Menu

Proč používání GPS tak radikálně „vysává“ baterii telefonu?

Skutečnost, že používání GPS zásadně snižuje výdrž baterie telefonu, jistě nebude pro naše čtenáře žádnou novinkou. Zamysleli jste se ale někdy nad tím, proč tomu tak je? Pokusíme se odpovědět touto aktualitou.

Když v telefonu aktivujete službu pro přesné určování polohy, dojde primárně k zapnutí GPS přijímače. Jedná se o malý čip a anténu, nacházející se uvnitř zařízení. V případě, že nepotřebujete přesnost v rámci jednotek metrů, může se telefon obejít bez GPS. K určení pozice pak využije vysílače mobilní sítě (BTS), okolní Wi-Fi a případně Bluetooth vysílače.

Hledáme satelity

Jakmile aktivujete služby určování polohy s vysokou přesností, začne váš telefon vyhledávat satelity. Jedná se o soustavu družic, pohybujících se po oběžné dráze kolem naší planety, vysílajících definované signály. Přijímač v mobilu sám o sobě žádné signály nevysílá – pouze pasivně přijímá signály ze satelitů. Na jejich základě pak pomocí triangulace určí svou polohu.

V tomto módu telefon nemůže přejít do režimu spánku, respektive do úsporného režimu. GPS čip se totiž neustále snaží zachytávat družicový signál, a to bez ohledu na to, jak je v této snaze úspěšný. V případě, že se ocitnete například v podzemí či v budově s kovou střechou, spotřeba baterie ještě stoupne, neboť zařízení se pořád dokola snaží zachytit signál z družic.

Dostupnost signálu hraje zásadní roli ve spotřebě baterie

Dostupnost signálu hraje zásadní roli ve spotřebě baterie

Dostupnost signálu hraje zásadní roli ve spotřebě baterie – pokud jste v oblasti se silným signálem (ideálně na otevřeném prostranství s výhledem na nebe), bývá spotřeba nižší než například v husté městské zástavbě. Je dobré si například uvědomit, že v autě, autobuse, vlaku či jiném dopravním prostředku stíní výhled na oblohu kovová střecha vozidla, „zakrývající“ část dostupných satelitů.

Spotřebou energie mobilních zařízení se zabývala mimo jiné i studie vědců z Velké Británie a Saudské Arábie. Odborníci testovali vliv použití lokalizačních služeb na telefonech Samsung Galaxy Note3 a Sony Xperia Z2. Zjistili, že při silném signálu se GPS podílí na spotřebě baterie 13 %, zatímco při slabém skoro třikrát více.

Proč používání GPS „vysává“ baterii?

Je tedy otázkou, zda existuje způsob, jak snížit drancování baterie polohovacími službami. Odpověď je poměrně jednoznačná: bohužel nikterak zásadně. Na vině je stará, neřkuli dokonce zastaralá technologie. Svou roli v tom hraje fakt, že systém GPS byl spuštěn v roce 1995, tedy před více než dvaceti lety. Další vývoj se pak ubíral vpřed jen velmi pomalým tempem. Další podrobnosti na toto téma můžete najít v našem článku Jak funguje zaměření polohy pomocí GPS?

Důkazem zastaralosti budiž skutečnost, že za běžných okolností je mobilní telefon schopen zjistit svou polohu během několika sekund. Pomáhá si totiž řadou dalších technologií, mimo jiné například A-GPS, díky které „ví“, jaké satelity má v daném místě vyhledávat. Pokud ale zařízení tyto údaje nemá, může trvat až dvanáct minut než pomocí GPS lokalizuje svou polohu. A to je na dnešní dobu neuvěřitelně dlouhá doba.

Při používání GPS však hrají velkou roli v celkové spotřebě také další komponenty. Například při navigování bývá po celou dobu zapnutá obrazovka, která je z hlediska spotřeby „největším jedlíkem.“ Pokud navíc využíváte navigaci s online podklady (např. Mapy Google, Waze, Mapy.cz), přidávají svůj podíl na spotřebě také mobilní datové přenosy, přes které aplikace získává mapy případně dopravní informace.

Při používání GPS hrají velkou roli v celkové spotřebě také další komponenty

Při používání GPS hrají velkou roli v celkové spotřebě také další komponenty

Existuje řada způsobů, jak snížit spotřebu elektrické energie chytrého telefonu. Operační systém Android v každé verzi přichází s novými technikami, spočívajícími v ukončování či uspávání procesů a aplikací, optimalizaci podsvětlení obrazovky a dalších opatřeních, jejichž výsledkem má být prodloužení výdrže na jedno nabití. Také jednotlivé aplikace vývojáři často aktualizují právě s ohledem na snížení spotřeby. Proto je vždy lepší mít poslední verzi systému i aplikací.

Celkově se tedy dá říci, že používání GPS se podílí na „vysávání“ baterie chytrého telefonu především kvůli zastaralosti celé technologie. Na druhou stranu ale často nebývá jediným viníkem – za zvýšenou spotřebu mohou i další faktory, jako je spuštěná aplikace (navigace), zapnutá obrazovka a probíhající datové přenosy. To v konečném součtu znamená radikální vybíjení akumulátoru, jehož kapacita tak doslova „mizí před očima.“

Zdroj: theverge.com.

 

Komentáře

Alex

Alex 0

21.8.2018 15:44

V tomhle se moc nevyznám, ale není velkou částí spotřeby baterie i samotná část výpočtů? Nemožnost přejít do deep-sleep musí mít také vliv, ale spíše bych očekával, že na počty s tak malými zlomky vteřin bude potřeba i vyšší frekvence a spoustu netriviálních výpočtů.

Iiic

iiic 0

21.8.2018 16:58

@Alex
Výpočty pro zjištění polohy přes satelity GPS jsou sice složité, ale to pro člověka, pokud by to jel na kalkulačce. Pro elektroniku jsou triviálně jednoduché. GPS co se dneska sází do telefonů je zcela samostatný chip, který výpočty provádí svým vlastním procesorem, hlavní procesor(y) v telefonu se toho vůbec neúčastní.

TonyKuba

TonyKuba 15

21.8.2018 17:11

Zajímalo by mě zda vše uvedené platí i pro jednoúčelové přístroje GPS např. autonavigace. Mám hodně starou navigaci Garmin Nuvi 250, která na vestavěnou baterii dovede včetně hlasových povelů a zobrazení na obrazovce navigovat plných 6-7 hodin než se baterie zhroutí. Po zapnutí v otevřeném prostoru se chytí během 10 vteřin a je připravena k navigaci a rozhodně nemá žádný modul A-GP.

Tomogo

Tomogo 7

21.8.2018 17:12

Samozřejmě je článek hovadina, GPS dnes nežere skoro nic. 99% jde na vrub následným aplikacím a obrazovce.

Karelk

Karel Kiliánexternista 22

21.8.2018 19:25

@TonyKuba
Kdybyste auto převezl s vypnutou GPS přes půl světa, počkal byste si možná i těch zmíněných 12 minut. Takto se chytá, protože si pamatuje, kde byla naposledy.

@Tomogo
Vycházíte z nějakých dat, jako článek (odkaz na výzkum), nebo je to jen Vaše domněnka?

V6ak

v6ak 27

21.8.2018 20:10

Zkusím hádat, jak Tomogo došel k tomuto závěru: Povolím v Androidu GPS, nebudu ho nijak využívat a zjistím, o kolik se zvětšila spotřeba. VýsledeK bude odpovídat jeho zjištění, protože povolená GPS (teda vlastně GNSS) ještě neznamená zapnutou GPS. Když žádná aplikace polohu nepotřebuje, Android nechá GPS fakticky vypnutou, ačkoli je povolená.

Nebo to bylo jinak?

Karelk

Karel Kiliánexternista 22

21.8.2018 20:12

@v6ak
Aha, tak to jsem myslel, že z článku jasně plyne, že se bavíme o zapnuté GPS :)

Getmeknown

getmeknown -2

21.8.2018 21:26

Zaujíma ma, odkade ste zobrali, že GPS je zastaralá technológia. EU buduje svoju vlastnú sieť a funguje na úplne rovnakom princípe, rovnako ako vojenské technológie (využívajúce naviac doplerov efekt pri radaroch). Toto všetko má jednoduchý dôvod, vo fyzikálnych zákonoch neexistuje možnosť ako princíp obísť a tak je technológia NENAHRADITEĽNÁ, nie zastaralá. Podľa vášho tvrdenia je zastaralá aj Wi-fi, 5G sieť alebo vlastne čokoľvek využívajúce vlny na šírenie signálu. Jediná nevýhoda GPS je nutnosť neustálej aktualizácie informácii ale informácie musíte prijať, neobjavia sa v zariadení z ničoho nič. Aneb keby ste neustále telefonovali, ste v rovnakej množine. Vy ste asi popreli fyzikálne zákony, keď sú pre vás vlny zastaralé (aj strunovú téoriu) a dokážete premieňať pomyselné “kvantá” na hmotu, hoci ani nevieme čo to naozaj je.

Getmeknown

getmeknown -2

21.8.2018 21:45

Hmmm… keď nad tým premýšľam, život konzumenta je predvídateľný (na tom stavia kapitalizmus) ale toto by samé o sebe vyžadovalo ďaleko viac energie ako prijatie signálu (a stále by sa navigácia mohla mýliť). Bohužiaľ ani nejde neustále zosilovať signál, takto to nefunguje. Ak chcete hovoriť o GPS ako o zastaranej technológii, nebolo by odveci navrhnúť náhradu. To sa totiž ešte nikomu nepodarilo.

Radon

radon 12

21.8.2018 21:48

Proc michat do spotreby displej nebo data?
Kdyz budete posuzovat spotrebu nejakeho prehravace hudby, nasazite do fronty 5 alb, kliknete na Play a vypnete displej. Za 4 hodiny zkontrolujete baterku.
U GPS si nainstalujete offline Mapy.cz, spustite Stopare, vypnete displej a po 4 hodinach chozeni zkontrolujete baterku.

Tomogo

Tomogo 7

21.8.2018 22:17

@Karel Kilián
Vycházím z toho, že vypočítat pár průsečíků není problém, a hlavně můj starý telefon Nokia E52 vydržel na jedno nabití zaznamenávat polohu tři dny v kuse. A protože k tomu běžel celý telefon a záznam běžel pomocí programu na SD. Tak je jasný, že GPS není zrovna velkým žroutem energie. Navíc Nokia E52 je už hodně letitý telefon a dnešní HW bude zase o dost dál, co se týče úspory energie.
Takže ne, GPS opravdu nežere moc. Už jen proto, že je to jen “rádio”. Nic nevysílá, jen přijímá.
Jinak kdyby někdo chtěl trochu googlit, tak třeba zde:
https://www.sparkfun.com/pages/GPS_Guide
se dá najít chip s odběrem 29mA. Což na dnešní baterii v mobilu cca 3000mAh by znamenalo provoz cca 4 dny. A to tento chip rozhodně nebude z nejúspornějších.
Zde:
http://www.gns-gmbh.com/index.php?id=282
je třeba chip s odběrem 7-20mA a to už se nám prodlužuje životnost na 3000mAh baterii až na cca 18 dnů. A to stále nebude to co je v dnešních telefonech. Tam bude ještě více úsporný chip.
Prostě nesmíte hned věřit všemu, když je někde napsáno že dle výzkumu…. atp. ;-)

Tomogo

Tomogo 7

21.8.2018 22:46

@Karel Kilián
Ještě jedna věc.
Trochu bych zapřemýšlel nad tvrzením, že když GPS “vidí” málo satelitů, tak je odběr větší.
Asi záleží, ale když musím polohu vypočítat ze tří satelitů, tak je to asi jednodušší, než polohu počítat třeba z osmi. To je ale jen, možná špatná, domněnka.

Uni

uni -191

22.8.2018 8:15

Především je nešťastné ono GPS, které je skutečně relativně staré, Amíci ho mají dlouho. Článek by nicméně měl hovořit o GNSS, tedy o principu zjišťování polohy pomocí satelitů (různých systémů, nejen GOS dnes).

Co se týče spotřeby, pokud odhlédneme od konsekvencí spojené s užíváním, mě u 3500mAh aku záznam stopy na pozadí (tzv GPS logger) žere cca 5% za hodinu v běžné krajině kolem Prahy. Opravdu nic dramatického😉

Leeborg

Leeborg 1

22.8.2018 8:24

@radon To není tak jednoduché ;-) Co vím, tak v okamžiku, kdy zhasnete displej, vypíná se i GPS, resp. aplikace, která ji využívá. Dá se tomu pomoci nastavením systému, aby nevypínal aplikace ve standby režimu (ignorovat optimalizaci baterie u dané aplikace) a zrušením režimu šetřícím baterii, případně dát dané aplikaci výjimku – to už má každý výrobce jinak.

V6ak

v6ak 27

22.8.2018 9:30

@Tomogo: Popravdě nevím detaily, co na GPS spotřebovává tolik, ale pamatuju si, že na starších mobilech (Sony Ericsson G502, Sony Ericsson Xperia X10 Mini Pro a částečně i Sony Ericsson Mini Pro) byla GPS dost znát na spotřebě. Na novějších i se stejnými aplikacemi (G502 z porovnání samozřejmě vypadává) už tolik ne. Ale jsou to jen pocity, ne systematické měření.

Co se týče spotřeby čipu, je otázka, jak moc velkou část spotřebovává ten čip a jak moc třeba nějaké zesilovače, které to může vyžadovat. Jinak ano, GPS signál jen přijímá a nic neodesílá.

Co se týče výpočtu z menšího množství satelitů, tak u samotného výpočtu celkem věřím, že může zabrat méně energie, na druhou stranu se to může snažit více vyšťavit zesilovače atd. Otázka pak je, co té energie žere kolik – pokud zesilovače sežerou energie řádově více než ten výpočetní čip, znamená to, že při menším množství satelitů skutečně máme větší odběr.

Ad E52: S jakou frekvencí se to logovalo? I to může ovlivnit spotřebu.

@getmeknown: GPS není *jenom* dopplerův efekt a rádiové vlny, to je i protokol k tomu, synchronizace času, informace o satelitech atd. Takže GPS může být zastaralá, aniž by byla zastaralá technologie Galileo/GLONASS/Beidou/…

Jinak kapitalismus až tak moc na předvídatelnosti nestaví. Předvídat samozřejmě může každý, jak moc uzná za vhodné, ale není to základní kámen. Mnohem více se snažili předvídat komunisti v pětiletkách atd. Jak jim to vycházelo, to už je druhá věc…

@Leeborg: Ne nutně. GPS se vypíná, když ji žádná aplikace nevyužívá. To se může stát po vypnutí displeje, ale taky nemusí. Pokud zapnu třeba hlasovou navigaci nebo logování GPS, bude GPS potřeba i s vypnutým displejem, a tedy by měla zůstat zapnutá. Výjimku mohou tvořit některé Huawei, kde to výrobce prý nějak mrší, ale nevím přesně dopad.

Uni

uni -191

22.8.2018 9:38

v6ak: Musíš brát v potaz, z jak velké množiny čerpáš. Jmenoval jsi přístroje, které mohli mít třeba i poloviční aku než dnešní pádla, poměrově tak logicky věci užírají větší podíl z množiny.

Ad Huawei, nejen on to mrší, mrší to např. i Sony či Samsung (v daném režimu), takže vývojář musí být neustále na pozoru a je to totální pakárna. Problém u Huawei (Honor) je navíc umocněn tím, že jako správný číňan to seká hala bala jak ho napadne, takže uděláš obezličku na nějaké modely, ale i jiných nezabere, atd. Hodně problematické je také Xiaomi s tím jejich MIUI, to je ještě jiná písnička.

V6ak

v6ak 27

22.8.2018 9:44

uni: Jsem si vědom, že rozdíly v baterii tu jsou i více než dvojnásobné, ale i tak mi to od oka nepřijde, že by se tím dalo vysvětlit všechno. Navíc šlo z velké části o porovnání u GPS trackingu, kde vliv dalších výpočtů by měl být spíše zanedbatelný…

Uni

uni -191

22.8.2018 10:00

v6ak: Tak to určitě. Typický efekt menších výrobních procesů (typicky ve spojitosti s CPU resp. SoC) je, že má menší energetické nároky, bezesporu i tyto čipy procházejí adekvátním vývojem. Spolku s tím pak roste výkon zařízení (telefonů) jako takových, to co starý telefon vypočítal za sekundu plného výkonu se dnes vypočítá za čtvrtinu času (zjednodušeně řečeno).

Karle

karle40 42

22.8.2018 10:03

uni: Kterou aplikaci na GPS logging používáš? Dík.

Uni

uni -191

22.8.2018 10:28

karle40: Vysoce sofistikovanou, Mapy.cz:) Leze to automaticky do batůžku (Moje mapy či jak se to dnes jmenuje), tedy to mám automaticky na kompu v browseru.
Pokud si vypneš data, telefon ti v pohodě celý den loguje.

Tlamik

tlamik 7

22.8.2018 10:51

“Jakmile aktivujete služby určování polohy s vysokou přesností, začne váš telefon vyhledávat satelity” – to je hodně velký nesmysl a díky tomuto nesmyslu si hodně lidí myslí, že zapnutá ikonka polohy žere baterku a proto ti mají vypnutou a zapínají jen dle potřeby, aby to nežralo baterku. Ale pravda je taková, že se GPS přijímač aktivuje, až ho někdo potřebuje. Kdysi dávno jsem si udělal v Taskeru automatické zapínání polohy u aplikací, které GPS využívají a vypnutí při ukončení těchto aplikací a světe div se, baterka vydržela upe stejně jako když jsem ji nevypínal vůbec. Samozřejmě pro paranoiky je lepší GPS vypínat, aby je nikdo nemohl sledovat, byť jak se ukazuje, tak google zaznamenává polohu, i když to nechceme …

Tomogo

Tomogo 7

22.8.2018 11:10

@tlamik
Osobně nevypínám nic co skoro nic nežere, takže GPS mám stále povolenou, stejně jako Bluetooth a NFC. Se Samsungem S8 v pohodě vydržím i dva dny. Možná by to bylo o pár minut víc, ale neustále něco vypínat a zapínat mi za to nestojí. Jediné co se mi na noc vypíná jsou data a WiFi pomocí profileru a přes noc ztratím cca 1% baterie.

Uni

uni -191

22.8.2018 11:17

Tak nějak. Na nějaké přepínání z vysoka už několik let. Telefon má sloužit mě, ne já jemu. Google neustále pracuje na napájecích profilech (dohání tak manko proti Apple), bohužel “nesvéprávné” chování mnoha výrobců do té snahy hází vidle. + obecně špatná kvalita SW u Androidu jako takového, ať vinou nějakého nekalého úmyslu nebo nedostatečně kvalitní prací ladění pro miriádu Android přístrojů. Zapínání přesné polohy (GNSS) nemá žádný smysl, aplikace pracující s polohou na pozadí obvykle berou jen s nepřesnou polohou, což postačuje. Až uživatelský úkon (sledování okolních geocache, záznam stopy, apod.) si vyžádá přesnou polohu i na pozadí. Na toto pak příp. jen postačuje systémový sledovač prostředků, co mi sežralo aku a co jsem si asi blbě nastavil.

Tomogo

Tomogo 7

22.8.2018 11:19

@v6ak
ad E52: S E52 jsem měl frekvenci 15s, pokud si dobře vzpomínám. Jinak to ale nic neznamená, ta GPS byla puštěna pořád. Bylo by daleko energeticky náročnější ji pokaždé vypnout a za 15s znovu hledat satelity.
ad chipy: Ty chipy mají tu spotřebu už s anténou a se vším…

RSS (komentáře k článku)