Smartphone overheating could affect user experiences and cause thermal pains, but there is a lack of a systematic measurement study. We thus perform extensive thermal measurements to understand the thermal characteristics of smartphones. Using thermal imaging cameras, we measure and analyze the temperatures of a smartphone's surface and its internal components, while running diverse applications such as video chat, 3D gaming, navigation, VR, and deep learning. Our experiments showed that running popular applications, such as video chat, could raise the Nexus 5X's surface temperature to over $50^\circ C$ in only 10 minutes, which could easily cause thermal pain to users. We also perform user studies to examine when the users perceive heat from the smartphones, how they react to it, and how they feel about the thermal issues. Most of our user study participants (83%) reported considerable thermal discomfort while playing a mobile game. Additionally, we present a smartphone surface temperature prediction model, by using only system statistics and sensor values. Our evaluation showed high prediction accuracy with root mean square errors less than $2^\circ C$. We believe our work could have implications on thermal management policies, thermal-aware interactions, and thermal profiling support for developers.
스마트폰의 과열 현상은 사용자에게 열로 인한 통증을 유발시키는 등 악영향을 미칠 수 있지만, 이들의 발열 현상에 대해 체계적으로 분석된 바 없다. 본 논문은 다양한 발열 사례 실측을 통해 스마트폰의 발열 현상을 이해하고자 한다. 이를 위해, 열화상 카메라를 사용하여 화상 전화, 3차원 게임, 네비게이션, 가상현실, 딥러닝과 같은 다양한 애플리케이션을 실행하면서 스마트폰 표면 및 부품의 온도를 측정하였다. 일례로, 대중적인 화상전화 애플리케이션은 넥서스 5X 스마트폰의 표면 온도를 불과 10분 만에 $50^\circ C$ 이상의 온도로 상승시켰으며, 이로 인해 통증 유발의 가능성을 야기했다. 또한, 본 연구는 사용자 실험을 통해 사용자가 어떤 상황에서 발열을 인지하고, 어떻게 대응하는지 심층 분석하였다. 83%에 달하는 대다수의 실험 참여자는 모바일 게임을 하는 동안 발열로 인한 불편함을 호소했다. 나아가, 본 논문은 시스템 통계 및 센서 자료만을 활용하여 스마트폰 표면 온도 변화에 대한 예측 모델을 제시하였으며, 개발한 모델은 평균 $2^\circ C$ 오차의 높은 정확도를 보였다. 본 연구는 스마트폰의 발열 현상에 대해 인식 및 관리 정책을 개선시키고, 개발자들을 위한 프로파일링 기법을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
