답변:
반 정밀 GPS 위치를 얻으려면 위치를 삼각 측량하기 위해 최소한 세 개의 위성이 필요합니다 (그러나 보통 정도의 정밀도를 얻으려면 4 이상이 필요합니다). 정확도가 높을수록 좋습니다.
GPS 수신기는 안테나에 전원을 공급하고 각 위성에서 전송 된 신호를 지속적으로 처리해야합니다. 위성은 지속적으로 메시지를 전송합니다. (내가 기억할 수있는 한 50 비트 / 초)
위성은 정확한 위치, 궤적, 속도, 각 메시지가 전송 된 시간 및 별자리에있는 다른 모든 위성의 대략적인 위치를 지정하는 메시지를 보냅니다.
이 정보를 신호가 수신 된 시간과 비교함으로써 위성으로부터 수신기까지의 거리가 결정될 수있다. 위성이 3 개 이상인 경우 위성 위치를 기준으로 3 차원으로 위치를 삼각 측량 할 수 있습니다.
iPhone (및 기타 전화)은 A-GPS를 사용합니다. A-GPS는 무엇보다 믿거 나 말거나 믿기 때문에 수신이 어려운 지역 (도시)에서 GPS의 성능을 향상시키고 수신기가 필요로하는 정보의 양을 줄입니다. 위성으로부터 안테나의 배터리 전력을 절약합니다.
위치, 속도 및 궤도 궤도에 대한 GPS 신호의 부분은 일반적으로 수신이 적을 때 가장 먼저 빠집니다. A-GPS가 적합한 곳에서 중앙 데이터베이스에서 전 세계 해당 지역의 모든 위성에 대한 정보를 전화로 보냅니다. 모바일 네트워크를 통해. 이제 전화기는 각 위성에서 짧은 타이밍 신호를 검색하기 만하면 전송의 다른 부분보다 수신하기 쉽습니다.
모든 정보가 계산되면 실제 수신기의 위치를 계산하는 데 알고리즘 (내가 아는 한 몇 가지)이 사용됩니다.
이제 GPS 메시지가 인코딩되고 위성이 초당 약 50 비트로 메시지를 브로드 캐스트한다는 사실을 추가하십시오. 그리고 각 메시지는 실제로 시간, 위치, 오류 수정 등을 가진 프레임의 하위 집합입니다.
더 많은 요소가 관련되어 있지만,이를 단순화하기 위해 GPS CPU는 항상 4 개 (때로는 20 개까지) 동안 신호를 캡처하기 위해 라디오 (이미 배고프다)를 지속적으로 사용해야합니다! ) 지속적으로 패키지를 전송하는 위성은 패키지를 디코딩 및 처리하고 계산을 수행하여 결과를 분석해야하며 경우에 따라지도를 그리거나 정보를 응용 프로그램에 제공해야합니다.
보시다시피, 이것은 쉽게 들리지만 쉽지 않습니다. 뒷면에는 많은 CPU 처리가 있습니다 (안테나의 힘!)
따라서 GPS 전력 소비는 일반적으로 작업의 실시간 특성에서 비롯됩니다. 안테나 전원 공급, 정보 수신 및 처리는 전화를 기다리는 대기 무선 안테나 (휴대 전화) 이상의 전원을 사용합니다. 또한 A-GPS는 전화기의 라디오 및 (사용 가능한 경우) Wi-Fi 네트워크를 사용하여 위치를 결정하고 GPS 정보를 덜 사용합니다. 즉, 동시에 더 많은 전력이 사용됩니다.
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Martin의 답변에는 많은 훌륭한 정보가 있지만 기사를 편집하여 크게 변경하는 것이 불편하다고 느끼므로 몇 가지 핵심 사항이 다른 답변을 추가 할 것입니다.
간단히 말해서, CPU는 전원을 공급받으며 GPS는 CPU를 잠자기 상태로 유지합니다. 또한 백그라운드 위치 업데이트를 사용하면 지오 펜스 및 원격 기록이 활성화 된 상태에서도 앱이 저전력 상태로 전환되어 CPU + GPS 회로를 몇 시간 동안 활성화하지 않고도 앱이 주기적으로 깨어 더 정확한 수정을 얻을 수 있습니다. 하이킹을하는 동안 15 ~ 45 분마다 한 번씩 고정밀 GPS 수정을 실행하면 현재 위치 변경이 허용되는 지속적인 위치 업데이트가 필요한 것보다 훨씬 에너지 효율적입니다.
예, GPS 안테나 회로는 타이밍 계산을 수행하고 위치를 추출하기 위해 약간의 추가 전력을 소비하지만 안테나는 수신 만하고 신호를 증폭 할 필요가 없으므로이 전력 드레인은 높은 원인보다 반올림 오류에 더 가깝습니다 전력 소비. 위치, 가능한 오류 및 속도 벡터를 뱉어내는 신호 처리 및 복잡한 수학은 전화의 CPU가 아닌 GPS 실리콘 칩에서 수행됩니다.
모든 휴대용 GPS 장치는 GPS 안테나 신호를 수신하고 처리해야하므로 최신 GPS 칩셋을 사용하는 모든 장치에서 전력 사용량이 비슷할 수 있습니다. 또한 AA 배터리 2 개의 에너지는 4.2WHr로 iPhone 3 및 4 배터리 용량과 매우 잘 비교됩니다. 따라서 Garmin과 iPhone의 실행 시간의 큰 차이는 데이터를 사용하는 앱이 훨씬 더 많은 전력을 소비하는 iPhone CPU와 화면을 실행한다는 것입니다.
포 그라운드에서 지속적으로 GPS 데이터를 처리하는 응용 프로그램 (또는 백그라운드에서 평소보다 훨씬 적게 잠자기)을 사용하는 것은 iPhone이 단일 목적 GPS 장치보다 배터리 에너지를 훨씬 더 빠르게 사용하게하는 것입니다. (화면과 CPU가 iPhone보다 훨씬 적은 전력을 사용하고 훨씬 더 많이 잠자기합니다)
지속적으로 데이터를 확인 및 전송 / 수신하여 위치를보고하거나 최신 새 데이터에 반응하는 제대로 설계되지 않은 iPhone 앱은 예상보다 많은 에너지를 사용합니다. 항상 실행해야하는 잘 설계된 앱은 3 ~ 5 시간 안에 대부분의 iPhone 배터리를 소모합니다.
iPhone이 데이터를 전송하거나 희미한 셀 신호를 검색하는 경우 해당 회로는 최고 소비 수준에있게됩니다. 셀 커버리지에서 하이킹하는 것은 셀 모뎀의 "더블 whammy"로 먼 타워와 통신하거나 GPS 위치 데이터가 CPU를 자주 잠들지 못하게하는 동시에 커버리지를 검색하기 위해 고전력으로 전송하는 셀 모뎀의 "이중 혼란"입니다. 설정 앱으로 이동하여 GPS 활성 유무에 관계없이 대기 및 사용 시간 을 비교하여 이를 확인할 수 있습니다 .
GPS 칩은 그릴 전체 전력의 50 mW의 대한 (참조 여기에 현대 모바일 칩 그릴, 더 적은 ). 안테나는 전력을 소비하지 않으며, 이는 안테나가 작동하는 방식이 아닙니다 (신호 증폭 및 필터링이 GPS 칩 내부에서 처리된다고 가정합니다. 그렇지 않은 경우 전력 소모가 약간 증가합니다). 따라서 1 시간 안에 칩이 최대 전력을 사용하면 배터리에서 50mWh를 소비합니다. iPhone 배터리의 용량은 ~ 5000mWh (~ 1400mAh * 3.8V)이므로 칩이 100 시간 동안 만 전력을 공급할 수 있습니다. 실제로,이 칩은 지속적으로 전체 전력에서 실행되지 않고 GPS가 활성화 된 경우에도 응용 프로그램이 적극적으로 GPS 추적 요구하지 않는 한 그것은, 전원이 꺼집니다 - 더 높은 전력 소모가 CPU와 화면에 의해 발생하는 경우를 ( 0.5을 1.5W).
GPS 추적, 오프라인지도 사용 (Galileo 앱), 다른 모든 라디오 끄기 (비행기 모드) 및 절전 기능을 사용하여 측정 한 일부 실제 측정.
아이폰 SE, iOS 9는 평균 220mW 소비
아이폰이 소비를 5 초 480 mW의의 평균을
Trekbuddy와 함께 참조, 사전 안드로이드, GPS
이것은 위의 진술을 지원하며, 50mW (1/4)의 전력이 GPS에 사용되고 나머지는 전화기의 디스플레이 및 기타 스마트에 사용됩니다.
항상 더 많은 전력을 소비 할 수 있지만 이는 GPS 때문이 아니지만 대부분 모바일 데이터 범위가 열악하거나 한계가있는 온라인지도를로드 할 가능성이 높습니다.