tìm hiểu, nghiên cứu hiệu suất phần cứng và tuổi thọ pin với các số liệu cụ thể trên thiết bị thực tế , đánh giá mức độ ảnh hưởng và tiêu thụ oin của các phần mềm khác nhau lên phần cứng và đặc biệt là thời lượng pin của thiết bị android
HỌC VIỆN KTMM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO HỌC PHẦN TỐI ƯU PHẦN MỀM DI ĐỘNG Đề tài: TỐI ƯU HIỆU SUẤT PHẦN CỨNG VÀ TUỔI THỌ PIN Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TQH, NXL Hà Nội, Tháng 10/2022 LỜI NÓI ĐẦU Một khía cạnh tuyệt vời cách mạng điện thoại thông minh khả khai thác kho kiến thức nhân loại thiết bị nhỏ vừa vặn túi bạn Các nhà phát triển ứng dụng ngày có lựa chọn hầu hết hai tảng: Android iOS Android có bước dài kể từ thiết bị dùng hệ điều hành xuất hiện, T-Mobile G1 Trong quãng thời gian ấy, chứng kiến xuất nhiều phiên Android, giúp dần biến đổi thành tảng di động mạnh mẽ ngày hôm Ý tưởng thú vị khởi đầu tuyệt vời ứng dụng làm thỏa mãn người dùng, khởi đầu Bước tối đa hóa hiệu suất ứng dụng bạn Người dùng mong muốn từ ứng dụng tốt nhất: sử dụng pin cách tiết kiệm, khởi động nhanh chóng, phản hồi nhanh với tương tác người dùng Qua thời gian tìm hiểu thực tế để xác định đề tài, chúng em nhận đề tài “Tối ưu hiệu suất phần cứng tuổi thọ pin” thiết bị di động đề tài có tính ứng dụng cao cung cấp giải pháp tối ưu phần cứng tuổi thọ pin cách dễ hiểu đẩy đủ có hệ thống cho phép tối ưu hiệu suất phần cứng tuổi thọ pin khoa học Báo cáo đề tài gồm có chương sau: Chương I: Tổng quan đề tài Chương II: Tối ưu hiệu suất phần cứng tuổi thọ pin Chương III: Nghiên cứu thực nghiệm Để hồn thành đề tài này, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo THS.LBC hướng dẫn nhóm em hồn thành đề tài Trong q trình thực hiện, cố gắng tìm hiểu phân tích cài đặt khơng tránh khỏi sai sót Nhóm em mong nhận thơng cảm góp ý q thầy Nhóm em xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH VẼ iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .1 1.1 Giới thiệu Hệ điều hành Android 1.2 Tổng quan hiệu suất 1.3 Hiệu suất android người dùng CHƯƠNG 2: TỐI ƯU HIỆU SUẤT PHẦN CỨNG VÀ TUỔI THỌ PIN 2.1 Tính phần cứng android 2.2 Càng thu thập nhiều thơng tin ảnh hưởng hao pin 2.3 Nguyên nhân gây hao pin 2.3.1 Cấu hình nguồn android 2.3.2 Màn hình 2.3.3 Radios 2.3.4 CPU .9 2.3.5 Cảm biến bổ sung 2.3.6 Chế độ ngủ! 2.3.7 Wakelocks báo thức 10 2.3.8 Framework Doze 10 2.4 Phân tích tiêu hao pin 11 2.4.1 Ứng dụng tiêu hao pin cụ thể .14 2.4.2 Kết hợp liệu pin với liệu sử dụng 16 2.4.3 Chế độ chờ ứng dụng 18 2.5 Phân tích tiêu hao pin nâng cao 18 2.5.1 Trạng thái pin .18 ii 2.5.2 Battery Historian 19 2.5.3 Battery Historian 2.0 26 2.6 JobScheduler giải pháp khắc phục vấn đề tiêu hao pin với API JobScheduler .29 2.6.1 Bối cảnh .29 2.6.2 Job Scheduler .30 2.6.3 Áp dụng JobScheduler 30 2.7 Work Manager 32 2.7.1 Easy to schedule (Dễ dàng lập lịch) 33 2.7.2 Easy to cancel (Dễ dàng hủy bỏ) 33 2.7.3 Easy to query (Dễ dàng truy vấn) 33 2.7.4 Support for all android version (Hỗ trợ tất version android) .33 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .35 3.1 Battery Historian 35 3.2 JobScheduler .41 3.3 Work Manager 45 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ điều hành android Hình 2.1: The KitKat (left) and Lollipop (right) Battery Menus 12 Hình 2.2: KitKat (L) and Lollipop Battery Details 13 Hình 2.3: Chi tiết Pin Facebook Spotify 14 Hình 2.4: Chi tiết Pin Spotify KitKat Lollipop .15 Hình 2.5: Chi tiết liệu Facebook 16 Hình 2.6: Chi tiết liệu Spotify Lollipop 17 Hình 2.7: Chế độ xem hàng đầu lịch sử pin Android Lollipop 20 Hình 2.8: Chế độ xem lịch sử pin Android Lollipop .23 Hình 2.9: Tìm lỗi Wakelocks với Trình sử dụng pin 25 Hình 2.10: Battery Historian 2.0 Header 26 Hình 2.11: Battery Historian 2.0 Aggregate Stats .27 Hình 2.12: Battery Historian 2.0 Graph 28 Hình 2.13: Battery Historian 2.0 Battery Drain Detail .29 Hình 2.14: Kết nối định kỳ 60 giây Bộ lập lịch công việc .30 Hình 2.15: Kết nối định kỳ 150 giây Bộ lập lịch cơng việc .31 Hình 2.16: Kết nối 60 giây 150 giây đồng 31 Hình 2.17: Ảnh chụp hình ứng dụng jobScheduler với dự phịng tuyến tính (trái) theo cấp số nhân (phải) .32 Hình 3.1: Quá trình làm việc với Battery Historian 35 Hình 3.2: Biểu đồ Battery Historian 37 Hình 3.3: Doze Mode 38 Hình 3.4: Battery Report 39 Hình 3.5: JobScheduler khoảng thời gian .39 iv Hình 3.6: Thơng số sử dụng pin ứng dụng 40 Hình 3.7: Giao diện demo 42 Hình 3.8: Demo hoạt động tiến trình 44 Hình 3.9: MyjobService Battery Historian 45 Hình 3.10: Demo Work Manager .49 v CHƯƠNG 1: 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Giới thiệu Hệ điều hành Android Android hệ điều hành di động phát triển Google (GOOGL), sử dụng chủ yếu thiết bị hình cảm ứng, điện thoại di động máy tính bảng Nó cho phép người dùng thao tác với thiết bị cách trực quan thơng qua chuyển động ngón tay như: chạm, vuốt Google sử dụng phần mềm Android tivi, ô tô đồng hồ đeo tay - Mỗi thiết bị thiết kế giao diện riêng Hình 1.1: Hệ điều hành android Hệ điều hành Android.Inc - công ty phần mềm đặt Thung lũng Silicon - phát triển, sau Google mua lại vào năm 2005 Google công bố thiết bị chạy Android thị trường vào năm 2007 Kể từ đó, nhà phát triển phần mềm sử dụng cơng nghệ Android để phát triển ứng dụng dành cho thiết bị di động, bán cửa hàng ứng dụng Tính đến tháng năm 2020, Android hệ điều hành phổ biến sử dụng thiết bị di động, với 74,3% thị phần toàn cầu IOS Apple đứng thứ hai với 24,8% Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thơng minh tồn giới vào thời điểm quý năm 2017, với tổng cộng tỷ thiết bị kích hoạt 1,3 triệu lượt kích hoạt ngày Sự thành cơng hệ điều hành khiến trở thành mục tiêu vụ kiện liên quan đến phát minh, góp mặt gọi "cuộc chiến điện thoại thông minh" công ty công nghệ Ưu, nhược điểm hệ điều hành android: Ưu điểm: o Kho ứng dụng đa dạng o Mẫu mã đa dạng o Có thể mở rộng nhớ thẻ nhớ o Khả tùy biến cao chỉnh sửa mà khơng có can thiệp hay cấm cản từ Google o Người dùng ưa chuộng nhiều Nhược điểm: o Nhiều ứng dụng chạy ngầm làm chậm máy o Một số ứng dụng chưa tối ưu hóa tốt o Chất lượng số ứng dụng o Dễ bị virus xâm nhập 1.2 Tổng quan hiệu suất Hiệu suất có nhiều ý nghĩa người khác Khi nói đến ứng dụng dành cho thiết bị di động, hiệu suất mơ tả cách ứng dụng hoạt động, hiệu hoạt động ứng dụng liệu có gây nên thích thú với người sử dụng hay không 1.3 Hiệu suất android người dùng Hiệu suất phức tạp có hàng nghìn thiết bị khác nhau, tất có mức sức mạnh tính tốn khác Đơi để ứng dụng chạy thiết bị nhắm mục tiêu hàng đầu giống thành tựu riêng Chúng ta xem xét hiệu suất ứng dụng cụ thể mặt quản lý lượng, hiệu tốc độ Bên cạnh đề cập đến vấn đề mà nhà phát triển ứng dụng dành cho thiết bị di động gặp phải khám phá công cụ giúp xác định xác định vấn đề hiệu suất thường thấy tất ứng dụng dành cho thiết bị di động Một số nguyên nhân dẫn đến thiết bị android bị giảm hiệu suất sử dụng thực tế phổ biến: Các cập nhật hệ điều hành ngày có dung lượng lớn: Hầu hết cập nhật Android chiếm dung lượng lẫn tài nguyên ngày lớn Với nâng cấp chừng 1-2 năm sau bạn mua máy khơng vấn đề nhà sản xuất quan tâm đến thiết bị bạn cố gắng tối ưu, cập nhật sau 3-4 năm bắt đầu tồn suy giảm hiệu Các ứng dụng mở rộng dùng nhiều tài nguyên hơn: Những ứng dụng đăng lên Play Store lúc nhiều hơn, chúng tiêu thụ lượng lớn tài nguyên hệ thống bổ sung chức lúc nhiều… Ứng dụng chạy nhiều: Mặc dù bạn đóng ứng dụng âm thầm chạy ngầm, update, download thông tin làm cho thiết bị Android bạn ngày chậm Phần cứng lỗi thời : Mỗi thiết bị Android có vịng đời định, vượt ngưỡng khả hoạt động giảm Ví dụ nhớ gặp vấn đề, hệ điều hành thiết bị bạn phải chuyển sang lưu đọc liệu ô khác nên thời gian hơn, vơ tình làm app bạn nhạy hơn, chờ load lâu chút Hay nhớ máy khơng đủ lớn file tạm khơng có chỗ chứa nên tiến trình chờ xử lý lâu Sự ổn định mạng: Với phát triển tiên tiến nay, việc kết nối thiết bị với thông qua đường truyền mạng vô thiết yếu, cố mạng nhỏ làm gián đoạn chuỗi kết nối Hiệu suất mạng không ổn định thấp dẫn đến trải nghiệm người dùng vô tệ, kéo theo ứng dụng thiết bị android không hoạt động tốt Điều quan trọng phát triển ứng dụng dành cho thiết bị di động đo lường hiệu suất phần cứng tuổi thọ pin Và đề tài tìm hiểu cách tối ưu hóa hiệu suất giao diện người dùng để hiển thị cơng cụ để lập cấu hình hiệu suất phần cứng tuổi thọ pin CHƯƠNG 2: 2.1 TỐI ƯU HIỆU SUẤT PHẦN CỨNG VÀ TUỔI THỌ PIN Tính phần cứng android Chúng ta xem xét số cảm biến có Samsung S5: Máy quét vân tay Máy đo nhịp tim Màn hình ánh sáng Độ ẩm tương đối Nhiệt độ môi trường Áp kế NFC (Near-Field Communications) Con quay hồi chuyển Gia tốc kế 10 Bluetooth 11 Wi-Fi 12 Đài FM 13 Đài phát di động 14 Camera trước sau 15 GPS 16 Từ trường 17 Thông lượng ánh sáng 18 Nhiệt độ pin 19 Micrô 20 Cảm ứng Cách đơn giản để nhanh chóng hiểu khía cạnh hiệu suất tất cảm biến xem xét tiêu hao điện Các phận thiết bị tiêu thụ nhiều nguồn điện thứ cần phải cẩn thận