文章陈说了手机开展趋势及耗电特性，会集评论了时下最为关怀的智能手机耗电问题，并介绍了丈量手机软件耗电量的两种办法。此外还解说了为何运营商此前会提出收取微信的费用，心跳机制是什么。
美国闻名手机公司Palm的CEO JonRubinstein从前说过：“手机未来的开展取决于两个因数，一是手机的数据传输速度;二便是手机待机时长。”
为什么手机待机时长如此重要呢?
现在，手机上网速度现已有很大的进步，并且还在再接再励的开展4G，5G。4G网络能够将手机的上网速度进步到100Mbps以上，简略的说，下载一首歌曲不必1秒钟，下载一部电影不到1分钟。现在正在拟定和规划的5G网络，经过手机上网的速度乃至能够到达1Gbps。所以能够幻想，在数据速度不再受到约束的情况下，“智能手机”结合各种运用软件以及“云”核算，未来的手机将成为真实的“移动终端”。手机身份证，手机银行，手机钱包、手机交通卡，手机导航，手机智能驾驭……，一切的作业都运用这个“手机”经过网络完结。
当“手机”现已变成了你时时刻刻都离不开“终端”，手机没电是不是十分丧命?
导致手机的待机时刻短的原因比较复杂，包含手机待机状况功耗，通话时刻，上网时刻，无线信号强弱，GPS导航，显现屏亮度，各种软件后台运转，电池容量巨细等都会影响待机时刻。一般咱们最关怀的是手机从上一次充电到手机自动关机或提示电量缺乏的时刻长短。
要全面剖析和优化手机的待机时长，手机、电池、充电办理一个都不能少，暂时让咱们称它们是“手机三件套”吧。那就让咱们从手机的耗电特性开端!
手机开展趋势和耗电特性
智能手机越来越遍及，硬件处理才能越来越强，支撑的软件运用越来越多。
咱们难免也有另一种忧虑，现在的智能手机的待机时刻现已是一个短板，未来的智能手机待机时刻变得愈加短呢?
从理论上来说，更大的显现屏、更多核的处理器、更多样化的无线连接技能等肯定会添加手机的耗电量。一起，手机的功用也越来越多，手机运用的频率也会越来越频频，因而对手机的耗电功用进行优化和办理也变得愈加重要。譬如在不操作手机时更快的进入休眠，选用脉冲办法发射无线信号，非接连接纳及非接连发射等。
为了优化和改进手机的耗电，就有必要先了解手机耗电的特征或发现手机存在哪些耗电功用上的缺点，做到有的放矢。
手机耗电的特征能够概括为以下几个方面：
1.电流起伏动摇大：
a) 关机漏电流：～10 to 100nA
b) 休眠电流: ~100 μA to 10mA
c) 待机电流: ~5 to 50 mA
d) 接纳状况: ~100 to 300 mA (脉冲)
e) 发射状况: ~1 to 2.5 A(脉冲)
f) 运用软件运转：~100mA to 2A
2.电流改变的速度快、动态大：
上图是GPRS手机发射Tx和接纳Rx的电流波形：
a) 发射TX电流脉冲为0.58 ms,电流 2.02A;
b) 接纳RX 电流脉冲为1.2ms,电流143 mA
c) 接连发射Tx电流脉冲距离为 4.6 ms;
d) 闲暇Idle状况的电流为1mA。
3.电流是多种功用归纳，难以差异是谁引起的电流：
上图是手机从Idle到显现屏点亮，再到拨号打电话进程的电流波形;在显现翻开且手机发射的方位，电流时二者叠加的组合电流。
4.一般需求长时刻的对电流进行盯梢和调查
如上图需求测验手机通话时长，要继续4个小时接连记载电流、电压的改变，剖析通话进程耗费的电量(843mAh)，并且还需求精确丈量脉冲电流，往往变得十分困难。运用软件在手机上的耗电
运营商为什么说提出收取微信的费用?
一般Android手机每天有超越15-20%的电量被耗费在发送过度频频的心跳上
微信，你必定不生疏吧?网上是这样介绍微信的：
微信是一种更快速的即时通讯东西，具有零资费、跨渠道沟通、显现实时输入状况等功用，与传统的短信沟通办法比较，更灵敏、智能，且节约资费。针对图片、语音和视频优化，1M可发约1000条文字信息，1000秒语音信息，约1分钟视频信息;微信有着精心设计过的通讯协议，在后台运转时仅耗费很少流量，一个月耗费约1.7M流量。
此前，曾冒出来一条新闻说微信要开端收费。咱们会猎奇——为什么要收费?谁要收费?收的是什么费?下面咱们来说说这个事儿。
微信是经过数据事务将文字、图片、语音或视频等内容传输出去的，因而，只需经过WIFI或许数据包月就能够完成彻底的免费。因而，只需软件开发商如腾讯不收取软件费用，理论上用户就没有理由付出任何的费用。
但是，移动通讯网络中因为用户许多、资源稀缺，每个用户都是动态占用资源，比方IP地址以及无线信道。为了完成即时通讯，微信软件选用向移动通讯网络周期性的发送资源分配恳求，即便后台运转，也坚持在线状况。这种机制也称作为“心跳机制”。
最早的心跳机制用于服务器的安全备份机制，是为了防止服务器死机，而在服务器之间选用专用的端口和线路，周期性传送简略的信息，心跳便是形象的比方。一旦收不到对方的心跳信息，服务器能够接纳对方的事务，防止事务的阻滞。为了事务的顺利进行，服务器发送的心跳信息能够十分频密。
这种机制被手机上的互联网运用所借用，无论是Android的原生运用，仍是QQ、微博和微信，都选用了这种心跳机制，也便是终端守时向运用服务器发送简略的信息。比如旧版QQ的心跳周期为30秒，新版QQ为3分钟，微信为5分钟，Google原生运用为28分钟左右。而手机每次发送心跳包，都需求移动通讯网络为用户分配资源，分配的进程体现在信令的发送和接纳上。一次心跳包的发送进程，牵涉的信令多达几十条。这些网络资源分配的信令信息运营商是不能进行收费的，就好比手机拨电话没有接通的时分，也是许多信令信息的交互而用户不必付费。
中国移动研究院院长黄晓庆在承受媒体采访时，道出了微信事务给运营商带来的压力，称微信仅为中国移动带了10%的移动数据流量，却占用其60%的信令资源。这也被外界了解为向微信收费的直接原因。
现在咱们总算了解了，中国移动等运营商为什么说要收取微信的费用?收发微信的内容如图片、语音或视频等的数据流量费用，这个现已收取了(仅仅算在咱们包月数据流量套餐里边)，还要收取微信的“心跳”费用!
其实运营商也不想一想，没有这种“心跳”，哪里后边的数据流量的收费啊?
当然，微信等立异的沟通软件渠道，的确是影响了运营商的短信、彩信乃至通话等收入，但这是前史开展的趋势，谁也无法阻挠。
不论收不收费,这种“心跳”还意味着每天你的手机将被从待机省电状况唤醒近300次，每次相当于打一个几秒钟的电话。大略测算，一般的Android手机每天有超越15-20%的电量被耗费在发送过度频频的心跳上。
为了延伸手机的待机时刻，主张假如长时刻不必的话，仍是连后台运转也封闭吧。
运用软件在手机上的耗电能丈量吗?
信任咱们对某运营商投进的这段电视广告应该再了解不过了——“xxx手机现已有10万个运用程序”!与之相应的是网络上热议的论题——5G技能最高理论下载速率可10Gbps。
这两个信息提示咱们“移动互联年代”年代真的要来了……
“移动互联年代”的手机就愈加有理由成为真实意义上的“移动终端”，在未来通讯速度不再受约束的情况下，经过装置什么样的运用软件，手机就能够变成什么样的终端。虽然在3G年代，通讯速率还远没有到达带宽不受约束，但现在的“智能手机”走在“移动终端”蜕变的路上，现已有数以万计的运用软件能够下载装置，使手机变成各种功用共同的“终端”。
手机之所以差异于电脑或其他通讯东西，最杰出的优势就在于其移动性、便携性。而选用锂电池供电又是其移动性、便携性的根底，能够说锂电池的呈现成果了手机，但锂电池的容量瓶颈现已让手机待机时刻短成为一个杰出问题。
其实，锂电池的容量现已出最初的数百mAh进步到了现在的数千mAh,待机时刻变得越来越短，根本原因在手机的耗电比本来大了更多，包含手机更耗电的硬件——之前的博文“手机开展趋势和耗电特性”现已做过相关的介绍。
另一个杰出的改变便是手机需求装置和运转更多的应该软件，有些运用软件运转时需求耗费许多的电能，如前面说到的微信，QQ，微博等。
运用软件需求耗费电量，咱们都简单了解，但终究哪个软件耗电大，哪个耗电量小，怎么定量的评价呢?估量这个问题一向困扰着许多软件开发者。比较硬件的耗电十分的直观，如显现屏的亮度等级耗电是十分简单比照和丈量。软件的耗电比较笼统和难以测验，是因为软件有必要运转在手机硬件的根底上，丈量到的耗电量是软件与手机的硬件归纳叠加的耗电总和。关于耗电来所咱们无法以为的除掉硬件的耗电而独自测验软件的耗电。
所以，怎么测验软件的耗电?我主张软件开发者能够有以下两种办法：
一、横向比照法：分两步测验，榜首步丈量手机硬件运转耗费的电量;第二步测验手机硬件和软件运转归纳的耗电量。最终将两次的耗电进行比照，得出软件耗费的电量巨细;
二、纵向比照法：一起进行两台手机，其间一台手机不运转软件，另一台手机运转软件;别离取得两台手机的耗电量，比照两台手机耗电量差异，得出软件耗费的电量巨细。
这两种办法在测验上有必定的差异，许多运用软件都是需求移动网络的支撑，而手机接纳的网络信号时会随时刻改变的。
因而、榜首种办法的差错首要来源于手机在不同的基站网络下作业状况的改变。
第二种办法的差异则体现在两台手机自身硬件耗费的电量或许存在差异，所以需求尽或许运用同一类型，同一批次的手机。并且需求运用多通道的耗电测验外表，如之前说到的安捷伦N6705B能够最多一起支撑4台手机并行测验。
