İPhone'daki GPS'in veya bu konuda herhangi bir cep telefonunun çok fazla güç harcadığı makalelerini okudum, ancak bunun nedenini hiçbir zaman açıklamadım.
Bu neden? Telefon 3G veya WiFi ile olduğu gibi iletmek zorunda değildir.
Sinyali alma ve yükseltme fiili çok mu güç alıyor?
Veya CPU tarafından mı kullanılıyor? GPS sinyalini işlemek için gerekli olan hesaplamanın modern bir işlemciye vergi getireceğine inanmakta zorlanıyorum.
Peki elektrik gücü nereden geliyor?
Yanıtlar:
Yarı hassas bir GPS konumu elde etmek için, konumunuzu üçgenleştirmek için en az üç uyduya (ancak iyi bir hassasiyet derecesi elde etmek için genellikle dört veya daha fazla gerekir) gerekir. Ne kadar çok doğruluk duyarsanız.
Bir GPS alıcısının antenine güç vermesi ve her uydu tarafından gönderilen sinyali sürekli olarak işlemesi gerekir. Uyduların sürekli olarak mesaj ilettiğini unutmayın. (Hatırladığım kadarıyla 50 bit / sn)
Uydular, tam konumlarını, yörüngelerini, hızlarını, her bir mesajın gönderilme zamanlarını ve takımyıldızındaki diğer tüm uyduların kaba yerlerini belirten mesajlar yayar.
Bu bilgiyi sinyalin alındığı zamanla karşılaştırarak uydudan alıcıya bir mesafe tespit edilebilir. Üç veya daha fazla uyduya sahipseniz, bulunduğunuz konumu, uyduların konumlarına göre üç boyutlu olarak düzenleyebilirsiniz.
İPhone (ve diğer telefonlar), başka şeylerin yanı sıra (inanmak ya da inanmamak için) tasarlanan A-GPS'i kullanarak GPS'in zayıf alım alanlarında (şehirler) daha iyi çalışmasını ve alıcının ihtiyaç duyduğu bilgi miktarını azaltmasını sağlar. uydular, böylece antenden pil tasarrufu sağlar.
GPS sinyalinin konum, hız ve yörünge yörüngesiyle ilgili bölümleri genellikle düşük alımda ilk önce düşer, bu noktada A-GPS'in uyduğu, dünyanın bu bölgesindeki her uydu için bu bilgiyi merkezi bir veritabanından alır. mobil şebeke üzerinden. Şimdi, telefonun her uydudan gelen kısa zamanlama sinyallerini araması gerekiyor, bu da aktarımın diğer bölümlerinden daha kolay.
Tüm bu bilgiler hesaplandığında, gerçek alıcının konumunu hesaplamak için bir algoritma (bildiğim kadarıyla birkaç tane vardır) kullanılır.
Şimdi, GPS mesajlarının kodlanmış olduğunu ve bu uyduların saniyede yaklaşık 50 bitlik bir mesajı yayınladığını da ekleyelim. Ve her mesajın gerçekten zaman, konum, hata düzeltme vb. İçeren bir çerçeve alt kümesi olduğu.
Daha fazla etmen içeren faktörler var, ancak bunu basitleştirmek için, GPS'in cpu'su genellikle dört ya da daha fazla (bazen 20'ye kadar!) Sinyali yakalamak için sürekli olarak radyoyu (zaten güç aç) kullanmalıdır! ) sürekli paket gönderen uydular, sonraları çözmeli ve işlemelidir, sonuçları analiz etmek için hesaplamaları yapmalı ve bazı durumlarda bir harita çizmeli veya bilgi içeren bir uygulamayı beslemelidir.
Gördüğünüz gibi, kulağa kolay geliyor ama değil. Arkada çok sayıda CPU işlem var (artı antenin gücü!)
Bu nedenle, GPS güç tüketimi genellikle operasyonun gerçek zamanlı doğasından gelir. Antene güç vermek, bilgi dinlemek ve onu işlemek, çağrı yapmak için bekleyen bekleme radyo anteninden (telefon) daha fazlasını kullanır. Ayrıca A-GPS, konumunu belirlemek için telefonun radyosunu ve (varsa) Wi-Fi şebekelerini de kullanır (ve daha az GPS bilgisi kullanır), yani aynı anda daha fazla güç kullanılır.
Vikipedi GPS matematik ve hata düzeltme şeyler de dahil olmak üzere daha fazla GPS geekery, içine özelliklerini ve / veya dalış almak istiyorsanız sayfa ayrıntılı bilgi bir yeri vardır.
Martin'in cevabı tonlarca harika bilgiye sahip olsa da, önemli ölçüde değiştirmek için makalesini düzenlemekte kendimi rahat hissetmediğim için birkaç kilit noktadan farklı bir cevap ekleyeceğim.
Özetle, CPU gücü alır ve GPS CPU'nun uyumasını önler. Dahası, arka plan konum güncellemeleri ile coğrafi çit ve uzaktan kayıt etkinleştirilse bile uygulamalar artık düşük güç durumuna girebiliyor, böylece CPU + GPS devresini saatlerce aktif tutmadan daha doğru düzeltmeler elde etmek için uygulama periyodik olarak kendini uyandırabilir. Yüksek hassasiyete sahip bir GPS'i tetikleyerek, her 15 ila 45 dakikada bir, yürüyüş yaparken, işletim sistemi değişikliklerinin şimdi izin verdiği sabit konum güncellemelerine ihtiyaç duymaktan çok daha fazla enerji tasarrufu sağlar.
Evet, GPS anteni devresi zamanlama hesaplamalarını yapmak için bir miktar ek güç harcar ve bir yere tükürür, ancak anten yalnızca alındığından ve herhangi bir sinyalin yükseltilmesi gerekmediğinden, bu güç boşalması yüksek sebeplerden daha fazla bir yuvarlama hatasıdır. güç tüketimi. İşaret işleme ve karmaşık matematik konum tükürmek, olası hata ve hız vektörleri telefonun CPU'su değil GPS silikon çipinde yapılır.
Tüm taşınabilir GPS ünitelerinin GPS anteni sinyallerini alması ve işlemesi gerekir - böylece güç kullanımı modern GPS yonga setleri kullanan tüm cihazlarda benzer olacaktır. Ayrıca iki adet AA pilin enerjisi, iPhone 3 ve 4 pil kapasitelerine göre oldukça iyi olan 4.2 WHr'dır. Bu nedenle, bir Garmin ve bir iPhone arasındaki çalışma zamanlarındaki büyük fark, verileri kullanan uygulama, çok daha fazla güç aç iPhone işlemcisi ve ekranı çalıştırıyor.
Ön planda sürekli GPS verilerini işleyen (veya arka planda ancak normalden çok daha az uyuyan) bir uygulamaya sahip olmak, iPhone'un tek bir amaçlı GPS ünitesinden çok daha hızlı pil enerjisi kullanmasını sağlayan şeydir. (ekranı ve işlemcisi çok daha az güç harcayan ve iPhone'un kullandığından çok daha fazla uyuyan)
Bir yeri bildirmek veya sürekli olarak en son yeni verilere yanıt vermek için veriyi kontrol eden ve gönderen / alan kötü tasarlanmış bir iPhone uygulaması beklediğinizden daha fazla enerji kullanacaktır. Sürekli çalışması gereken iyi tasarlanmış bir uygulama, çoğu iPhone'un bataryasını 3 ila 5 saatte benzer şekilde tüketir.
İPhone veri iletiyorsa veya zayıf hücre sinyalleri arıyorsa, bu devre en yüksek tüketim seviyesinde olacaktır. Hücre kapsama alanından çıkmak, uzak bir kuleyle konuşmak veya kapsama alanını aramak için yüksek güç ileten ve aynı anda kapsama alanını araştıran hücre modemin "çift sarılı" bir durumudur. GPS konum verileri CPU'nun sık sık uyumasını engelliyor. Bunu, ayarlar uygulamasına gidip Bekleme ve Kullanım saatlerini GPS etkin ve etkin olmadan karşılaştırarak görebilirsiniz .
GPS çipleri çizmek tam güçte 50 mW hakkında (ayrıca bkz burada modern mobil cips çizmek, hatta daha az ). Anten güç çekmiyor, antenler böyle çalışmıyor. (Sinyal güçlendirmesinin ve filtrelemenin GPS çipinin içinde işlendiğini varsayıyorum. Aksi halde güç çekişine biraz eklenir). Yani 1 saat içinde, çip tam güçlüyse bataryadan 50mWh çekiyor. İPhone pili ~ 5000 mWh (~ 1400mAh * 3.8V) kapasiteye sahip, bu da yongayı 100 saat boyunca çalıştırabildiği anlamına geliyordu, eğer tek yapsaydı. Gerçekte, çip sürekli olarak tam güçte çalışmayacak ve bir uygulama aktif olarak GPS izlemesi gerektirmediği sürece, GPS etkin olsa bile güç kesilecektir - bu durumda CPU ve ekrandan çok daha yüksek bir güç çekimi meydana gelebilir ( 0.5- 1.5W).
GPS izleme, çevrimdışı harita kullanılmış (Galileo uygulaması), diğer tüm radyolar kapalı (uçak modu) ve güç tasarrufu ile alınan bazı gerçek ölçümler.
iPhone SE, iOS 9 ortalama 220 mW tüketiyor
iPhone 5'ler ortalama 480 mW tüketiyor
referans için, ön-android, Trekbuddy ile GPS
Bu, yukarıdaki ifadeyi desteklemektedir, GPS için 50 mW (çeyrek) güç ve telefondaki diğer akıllı ekran ve diğer akıllılar için kullanılır.
Her zaman daha fazla güç tüketebilirsiniz, ancak bu GPS nedeniyle değildir, ancak büyük olasılıkla düşük / marjinal mobil veri kapsama alanına sahip çevrimiçi haritalar yüklemek içindir.