文章陳述了手機發(fā)展趨勢及耗電特性，集中討論了時(shí)下最為關(guān)心的智能手機耗電問(wèn)題，并介紹了測量手機軟件耗電量的兩種方法。此外還解釋了為何運營(yíng)商此前會(huì )提出收取微信的費用，心跳機制是什么。
美國著(zhù)名手機公司Palm的CEO JonRubinstein曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“手機未來(lái)的發(fā)展取決于兩個(gè)因數，一是手機的數據傳輸速度；二就是手機待機時(shí)長(cháng)�！�
為什么手機待機時(shí)長(cháng)如此重要呢？
現在，手機上網(wǎng)速度已經(jīng)有很大的提升，而且還在馬不停蹄的發(fā)展4G，5G.4G網(wǎng)絡(luò )可以將手機的上網(wǎng)速度提高到100Mbps以上，簡(jiǎn)單的說(shuō)，下載一首歌曲不用1秒鐘，下載一部電影不到1分鐘�，F在正在制定和規劃的5G網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)手機上網(wǎng)的速度甚至可以達到1Gbps.所以可以想象，在數據速度不再受到限制的情況下，“智能手機”結合各種應用軟件以及“云”計算，未來(lái)的手機將成為真正的“移動(dòng)終端”。手機身份證，手機銀行，手機錢(qián)包、手機交通卡，手機導航，手機智能駕駛……，所有的事情都使用這個(gè)“手機”通過(guò)網(wǎng)絡(luò )完成。
當“手機”已經(jīng)變成了你時(shí)時(shí)刻刻都離不開(kāi)“終端”，手機沒(méi)電是不是非常致命？
導致手機的待機時(shí)間短的原因比較復雜，包括手機待機狀態(tài)功耗，通話(huà)時(shí)間，上網(wǎng)時(shí)間，無(wú)線(xiàn)信號強弱，GPS導航，顯示屏亮度，各種軟件后臺運行，電池容量大小等都會(huì )影響待機時(shí)間。通常我們最關(guān)心的是手機從上一次充電到手機自動(dòng)關(guān)機或提示電量不足的時(shí)間長(cháng)短。
要全面分析和優(yōu)化手機的待機時(shí)長(cháng)，手機、電池、充電管理一個(gè)都不能少，暫且讓我們稱(chēng)它們是“手機三件套”吧。那就讓我們從手機的耗電特性開(kāi)始！
手機發(fā)展趨勢和耗電特性
智能手機越來(lái)越普及，硬件處理能力越來(lái)越強，支持的軟件應用越來(lái)越多。
我們不免也有另一種擔心，現在的智能手機的待機時(shí)間已經(jīng)是一個(gè)短板，未來(lái)的智能手機待機時(shí)間變得更加短呢？
從理論上來(lái)說(shuō)，更大的顯示屏、更多核的處理器、更多樣化的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)等肯定會(huì )增加手機的耗電量。同時(shí)，手機的功能也越來(lái)越多，手機使用的頻率也會(huì )越來(lái)越頻繁，因此對手機的耗電性能進(jìn)行優(yōu)化和管理也變得更加重要。譬如在不操作手機時(shí)更快的進(jìn)入休眠，采用脈沖形式發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號，非連續接收及非連續發(fā)射等。
為了優(yōu)化和改善手機的耗電，就必須先了解手機耗電的特征或發(fā)現手機存在哪些耗電性能上的缺陷，做到有的放矢。
手機耗電的特征可以歸納為以下幾個(gè)方面：
1.電流幅度波動(dòng)大：
a）關(guān)機漏電流：～10 to 100nA
b）休眠電流： ~100μA to 10mA
c）待機電流： ~5 to 50 mA
d）接收狀態(tài)： ~100 to 300 mA（脈沖）
e）發(fā)射狀態(tài)： ~1 to 2.5 A（脈沖）
f）應用軟件運行：~100mA to 2A
2.電流變化的速度快、動(dòng)態(tài)大：
上圖是GPRS手機發(fā)射Tx和接收Rx的電流波形：
a）發(fā)射TX電流脈沖為0.58 ms，電流2.02A；
b）接收RX電流脈沖為1.2ms，電流143 mA
c）連續發(fā)射Tx電流脈沖間隔為4.6 ms；
d）空閑Idle狀態(tài)的電流為1mA.
3.電流是多種功能綜合，難以區分是誰(shuí)引起的電流：
上圖是手機從Idle到顯示屏點(diǎn)亮，再到撥號打電話(huà)過(guò)程的電流波形；在顯示打開(kāi)且手機發(fā)射的位置，電流時(shí)二者疊加的組合電流。
4.通常需要長(cháng)時(shí)間的對電流進(jìn)行跟蹤和觀(guān)察
如上圖需要測試手機通話(huà)時(shí)長(cháng)，要持續4個(gè)小時(shí)連續記錄電流、電壓的變化，分析通話(huà)過(guò)程消耗的電量（843mAh），而且還需要準確測量脈沖電流，往往變得非常困難。 |
