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¿Por qué el GPS en el iPhone utiliza tanto poder?

Sigo leyendo los artículos que el GPS en el iPhone o cualquier teléfono celular para el caso, utiliza una gran cantidad de poder, pero nunca he escuchado una explicación de por qué.

¿Por qué es esto? El teléfono no tiene que transmitir como lo hace con 3G o WiFi.

¿El acto de recepción y amplificación de la señal de tomar una gran cantidad de energía?

O es que es usado por la CPU? Me resulta difícil creer que el cómputo necesario para procesar la señal de GPS habría impuesto un procesador moderno.

Entonces, ¿dónde el consumo de energía?

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UnkwnTech Puntos 21942

Para obtener un punto preciso de la posición GPS, necesita al menos tres satélites (pero por lo general de cuatro o más se requiere para obtener una decente grado de precisión) para triangular su posición. El más tengas, mejor será la precisión.

Un receptor GPS necesita de alimentación de la antena, y en constante proceso de la señal enviada por cada uno de los satélites. Recuerde que los satélites están continuamente la transmisión de mensajes. (50 bits/seg tan lejos como puedo recordar)

Los satélites emiten mensajes especificando su ubicación exacta, la trayectoria, la velocidad, el tiempo de cada mensaje fue enviado, y lo áspero de la ubicación de todos los otros satélites de la constelación.

Mediante la comparación de esta información en el momento en que se recibió la señal a una distancia del satélite al receptor puede ser determinado. Cuando se tienen tres o más satélites puede triangular la ubicación en tres dimensiones relativas a las posiciones de los satélites.

El iPhone (y otros teléfonos) el uso de A-GPS, el cual está diseñado para (créanlo o no) entre otras cosas, hacer que el GPS funcione mejor en buenos áreas de recepción (ciudades?) y reducir la cantidad de información que el receptor de las necesidades de los satélites, con el consiguiente ahorro de energía de la batería de la Antena.

Las partes de la señal de GPS acerca de la ubicación, la velocidad y la trayectoria orbital generalmente abandonan primero cuando en los bajos de la recepción, que es donde a-GPS se ajusta en, la alimentación de esa información para cada satélite en esa parte del mundo para el teléfono, a partir de una base de datos central a través de la red móvil. Ahora el telefono solo tiene que buscar el corto señales de temporización de cada uno de los satélites, que son más fáciles de recibir de las otras partes de la transmisión.

Cuando todos los que la información es calculada, un algoritmo (hay un par que yo sepa) se usa para calcular la posición real del receptor.

Ahora a esto se añade el hecho de que el GPS de los mensajes son codificados y que los satélites de difusión de los mensajes en alrededor de 50 bits por segundo. Y que cada mensaje es en realidad un subconjunto de los marcos con el tiempo, la posición, la corrección de errores, etc, etc.

Hay más factores y todas, pero para el propósito de hacer este sencillo, el GPS de la cpu debe ser constantemente el uso de la radio (ya con hambre de poder) para capturar la señal (que puede ser débil!) por lo general cuatro o más (a veces hasta 20!) los satélites que están constantemente enviando paquetes, entonces se debe decodificar y procesar, realizar cálculos para analizar los resultados y, en algunos casos, dibujar un mapa o alimentar a una aplicación con la info.

Como se puede ver, esto suena fácil pero no lo es. Hay una gran cantidad de procesamiento de la CPU que participan en la espalda (además de la antena es poder!)

Así que el GPS el consumo de energía por lo general proviene de la naturaleza en tiempo real de la operación. Alimentación de la antena, la escucha de la información y su procesamiento, se utiliza la fuerza, más que un modo de espera de la antena de radio (el teléfono) a la espera de una llamada. Además de la a-GPS utiliza también el teléfono de la radio y (si está disponible) de redes Wi-Fi para determinar su ubicación y el uso de información GPS), lo que significa que, más potencia, más al mismo tiempo.

La Wikipedia GPS página tiene una gran cantidad de información detallada si desea obtener los detalles específicos y/o de inmersión en más de GPS geekery, incluyendo las matemáticas y de la corrección de error material.

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Oskar Puntos 1242

Aunque Martin de la respuesta tiene un montón de buena información, yo voy a añadir una respuesta que difiere en varios puntos clave como no me siento cómodo edición de su artículo a cambiar sustancialmente.

En pocas palabras, la CPU toma el poder y el GPS se mantiene la CPU a dormir. Además, con el fondo de la ubicación de las actualizaciones, aplicaciones ahora pueden entrar en estado de bajo consumo, incluso mientras geo cercas y grabación remota está habilitada para que la aplicación pueda levantarse a sí mismo periódicamente para obtener más precisas correcciones sin mantener la CPU+GPS circuitos activos por horas en extremo. Mediante la activación de una alta precisión GPS una vez cada 15 a 45 minutos, mientras que el senderismo es mucho más eficiente que la necesidad constante de actualizaciones de ubicación que es lo que el OS cambios permiten ahora.

Sí, la antena GPS circuitos de toma algo más de potencia para hacer los cálculos de tiempo y escupir un lugar, pero ya que la antena es recibir y no sólo el de la señal debe ser amplificada, esta fuga de energía es más de un error de redondeo que la causa del alto consumo de energía. El procesamiento de la señal y matemáticas complicadas para escupir la ubicación, error probable y la velocidad de vectores se realiza en el GPS chip de silicio y no la CPU del teléfono.

Todos los GPS portátiles cuentan con unidades de recibir y procesar la antena GPS señales - de modo que el uso de la energía es probable que sea similar en todos los dispositivos que utilizan los modernos GPS chipsets. También la energía de los dos pilas AA es 4.2 Rho, que se compara muy bien con el iPhone 3 y 4 de la batería capacidades. Así, la gran diferencia en los tiempos de ejecución entre decir un Garmin y un iPhone es la app que utiliza los datos se ejecuta de una forma mucho más hambrientos de poder iPhone de la CPU y la pantalla.

Tener una aplicación en primer plano constantemente procesamiento de datos GPS (o en el fondo, pero de dormir mucho menos de lo normal) es lo que hace que el iPhone utiliza energía de la batería mucho más rápido que con un solo proposito de la unidad GPS. (cuya pantalla y el uso de CPU mucho menos energía y sueño, mucho más que el tiempo que el iPhone)

Un mal diseñado la aplicación para el iPhone que está revisando constantemente y el envío / recepción de datos para el informe de una ubicación o reaccionar a las últimas novedades de datos va a utilizar más energía de la que se podría esperar. Una app bien diseñada que necesita estar funcionando todo el tiempo del mismo modo drenaje de la batería de la mayoría de los iPhones de 3 a 5 horas.

Si el iPhone es la transmisión de datos o la búsqueda de débiles señales de las células - que el circuito va a estar en el más alto nivel de consumo. Senderismo fuera de la cobertura celular es un "doble golpe" de la célula módem de transmisión de alta potencia para hablar a una lejana torre o la búsqueda de la cobertura, al mismo tiempo, datos de ubicación del GPS es la prevención de la CPU de dormir tan a menudo. Usted puede ver esto de ir a la configuración de la aplicación y la comparación de la Espera y los tiempos de Uso con y sin GPS activo.

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Peter Puntos 181

Chips de GPS dibujar alrededor de 50 mW de potencia a plena potencia (ver también aquí, móviles modernos chips de dibujar , incluso menos. La antena no sacar el poder, que no es cómo funcionan las antenas (supongo que la amplificación de la señal y filtrado se maneja en el interior del chip GPS. Si no, esto sería añadir ligeramente el consumo de energía). Así, en 1 hora, el chip dibuja 50mWh de la batería si a plena potencia. La batería del iPhone tiene una capacidad de ~5000 mWh (~1400mAh*3.8 V), lo que significa que podría alimentar el chip de 100 horas, si esa era la única cosa que lo hizo. En realidad el chip no va a funcionar continuamente a plena potencia y es la fuerza de voluntad hacia abajo, incluso si el GPS está activada, a menos que una aplicación está activamente que requieren seguimiento por GPS en caso de que un poder mayor atracción es causada por la CPU y la pantalla (0.5-1.5 W).

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