TOPlist

Technické okénko: Proč používání GPS spotřebovává velké množství energie?

Řada moderních služeb vyžaduje ke svému chodu určování polohy, bohužel se to negativně podepisuje na výdrži našich zařízení. Podívali jsme se na to, proč tomu tak je.

Dnešní moderní chytré telefony slouží často jako navigační zařízení, nebo využívají informace o poloze pro zlepšení zobrazovaného obsahu, například když hledáme nejlevnější čerpací stanici v okolí. Proto se velmi často neobejdeme bez užívání GPS, které je známo svou energetickou náročností. Ale proč spotřebovává více energie než jiné komunikační prostředky? Odpověď na tuto otázku zveřejnil na svých stránkách magazín Forbes; autorem vysvětlení je Robert Love, který pracuje jako softwarový inženýr u Googlu.

GPS je energeticky náročné, jelikož komunikuje po velmi pomalém kanálu. Musí komunikovat se třemi nebo čtyřmi satelity, po delší dobu, rychlostí 50 bitů za sekundu. Čas není dělený jako v jiných komunikačních mechanismech, tudíž vyžaduje napájení antény po celou dobu spojení. Zároveň při užívání GPS připojení nesmí systém přejít do režimu spánku. Mobilní zařízení s Androidem a iOS dosahují lepší životnosti baterie z velké části proto, že dokážou velmi rychle přejít do režimu spánku a zpět – tomu GPS brání.

 

A-GPS: Pomocník pro rychlejší fixaci pozice

Vybíjení baterie je nejvýraznější v případě prvního hledání satelitů a čerpání informací: načítá se stav satelitu, ephemeris a almanac. Ephemeris jsou informace o pozici satelitu na oběžné dráze země. Almanac obsahuje informace o stavu satelitu a hrubé údaje o poloze všech satelitů. Dosáhnutí jednoho satelitu zabere 12 – 30 sekund, ale načtení plného almanacu může trvat až dvanáct minut. Během tohoto procesu není možné, aby telefon přešel do režimu spánku. A-GPS (asistovaná GPS) částečně tento problém řeší tím, že posílá navigační zprávy prostřednictvím mobilní datové sítě nebo skrze WiFi.

Rychlost těchto sítí vysoce převyšuje 50 bitů za sekundu, kterými disponují satelity GPS. Dochází tak k redukci času, který potřebuje GPS anténa k načtení dat a zařízení může dříve přejít do úsporného režimu. I přes značnou pomoc A-GPS je užívání GPS stále velmi náročné na baterii. A to především kvůli nemožnosti uspání telefonu, než náročnosti samotného GPS přenosu. Připočíst musíme nároky mapového softwaru na procesor, v tomto případě může pomoci dobře designovaná aplikace – například Google Mapy v posledních verzích myslí i na optimalizaci spotřeby energie.

 

Optimalizace je důležitá i na straně aplikací

Google se na tento problém soustředí i v rámci celého operačního systému Android a s verzí 4.3 připravil několik změn, které se týkají právě určování polohy a zlepšují životnost baterie. Jedná se o skryté a permanentní skenování WiFi. Na první pohled to působí více jako problém, ale zaměřování pomocí WiFi do jisté míry nahrazuje GPS, které nemusí být v takové míře využíváno k zaměření pozice.

Právě tento proces pomůže aplikacím jako Foursquare či Facebook ke zjištění přibližné polohy bez nutnosti zapnutí GPS antény, která je náročnější než WiFi. V iOS7 se pravděpodobně větší změny pod kapotou vztažené k GPS nechytají. Oproti tomu Windows Phone 8 již dnes pracuje s GPS úsporně, v mezích možností, alespoň podle zkušeností uživatelů s výdrží při navigaci.

 

Dnes se často setkáváme se zařízeními, které kombinují GPS s navigačním systémem Glonass. Ten je obdobou GPS, kterou začal Sovětský Svaz budovat v sedmdesátých letech. Je nejdražším programem ruské vesmírné agentury a v současnosti je provozván ruskou armádou. Oproti GPS nemá jinou jasnou výhodu, než přesnost. Dokáže vaší polohu zaměřit s přesností dva metry, a pokud se budete nacházet v místech, kde má GPS problém, může vás Glonass zaměřit. Moderní chytré telefony obvykle Glonass využívají pouze v situacích, když nemohou najít GPS signál. Tím nedochází ke zvýšení spotřeby baterie.

  

Na závěr bych rád připomenul, že platí staré pravidlo – minimalizujte užívání GPS, když chcete prodloužit výdrž baterie. Pokud ho nechcete vypnout úplně, je dobré ho zakázat specifickým aplikacím. Pokud užíváte iOS, v nastavení jednoduše omezíte vybrané aplikace. U Androidu je situace trochu složitější, musíte nastavit každou aplikaci zvlášť a některá nastavení se často vesele ignorují, například oficiální aplikace pro sociální síť Facebook. Pokud máte to štěstí a je na vašem telefonu nejnovější verze systému 4.3, můžete si stáhnout aplikaci, která umožní nastavování práv pro jednotlivé programy. U Windows Phone sice není centrální nastavení, ale vývojáři mají povinnost integrovat do aplikace možnosti vypnutí GPS.

Autor článku David Podzimek
David Podzimek

Kapitoly článku