Android telefono baterijos taupymo režimo algoritmai

Kas iš tikrųjų vyksta, kai įjungiate taupymo režimą

Turbūt visi esame patyrę tą neramų jausmą, kai telefono baterija rodo 15 procentų, o iki namų dar kelios valandos. Tuomet Android sistema pati pasiūlo įjungti taupymo režimą, ir staiga telefonas tarsi ima gyventi kitaip. Bet kas konkrečiai keičiasi po tuo mažu jungikliu?

Pirmiausia reikia suprasti, kad Android baterijos taupymo režimas nėra vienas paprastas nustatymas. Tai sudėtinga algoritmų sistema, kuri nuolat stebi šimtus telefono parametrų ir priima sprendimus, kas svarbu, o kas gali palaukti. Galima sakyti, kad tai tarsi protingas dispečeris, kuris nusprendžia, kurios programos gauna energiją dabar, o kurios turi užmigti.

Kai įjungiate taupymo režimą, sistema iš karto pradeda riboti foninę aplikacijų veiklą. Tai reiškia, kad tos programos, kurias dabar nenaudojate, nebegali laisvai jungtis prie interneto, sinchronizuoti duomenų ar siųsti pranešimų. Procesorius taip pat pradeda dirbti lėčiau – Android sumažina maksimalų jo dažnį, todėl telefonas gali šiek tiek lėčiau reaguoti į jūsų veiksmus.

Doze režimas – miego meistras

Vienas įdomiausių Android baterijos taupymo mechanizmų yra vadinamas „Doze” (nuo anglų kalbos žodžio „snausti”). Šis algoritmas atsirado dar Android 6.0 Marshmallow versijoje ir nuo to laiko nuolat tobulinamas.

Doze veikia labai protingai. Sistema stebi, ar jūsų telefonas nejuda, ar ekranas išjungtas ir ar telefonas neprijungtas prie įkroviklio. Jei visos šios sąlygos išpildytos tam tikrą laiką (paprastai 30-60 minučių), telefonas pereina į gilų miego režimą. Šiame režime beveik visos programos užšąla – jos negali naudotis tinklu, vykdyti užduočių ar žadinti procesoriaus.

Tačiau sistema nėra kvaila. Ji periodiškai „pabunda” trumpam laikui – tai vadinamos priežiūros langais. Per šiuos langus, kurie trunka vos kelias minutes, visos programos gali atlikti savo atidėtas užduotis: patikrinti el. paštą, sinchronizuoti duomenis, gauti pranešimus. Po to telefonas vėl grįžta į miegą, ir šie ciklai kartojasi vis rečiau – pirmasis langas gali būti po 30 minučių, kitas po valandos, paskui po dviejų valandų ir taip toliau.

App Standby – programų budėjimo kontrolė

Kitas svarbus mechanizmas yra App Standby Buckets. Tai sistema, kuri klasifikuoja visas jūsų programas į penkias kategorijas pagal tai, kaip dažnai jas naudojate. Kiekviena kategorija gauna skirtingą prioritetą energijos naudojimui.

Aktyvios programos (Active) – tai tos, kurias naudojate dabar arba naudojote visai neseniai. Jos gauna visas teises ir gali veikti be apribojimų. Darbinis rinkinys (Working set) – programos, kurias naudojate reguliariai, bet ne kasdien. Jos turi tam tikrus apribojimus, bet vis tiek gana laisvos. Dažnos (Frequent) – programos, kurias naudojate kelis kartus per savaitę. Čia apribojimai jau griežtesni. Retos (Rare) – programos, kurias naudojate retai. Jos gali veikti fone tik labai ribotai. Niekada nenaudojamos (Never) – programos, kurias įdiegėte, bet nė karto nepaleidote. Jos praktiškai visiškai užblokuotos.

Šis skirstymas vyksta automatiškai, ir sistema nuolat atnaujina kategorijas pagal jūsų elgesį. Jei staiga pradedate dažnai naudoti programą, kurią seniai buvote pamiršę, ji automatiškai perkelia į aukštesnę kategoriją.

Procesorius ir ekranas – didžiausi energijos rijikai

Procesorius ir ekranas kartu suėda didžiąją dalį baterijos energijos. Todėl taupymo režimo algoritmai jiems skiria ypatingą dėmesį.

Procesorius šiuolaikiniuose telefonuose turi kelis branduolius, ir ne visi jie vienodi. Paprastai yra keli galingi branduoliai sunkiems darbams ir keli energiją taupantys branduoliai lengvoms užduotims. Taupymo režime sistema stengiasi kuo dažniau naudoti tuos mažesnius, ekonomiškus branduolius, o galingus branduolius žadina tik tada, kai tikrai reikia.

Be to, keičiamas procesoriaus valdytojas (CPU governor) – tai algoritmas, kuris sprendžia, kaip greitai procesorius turėtų dirbti. Normaliu režimu valdytojas gali būti agresyvus, greitai padidinantis dažnį, kai tik reikia daugiau galios. Taupymo režime naudojamas konservatyvesnis valdytojas, kuris lėčiau reaguoja į apkrovos pokyčius ir stengiasi išlaikyti žemesnį dažnį.

Ekranas taip pat pritaikomas taupymui. Sistema automatiškai sumažina maksimalų ryškumą (net jei jūs bandysite jį padidinti, jis nepasieks 100 procentų), o kai kuriuose telefonuose sumažinamas ir ekrano atnaujinimo dažnis. Jei jūsų telefonas palaiko 90Hz ar 120Hz, taupymo režime jis gali grįžti prie standartinių 60Hz.

Tinklo ryšiai – nematoma energijos nutekėjimo vieta

Daugelis žmonių neįsivaizduoja, kiek energijos suėda nuolatinis ryšys su mobiliuoju tinklu, Wi-Fi ir Bluetooth. Taupymo režimas šioje srityje taip pat atlieka nemažai darbų.

Mobiliojo ryšio modulis yra vienas didžiausių energijos vartotojų, ypač kai signalas silpnas. Kai telefonas bando prisijungti prie tolimos bazinės stoties, jis turi siųsti signalus didesne galia, o tai labai greitai išsekina bateriją. Taupymo režime sistema gali sumažinti duomenų sinchronizavimo dažnį ir atidėti nesvarbiausius tinklo užklausimus.

Wi-Fi skenavimas taip pat sustabdomas arba labai sulėtinamas. Normaliai jūsų telefonas nuolat ieško prieinamų Wi-Fi tinklų, net kai esate judėjime. Taupymo režime šis skenavimas vyksta daug rečiau arba visai sustoja, kai ekranas išjungtas.

Bluetooth paprastai neišjungiamas visiškai (nes daugelis žmonių naudoja belaidžius ausines ar išmaniuosius laikrodžius), bet jo aktyvumas taip pat ribojamas. Sistema gali sumažinti, kaip dažnai tikrinama, ar yra naujų įrenginių netoliese.

GPS ir vietos nustatymas – tikslumas prieš taupymą

GPS modulis gali būti tikras baterijos žudikas, ypač kai naudojamas nuolat. Vienas GPS paleidimas gali atrodyti nekaltas, bet kai dešimtys programų nuolat tikrina jūsų vietą fone, tai virsta rimta problema.

Taupymo režime sistema keičia vietos nustatymo tikslumą ir dažnį. Vietoj tikslaus GPS, kuris naudoja palydovus, sistema gali pereiti prie mažiau tikslio, bet energiją taupančio metodo, kuris naudoja tik Wi-Fi tinklus ir mobiliojo ryšio bokštus. Tikslumas sumažėja nuo kelių metrų iki kelių dešimčių metrų, bet energijos sutaupoma labai daug.

Programos, kurios nori gauti jūsų vietą fone, gali tai daryti tik labai retai. Jei normaliu režimu programa galėjo tikrinti jūsų vietą kas kelias minutes, taupymo režime tai gali būti leidžiama tik kas kelias valandas arba visai neleidžiama.

Adaptyvus taupymas – kai sistema mokosi iš jūsų įpročių

Naujausiose Android versijose atsirado adaptyvios baterijos funkcija, kuri naudoja mašininio mokymosi algoritmus. Tai vienas įdomiausių ir pažangiausių baterijos valdymo aspektų.

Sistema stebi, kaip jūs naudojate telefoną: kuriomis valandomis aktyviausi, kokias programas naudojate dažniausiai, kada paprastai kraunate telefoną. Remiantis šia informacija, ji pradeda prognozuoti jūsų elgesį ir atitinkamai optimizuoti energijos vartojimą.

Pavyzdžiui, jei sistema pastebi, kad kiekvieną rytą 7 valandą jūs tikrinate naujienas ir el. paštą, ji gali iš anksto pabusti ir sinchronizuoti šiuos duomenis, kad jie būtų paruošti, kai jums reikės. Arba jei ji žino, kad naktį nuo 23 iki 7 valandos jūs niekada nenaudojate telefono, ji gali tuo metu įjungti dar griežtesnį taupymo režimą.

Ši sistema taip pat nustato, kurios programos jums iš tikrųjų svarbios. Jei pastebima, kad tam tikrą programą naudojate kiekvieną dieną, ji gaus prioritetą net taupymo režime. O tos programos, kurias įdiegėte, bet beveik nenaudojate, bus labai griežtai ribojamos.

Ką galite padaryti patys – praktiniai patarimai maksimaliam taupymui

Nors Android automatiniai algoritmai dirba gerai, yra dalykų, kuriuos galite padaryti patys, kad dar labiau pratęstumėte baterijos gyvavimo laiką.

Pirmiausia, peržiūrėkite, kurios programos naudoja daugiausiai energijos. Eikite į nustatymus, raskite baterijos skyrių ir pažiūrėkite statistiką. Dažnai rasite programų, kurios veikia fone ir vartoja energiją, nors jums to visai nereikia. Tokias programas galite rankiniu būdu apriboti arba visai ištrinti.

Pranešimų valdymas taip pat svarbus. Kiekvienas gautas pranešimas pažadina telefoną, įjungia ekraną ir galbūt net vibruoja ar skamba. Jei turite programų, kurios siunčia dešimtis nereikšmingų pranešimų per dieną, išjunkite juos. Palikite tik tikrai svarbių programų pranešimus.

Tamsus režimas (Dark Mode) tikrai padeda taupyti bateriją, bet tik jei jūsų telefonas turi OLED arba AMOLED ekraną. Šiuose ekranuose juodi pikseliai iš tikrųjų išjungti ir nevartoja energijos. LCD ekranuose tamsus režimas beveik nieko neduoda.

Automatinis ryškumo reguliavimas paprastai veikia gerai, bet jei pastebite, kad ekranas dažnai būna per šviesus, galite rankiniu būdu šiek tiek sumažinti bendrą ryškumo lygį. Net nedidelis sumažinimas gali duoti pastebimą skirtumą per dieną.

Kai baterija tampa kritiška – ekstremalaus taupymo režimas

Beveik visi Android telefonai turi ir ekstremalų taupymo režimą, kuris įsijungia, kai baterija nukrenta iki labai žemo lygio arba kai jūs rankiniu būdu jį aktyvuojate. Šis režimas yra daug griežtesnis už įprastą taupymo režimą.

Ekstremalaus taupymo režime telefonas tampa beveik primityvia skambinimo ir žinučių siuntimo mašina. Ekranas gali pereiti į nespalvotą režimą, veikia tik kelios būtiniausios programos, o visos kitos visiškai užblokuotos. Procesorius dirba minimalia galia, tinklo ryšiai labai ribojami.

Kai kurie gamintojai, kaip Samsung ar Huawei, turi savo ekstremalaus taupymo versijas, kurios gali pratęsti paskutinių 5 procentų baterijos gyvavimą net kelioms valandoms. Tai gali būti tikras gelbėjimas, kai esate kažkur be galimybės įkrauti telefoną, bet turite išlikti pasiekiami.

Šiame režime sistema išjungia beveik viską: animacijas, foninę veiklą, automatinę sinchronizaciją, vietos nustatymą. Lieka tik pati esminė funkcionalumas – galite skambinti, siųsti SMS, galbūt naudoti vieną ar dvi pasirinktas programas.

Kaip visa tai kartu veikia jūsų kišenėje

Grįžkime prie to momento, kai baterija rodo 15 procentų ir jūs įjungiate taupymo režimą. Dabar jau suprantate, kad vyksta ne vienas paprastas pakeitimas, o visa orkestro simfonija.

Sistema iš karto pradeda stebėti visas programas ir jas klasifikuoja. Tos, kurias nenaudojate, užšąla ir nebegali veikti fone. Procesorius pereina į lėtesnį režimą, ekranas tampa šiek tiek tamsesnis. Jei padėsite telefoną ant stalo, po pusvalandžio jis pereina į Doze režimą ir beveik visiškai nustoja vartoti energiją, tik retkarčiais pabusdamas patikrinti, ar nėra ko nors svarbaus.

Tuo tarpu adaptyvios baterijos algoritmas toliau mokosi iš jūsų įpročių. Jis žino, kad paprastai grįžtate namo apie 18 valandą ir prijungiate telefoną prie įkroviklio. Todėl jis planuoja energijos vartojimą taip, kad baterijos tikrai užtektų iki to laiko, bet nenaudotų per daug taupymo priemonių, kurios galėtų trukdyti jūsų darbui.

Visa ši sistema nuolat balansuoja tarp dviejų tikslų: pratęsti baterijos gyvavimo laiką ir nepabloginti jūsų patirties naudojant telefoną. Tai sudėtingas kompromisas, ir Android inžinieriai nuolat tobulina šiuos algoritmus, kad jie būtų vis protingesni ir efektyvesni.

Galiausiai, baterijos taupymo režimas – tai ne magija, o labai protinga programinė įranga, kuri supranta, kaip veikia aparatūra, ir priima tūkstančius mažų sprendimų per dieną. Kiekvienas tas sprendimas atskirai gali sutaupyti tik truputį energijos, bet visi kartu jie gali pratęsti jūsų telefono veikimą kelias papildomas valandas, o kartais net dieną ar dvi. Ir tai tikrai verta, kai labiausiai reikia.