আইফোনে জিপিএস কেন এত শক্তি ব্যবহার করে?


23

আমি এই নিবন্ধগুলিতে আইফোনে জিপিএস বা যে কোনও সেল ফোনে প্রচুর শক্তি ব্যবহার করি সেগুলি পড়তে থাকি, তবে এর কারণ আমি কখনও শুনিনি।

কেন? ফোনটি 3G বা ওয়াইফাই দিয়ে যেমন প্রেরণ করতে হয় না।

সংকেত গ্রহণ ও প্রশস্ত করার প্রকৃত কাজটি কি অনেক বেশি শক্তি নিয়ে যায়?

নাকি এটি সিপিইউ ব্যবহার করে? জিপিএস সিগন্যাল প্রসেস করার জন্য প্রয়োজনীয় গণনাটি একটি আধুনিক প্রসেসরের উপর কর আদায় করবে বলে বিশ্বাস করা আমার পক্ষে কঠিন।

তাহলে পাওয়ার ড্রেন কোথা থেকে আসে?

উত্তর:


17

একটি অর্ধ সুনির্দিষ্ট জিপিএস অবস্থান অর্জন করতে, আপনার অবস্থানটি ত্রিভুজ করতে আপনার কমপক্ষে তিনটি উপগ্রহ (তবে সাধারণত চার বা ততোধিক সংক্ষিপ্ত সূক্ষ্ম ডিগ্রি অর্জন করতে হবে) প্রয়োজন। আপনার নির্ভুলতা আরও তত ভাল হবে।

একটি জিপিএস রিসিভারকে তার অ্যান্টেনা চালিত করতে হবে এবং প্রতিটি উপগ্রহের দ্বারা প্রেরিত সংকেতকে ক্রমাগত প্রক্রিয়া করতে হয়। মনে রাখবেন উপগ্রহ ক্রমাগত বার্তা প্রেরণ করছে। (50 বিট / সেকেন্ড যতদূর আমি মনে করতে পারি)

উপগ্রহগুলি তাদের সঠিক অবস্থান, গতি, গতি, প্রতিটি বার্তা প্রেরণের সময় এবং নক্ষত্রের অন্যান্য সমস্ত উপগ্রহের রুক্ষ অবস্থান উল্লেখ করে বার্তা প্রেরণ করে।

এই তথ্যটির তুলনা করে স্যাটেলাইট থেকে রিসিভারের দূরত্ব নির্ধারণের সময় সংকেত নির্ধারণ করা যায়। আপনার যখন তিন বা ততোধিক উপগ্রহ রয়েছে তখন আপনি উপগ্রহের অবস্থানের তুলনায় তিনটি মাত্রায় আপনার অবস্থানটি ত্রিভুজ করতে পারেন।

আইফোন (এবং অন্যান্য ফোনগুলি) এ-জিপিএস ব্যবহার করে, যা অন্যান্য জিনিসের মধ্যে নকশাকৃত (এটি বিশ্বাস করুন বা না) তৈরি করুন, জিপিএসকে দুর্বল অভ্যর্থনা অঞ্চলে (শহরগুলি?) আরও ভালভাবে কাজ করতে এবং রিসিভারের যে পরিমাণ তথ্যের প্রয়োজন তা হ্রাস করুন উপগ্রহগুলি, এভাবে অ্যান্টেনা থেকে ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় করে।

অবস্থান, গতি এবং কক্ষপথের ট্র্যাজেক্টোরি সম্পর্কে জিপিএস সংকেতের অংশগুলি প্রথমে কম রিসেপশনে, প্রথমে বাদ পড়ে যায়, যেখানে এ-জিপিএস ফিট হয় এবং একটি তথ্য কেন্দ্রীয় ফোনে থেকে পৃথিবীর সেই অংশের প্রতিটি উপগ্রহের জন্য সেই তথ্য সরবরাহ করে to মোবাইল নেটওয়ার্কের মাধ্যমে এখন ফোনটি কেবল প্রতিটি উপগ্রহ থেকে স্বল্প সময়ের সংকেত অনুসন্ধান করতে হবে যা সংক্রমণের অন্যান্য অংশের চেয়ে সহজতর easier

যখন সমস্ত তথ্য গণনা করা হয়, তখন একটি অ্যালগরিদম (আমি জানি যতদূর আমি জানি) প্রকৃত রিসিভারের অবস্থান গণনা করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

এবার এটিকে যুক্ত করুন যে জিপিএস বার্তাগুলি এনকোড হয়েছে এবং স্যাটেলাইটগুলি প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 50 বিট এ বার্তা সম্প্রচার করে। এবং প্রতিটি বার্তা সত্যই সময়, অবস্থান, ত্রুটি সংশোধন, ইত্যাদির ফ্রেমের একটি উপসেট is

আরও বেশি কারণ রয়েছে, তবে এটিকে সহজ করার উদ্দেশ্যে, জিপিএসের সিপিইউ নিয়মিতভাবে চার বা ততোধিক সংখ্যক (যা দুর্বল হতে পারে!) ক্যাপচারের জন্য রেডিও (ইতিমধ্যে ক্ষুধার্ত ক্ষুধার্ত) ব্যবহার করতে হবে! ) উপগ্রহগুলি যা ক্রমাগত প্যাকেজ পাঠাচ্ছে, তারপরে অবশ্যই এটি ডিকোড করে তাদের প্রক্রিয়া করতে হবে, ফলাফল বিশ্লেষণের জন্য গণনা করা উচিত এবং কিছু ক্ষেত্রে একটি মানচিত্র আঁকতে বা তথ্য দিয়ে একটি অ্যাপ্লিকেশন ফিড করতে হবে।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এটি সহজ শোনায় তবে তা নয়। পিছনে অনেকগুলি সিপিইউ প্রসেসিং জড়িত রয়েছে (প্লাস অ্যান্টেনার শক্তি!)

সুতরাং জিপিএস পাওয়ার ব্যবহারটি সাধারণত অপারেশনের আসল সময় প্রকৃতি থেকে আসে। অ্যান্টেনাকে শক্তিশালী করা, তথ্য শুনতে এবং এটি প্রক্রিয়াজাতকরণ, পাওয়ার ব্যবহার করে, কেবলমাত্র একটি স্ট্যান্ডবাই রেডিও অ্যান্টেনা (ফোন) কল করার জন্য অপেক্ষা করে। এছাড়াও এ-জিপিএস ফোনের রেডিও এবং (যদি উপলভ্য থাকে) তার অবস্থান নির্ধারণের জন্য ওয়াই-ফাই নেটওয়ার্কগুলিও ব্যবহার করে (এবং কম জিপিএস তথ্য ব্যবহার করে) যার অর্থ, একই সময়ে আরও শক্তি ব্যবহৃত হয়।

উইকিপিডিয়া জিপিএস আপনি গণিত এবং ত্রুটি সংশোধন কাপড় সহ আরো জিপিএস গিকারি, মধ্যে সুনির্দিষ্ট এবং / অথবা ডুব পেতে চান যদি পৃষ্ঠাটি বিস্তারিত তথ্য অনেক আছে।


1
@ চারেলস আমি বলব যে শক্তির সর্বাধিক অংশ অ্যান্টেনাতে যায়। এটি প্রকৃতপক্ষে কতটা শক্তি ব্যবহার করে সে সম্পর্কে সঠিক তথ্য আমি খুঁজে পাইনি, তবে এটি অনুমানের চেয়ে কিছুই নয় এবং "বিশেষজ্ঞের মতামত" নয়। তুলনামূলকভাবে, সিপিইউ, এটি যতটা দুর্দান্ত, তত দ্রুত ব্যাটারিও ড্রেন করে ফেলে (আপনার আইফোনে তিন ঘন্টা এক্স-প্লেন খেলার চেষ্টা করুন)। এখন তিন ঘন্টার কল করুন। ব্যাটারি দুটি দৃশ্যে বেশ ভারী হয়ে যায়। আমি ধরে নিই যে জিপিএস হ'ল সমস্ত অ্যান্টেনা (জিপিএস রিসিভার এবং রেডিও) প্লাস সিপিইউ ডিকোড করার জন্য একটি সংমিশ্রণ। ব্লুটুথ এছাড়াও অনেক ড্রেন ... যান জ্বালানী ব্যাটারি যান!
মার্টিন মার্কনকিনি

3
এই উত্তরের অংশটি যৌক্তিক নয়। কেন একটি গার্মিন জিপিএস কয়েক এএ ব্যাটারির উপর কয়েক দিন বা সপ্তাহ ধরে চলতে পারে এবং একটি আইফোন কেবল কয়েক ঘন্টা স্থায়ী হতে পারে।

1
1. জিপিএস এএ ব্যাটারি চালায়? ২. জিপিএস, ভাল, জিপিএস কাজের জন্য অনুকূলিত হয়। তাদের কাছে সম্ভবত আরও ভাল (আরও বিস্তৃত) জিপিএস চিপ রয়েছে যা ব্যাটারি ব্যবহার করে। আইফোনকে অন্যান্য প্রচুর জিনিস চালাতে হয় এবং জিপিএস চালাতে হয়। এবং জিপিএস চিপ সম্ভবত সস্তা এবং আরও বেশি ব্যাটারি গ্রাস করে।
ওল্ফ

2
আইফোন এবং গ্রাহক জিপিএস ইউনিটগুলির টেক অ্যাওয়ার গাইডগুলি পড়া থেকে, জিপিএস প্রসেসিং সার্কিটরিগুলি বিদ্যুত ব্যবহারের সমতুল্য। এই ইউনিটগুলিতে যা রয়েছে তা অপ্টিমাইজড অ্যাপস, সিপিইউ / জিপিইউ এবং স্ক্রিন যেখানে আইফোনটিতে আরও জটিল উপাদান রয়েছে যা আরও বেশি শক্তি ব্যবহার করে।
bmike

3
"অ্যান্টেনা শক্তি দিয়ে" বলতে কী বোঝ? অ্যান্টেনা সম্প্রচার না করার সময় সহজাতভাবে প্যাসিভ উপাদান।
সেরিন

15

যদিও মার্টিনের উত্তরে প্রচুর দুর্দান্ত তথ্য রয়েছে, আমি একটি উত্তর যুক্ত করতে যাচ্ছি যা বেশ কয়েকটি মূল বিষয়গুলির সাথে পৃথক হয় কারণ আমি তার নিবন্ধটি এটিকে যথেষ্ট পরিবর্তন করতে সম্পাদনা করতে স্বাচ্ছন্দ্য বোধ করি না।

সংক্ষেপে, সিপিইউ শক্তি গ্রহণ করে এবং জিপিএস সিপিইউকে ঘুম থেকে বাঁচায়। তদুপরি, ব্যাকগ্রাউন্ড অবস্থান আপডেটের সাথে, অ্যাপ্লিকেশনগুলি এখন জিও ফেন্সিং এবং রিমোট রেকর্ডিং সক্ষম থাকা সত্ত্বেও স্বল্প শক্তি অবস্থায় প্রবেশ করতে পারে যাতে অ্যাপটি সিপিইউ + জিপিএস সার্কিটারিটি কয়েক ঘন্টার জন্য সক্রিয় না রেখে আরও যথাযথ সংশোধন করার জন্য সময়ে সময়ে নিজেকে জাগাতে পারে। প্রতি 15 থেকে 45 মিনিটের মধ্যে একবারে উচ্চ নির্ভুলতার জিপিএস ফিক্স ট্রিগার করার মাধ্যমে হাইকিং স্থির অবস্থান আপডেটের প্রয়োজনের তুলনায় অনেক বেশি শক্তি দক্ষ যা ওএস পরিবর্তনগুলি এখন যা অনুমতি দেয়।

হ্যাঁ, জিপিএস অ্যান্টেনা সার্কিটরি সময় নির্ধারণের জন্য কিছু অতিরিক্ত শক্তি নিয়ে যায় এবং একটি অবস্থান থুতু ফেলে দেয় তবে অ্যান্টেনা কেবলমাত্র প্রাপ্ত হয় এবং কোনও সংকেত প্রশস্ত করার প্রয়োজন হয় না, এই পাওয়ার ড্রেনটি উচ্চ কারণের চেয়ে গোলাকার ত্রুটি বেশি শক্তি খরচ. সিগন্যাল প্রসেসিং এবং জটিল গাণিতিক অবস্থানটি স্পিট করতে, সম্ভাব্য ত্রুটি এবং স্পিড ভেক্টরগুলি ফোনের সিপিইউ নয়, জিপিএস সিলিকন চিপে করা হয় in

সমস্ত পোর্টেবল জিপিএস ইউনিটগুলিকে জিপিএস অ্যান্টেনা সংকেত গ্রহণ করতে এবং প্রক্রিয়া করতে হবে - যাতে আধুনিক জিপিএস চিপসেটগুলি ব্যবহার করে সমস্ত ডিভাইস জুড়ে বিদ্যুতের ব্যবহার সমান হতে পারে। এছাড়াও দুটি এএ ব্যাটারির শক্তি 4.2 ডাব্লু ডাব্লু ডাবলু যা আইফোন 3 এবং 4 ব্যাটারির ক্ষমতাগুলির সাথে খুব ভাল তুলনা করে। সুতরাং গারমিন এবং আইফোনের মধ্যে রান সময়ের মধ্যে বড় পার্থক্য হল অ্যাপ্লিকেশন যা ডেটা ব্যবহার করে অনেক বেশি ক্ষুধার্ত আইফোন সিপিইউ এবং স্ক্রিন চালায়।

অগ্রভাগে ক্রমাগত জিপিএস ডেটা প্রক্রিয়াকরণে অ্যাপ্লিকেশন থাকা (বা ব্যাকগ্রাউন্ডে তবে স্বাভাবিকের চেয়ে খুব কম ঘুমানো) এটি আইফোনটিকে একক উদ্দেশ্যে জিপিএস ইউনিটের তুলনায় এত দ্রুত ব্যাটারি শক্তি ব্যবহার করে। (যার স্ক্রিন এবং সিপিইউ অনেক কম শক্তি ব্যবহার করে এবং আইফোনের চেয়ে অনেক বেশি সময় ঘুমায়)

একটি দুর্বল নকশাযুক্ত আইফোন অ্যাপ্লিকেশন যা নিয়মিতভাবে কোনও অবস্থানের প্রতিবেদন করতে ডেটা পরীক্ষা করে / প্রেরণ / প্রেরণ করছে বা সর্বশেষ নতুন ডেটাতে প্রতিক্রিয়া জানিয়েছে আপনার প্রত্যাশার চেয়ে বেশি শক্তি ব্যবহার করবে। একটি ভাল নকশা করা অ্যাপ্লিকেশন যা সারাক্ষণ চলমান থাকা দরকার একইভাবে বেশিরভাগ আইফোনের ব্যাটারি 3 থেকে 5 ঘন্টার মধ্যে ড্রেন করে দেয়।

যদি আইফোন ডেটা প্রেরণ করে বা ম্লান সেল সংকেতগুলি অনুসন্ধান করে - তবে এটি সার্কিটরি তার সর্বোচ্চ ব্যবহারের স্তরে থাকবে। সেল কভারেজের বাইরে যাওয়া হ'ল সেল মোডেমের একটি "ডাবল ভ্যাম্মি" যা কোনও দূরবর্তী টাওয়ারের সাথে কথা বলার জন্য উচ্চ ক্ষমতাতে প্রেরণ করে বা একই সময়ে জিপিএস লোকেশন ডেটা সিপিইউকে প্রায়শই ঘুমাতে বাধা দেয়। আপনি সেটিংস অ্যাপ্লিকেশনটিতে গিয়ে এবং জিপিএস সক্রিয় ছাড়া ও স্ট্যান্ডবাই এবং ব্যবহারের সময়গুলির তুলনা করে এটি দেখতে পারেন ।


5

জিপিএস চিপগুলি পূর্ণ বিদ্যুতে প্রায় 50 মেগাওয়াট আঁকে ( এখানে আরও দেখুন , আধুনিক মোবাইল চিপগুলি আরও কম আঁকেন )। অ্যান্টেনা শক্তি আঁকেন না, এটি অ্যান্টেনা কীভাবে কাজ করে না (আমি ধরে নিই যে জিপিএস চিপের অভ্যন্তরে সিগন্যাল পরিবর্ধন এবং ফিল্টারিং পরিচালনা করা হয়। যদি তা না হয় তবে এটি পাওয়ার অঙ্কনে কিছুটা যোগ করবে)। সুতরাং 1 ঘন্টার মধ্যে, চিপ পূর্ণ বিদ্যুতে থাকলে ব্যাটারি থেকে 50mWh আঁকবে। আইফোন ব্যাটারির ধারণক্ষমতা ~ 5000 mWh (00 1400mAh * 3.8V), এর অর্থ এটি চিপটি 100 ঘন্টা চালিত করতে পারে, যদি কেবল এটিই করা হত। বাস্তবে, চিপ একটানা পূর্ণ ক্ষমতা এ চলবে না এবং এটি ডাউন ইচ্ছা শক্তি এমনকি যদি জিপিএস সক্রিয় করা হয়, যদি না একটি অ্যাপ্লিকেশন সক্রিয়ভাবে GPS ট্র্যাকিং প্রয়োজন হয় - যে ক্ষেত্রে অনেক বেশী ক্ষমতা ড্র CPU- র এবং পর্দা দ্বারা সৃষ্ট হয় ( 0.5- 1.5W)।


2

জিপিএস ট্র্যাকিং চালু থাকা, অফলাইন মানচিত্র ব্যবহৃত (গ্যালিলিও অ্যাপ), অন্যান্য সমস্ত রেডিও বন্ধ (বিমান মোড) এবং পাওয়ার সাশ্রয় সহ কিছু বাস্তব জীবনের পরিমাপ।

  1. আইফোন এসই, আইওএস 9 220 মেগাওয়াট গড় খরচ করে

  2. আইফোন 5 এস গড় 480 মেগাওয়াট ব্যয় করে

রেফারেন্সের জন্য, প্রি-অ্যান্ড্রয়েড, ট্রেকবুদ্ধির সাথে জিপিএস

  1. উত্তরাধিকার সোনিম 700০০ মেগাওয়াট গড় খরচ করে

এটি উপরের বিবৃতিটিকে সমর্থন করে, 50 মেগাওয়াট (এক চতুর্থাংশ) পাওয়ার জিপিএস এবং বাকী ফোনে ডিসপ্লে এবং অন্যান্য স্মার্টগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

আপনি সর্বদা আরও শক্তি পোড়াতে পারেন, তবে এটি জিপিএসের কারণে নয়, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই অনলাইন মানচিত্রগুলি দুর্বল / প্রান্তিক মোবাইল ডেটা কভারেজ সহ লোড করা যায়।


আপনি কি এই মানগুলির জন্য আপনার উত্সগুলি ভাগ করতে পারেন? সর্বশেষ আইফোন মডেল খরচ সম্পর্কে কোন ধারণা?
AmineG
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.