo nastanek tega priročnika.

Besedilo te različice priročnika je napisal in/ali sestavil Joseph P. De Veaugh-Geiss iz zgornje dokumentacije. Olea Morris je uredila besedilo. Lana Lutz in Arwin Neil Baichoo sta poskrbela za čudovito oblikovanje knjige in spletnega mesta ter slike v njej. Paul Brown je bistveno izboljšal objavo na blogu Okular, prilagojeno za »Okular, prvi ekološko certificiran računalniški program« v drugem delu. Wikipedija je bila vir za več besedil, ki so bila tukaj vključena v spremenjeni obliki. Hvala skupnosti piscev in urednikov Wikipedije, da so za vse nas ustvarili tako čudovit vir. Za dodatne informacije o virih glejte konec vsakega razdelka.

Zahvale

Zahvaljujemo se številnim sodelavcem pobude KDE Eco na splošno (navedeni po abecednem vrstnem redu po imenu): 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 in Tobias Fella. Vaši prispevki so zelo cenjeni.

Vse, ki jih zanima prispevanje k projektu KDE Eco, vabimo, da se pridružijo poštnemu seznamu ali sobi Matrix. Sodelujoči so vabljeni tudi, da se pridružijo enemu od sprintov KDE Eco in srečanj v živo ali na spletu. Več informacij najdete na naši spletni strani.

Pobuda KDE Eco je imela koristi od številnih informativnih razprav, ki so potekale na naslednjih konferencah in delavnicah: Akademija 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, srečanja Green Coding Berlin, hekaton Sustainable Digital Infrastructure Alliance, EnviroInfo 2022 in Bits & Bäume 2022. Hvala!

Licenca

Razen če ni navedeno drugače, so vse vsebine objavljene pod licenco Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 4.0 International (CC-BY-SA-4.0). Za več informacij o licenciranju dokumentacije v KDE glejte [politiko licenciranja KDE] (https://community.kde.org/Policies/Licensing_Policy).

Obvestilo o financiranju

Projekt Modri ​​​​angel za FOSS - Blauer Engel Für FOSS sta financirala Zvezna nemška agencija za okolje (UBA) in Zvezno ministrstvo za okolje, varstvo narave, jedrsko varnost in varstvo potrošnikov (BMUV). Sredstva so na voljo s sklepom nemškega Bundestaga.

Založnik je odgovoren za vsebino te publikacije.