電話機は多くの場合、仕様に記載されているよりも少ないバッテリーで動作します。 メーカーの声明と私たちの期待が必ずしも正当化されない理由を理解してみましょう。
一部のメーカーの電話は、同じバッテリー容量と同様の動作条件で長いバッテリー寿命を持っています。 明らかに、これは使用されるハードウェアの特性によるものです-デバイスが構築される超小型回路、ディスプレイ、その他の電子部品。 しかし、私たちは実際の生活がメーカーの約束と異なる理由を理解しようとしています。 これらの条件では、同じ「鉄」上に構築されたデバイスの動作を比較するため、「鉄」の機能は背景に消えていきます。
当たり前のことについて
まず、オフラインモードでバッテリーに保存されたエネルギーが、プロセッサ、レシーバー、トランスミッター、ディスプレイ、バックライト、GPS、Bluetooth、Wi-Fi、FMレシーバー、懐中電灯などの操作のすべてのデバイスのニーズに完全に対応するために使用されることを認識する必要があります。 したがって、含まれる各エネルギー消費者は、他の消費者が利用できる残りのエネルギーとバッテリー寿命の可能な持続時間を減らします。
したがって、ユーザーがたくさん話したり、おもちゃをプレイしたい場合は、スタンバイモードでは、使用せずに置いた場合よりもはるかに少ないバッテリーを充電せずに電話が留まることができるという事実を我慢する必要があります。
バッテリーをあまり頻繁に充電したくない場合は、電話で何も心配する必要がなく、オフラインモードでバッテリーの放電を加速する不要な内部消費者をオフにします：バックライトの削減、必要に応じて通信、地図を閉じてGPSをオフにし、まれな更新を構成します。
バッテリー
彼らが通常注意を払う最初の事柄はバッテリー容量です。 バッテリー容量を増やすとバッテリー寿命が長くなることは明らかです。 しかし、「バッテリー容量」は、バッテリーの特定の「設計」、計算された目標パラメーターであることに留意する必要があります。 特定の設計および製造技術については、生産における適切な製品の許容可能な歩留まりを確保するために「余裕を持って」示されています。
通常、生産を終了すると、特定のバッテリーの容量は公称値よりもわずかに高くなりますが、体内での不可逆的な化学プロセスにより、バッテリーは次の充電サイクルでエネルギーを蓄えることができなくなり、さらに内部抵抗が増加します。 実際には、特定のバッテリーインスタンスが保存できる電気エネルギーの量は、その公称容量だけでなく、動作する多くの条件にも依存します。
バッテリーを充電するプロセスから始めましょう。バッテリーは通常、デバイス（携帯電話、タブレット）から取り外すことなく充電されます。 非常に簡略化された図を図1に示します。
図1.簡略化された電源と充電器の接続図
E-バッテリー電源（EMF）
Ri-バッテリーの内部抵抗
R-バッテリーを電話に接続する際の接点の抵抗
R-負荷抵抗（電話のすべての消費者）
+ ZUおよび–ZU-「充電器」の連絡先
CPS-電話プロセッサによって制御される充電制御回路
V-バッテリー電圧を測定するADC
実際、電話に接続されている「充電器」は単なるエネルギー源であり、充電プロセスは、デバイスのソフトウェアに組み込まれたプログラムに従って、デバイス自体（CPSモジュール）によって制御されます。
充電器の接続時にバッテリーが非常に放電し、その電圧が下限値を下回る場合、デバイスは低電流充電モード-トリクル充電をオンにします。 このモードでは、充電器が接続されているにもかかわらず、電話には通常「生活の兆候」が表示されません。 この充電は、バッテリーの電圧が電話機のプロセッサを起動するために必要な最小値に達するまで続けられます（最新のデバイスでは、通常3.0 V以下）。 この時点で、電話機は「寿命」に達し、そのプロセッサはバッテリー充電プロセスの制御を開始します。
充電電流パルスがバッテリーに印加され、その後、バッテリー両端の電圧が測定される休止が続きます。 さらに、バッテリー温度が監視されます。 バッテリーの温度が事前に選択した値（通常〜40°C）を超えると、バッテリーが冷却できるように充電プロセスがしばらく停止します。
バッテリー電圧制御は、充電状態を判別するために使用されます。 これには、電圧自体だけでなく、時間に応じて変化する傾向も考慮されます。 バッテリーは、電圧の上昇が止まり、低下する傾向がある場合、充電されたと見なされます。
デバイスの使用プロセスでは、プロセッサはその動作期間中にバッテリー電圧を監視し、バッテリー電圧が電話設定で設定された下限（通常〜3.0 V）に達すると、電話は自動的にオフになります。 すべてがシンプルに思えますが、上記のプロセスの実装と電話の設計の技術的特徴に関連するいくつかのニュアンスがあります。
校正
電話のバッテリー電圧を測定するために、ADCが使用されます。ADCは、特定の離散ステップで電圧を測定でき、キャリブレーションが必要です。 キャリブレーション中に、測定ポイントでの実際の電圧値と、決定を行うために電話ソフトウェアに転送されるデジタル値との間に対応関係が確立されます-ディスプレイにバッテリーレベルを表示する、低バッテリーのために電話を自動的にオフにする、または充電時にバッテリーを停止する
明らかに、バッテリー電圧計のキャリブレーションが正しくない電話はまったく正しく動作しない可能性があります-現在のバッテリーレベルに関する誤った情報でユーザーを欺き、事前に電話をオフにし、完全に充電されるまでバッテリーが充電されないようにします。
残念ながら、バッテリーの表示、充電、および放電のパラメーターは、電話の規格によって規制されていないため、各メーカーは自由に行うことができます。 サービスセンターでは、メーカーがこうした技術的能力を提供していないため、ADCキャリブレーションの問題を常に解決できないことが特に不愉快です。
電圧を測定するプロセスは、通常、電話ボードにある回路ですでに発生しています。制御ポイントとバッテリーの実際の回路の間には、測定結果に影響を与える中間要素がいくつかあります。
まず第一に、これは接点の抵抗（図1のRk）であり、これによりバッテリーが電話機に接続されます。 また、一部の電話機の設計では、電話機本体の要素とプリント基板の間に追加の中間接点があります。 もちろん、電話メーカーは、これらのコンタクトが最小限の抵抗を持ち、長期にわたって所有物を失うことがないように対策を講じています。 それでも、以前の投稿ですでに書いたように、連絡先の汚染は作業の結果に非常に顕著な影響を与える可能性があります。 実際、バッテリーの内部抵抗だけでなく、接触抵抗の増加により、トランスミッターによる最大電流消費の瞬間に、測定ポイントの電圧が設定された制限より低くなる可能性があり、その結果、バッテリーが非常に放電していることを考慮して、プロセッサが電話をオフにします。
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E （ボルト） |
Ri + R k（オーム） |
私は ビット （ A） |
V （ ボルト） |
デバイスのアクション |
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3.6 |
0.2 |
1 |
3.4 |
作品 |
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3.4 |
0.2 |
1 |
3.2 |
作品 |
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3.2 |
0.2 |
1 |
3.0 |
シャットダウン寸前 |
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3.6 |
0.5 |
1 |
3,1 |
作品 |
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3.4 |
0.5 |
1 |
2.9 |
切断する |
表1.バッテリー電圧（E）、バッテリーの内部抵抗（Ri）、および接触抵抗（Rk）に応じてADCによって測定される電圧（V）。
計算を簡単にし、明確にするために、ラウンド値を取りましたが、特にGSM900トランスミッターが最大電力（2 W）で動作している場合、1Aに近い消費電流は特に奇妙なものではありません。
この表は、接触抵抗が増加すると電話機が早期にシャットダウンする可能性があることを示しています。 このような効果は、発信または着信コール、SMSの送信/受信、送信機の電源がオンになっているときの残高やその他の操作のときに観察されます。
実用的な結論-電話をオフラインで長時間使用したい場合は、バッテリーが電話に接続されている連絡先をきれいにしてください！
動いている
ネットワークがどの基地局を介して着信コールまたは着信メッセージの場合にモバイルデバイスを検索する必要があるかを知るには、一定の精度で電話が設置されているエリアに関する情報が必要です。 このため、電源をオンにすると、電話機はネットワークに登録され、サービスエリアの領域を移動すると、新しいロケーションエリアで再登録が実行されます。 各再登録には、短い双方向無線通信セッションが必要です。その間、電話（それに取り付けられたSIMカード）の認証が確認され、電話は新しい一時識別子（TMSI）を受け取ります。
そのような各通信セッションは、追加のバッテリー電力消費を引き起こします。 その結果、サービスエリア内を頻繁に移動する電話は、1か所にある場合よりも早くバッテリーを放電します。
スケジュールされた情報配信
スタンバイモードの電話機には、通常はユーザーには見えない多くのイベントが含まれます。 着信コールとメッセージを受信できるようにするために、電話機はネットワークのベースステーションから送信された情報をリッスンします。
GSMネットワークは、特定のデバイスの情報を送信できる期間内に、一種の「スケジュール」を確立します。 特定の地域に滞在している加入者の数に応じて、エンジニアは電話を異なる数のページンググループに分割でき、その呼び出しは異なるマルチフレーム中に実行されます。 BS-PA-MFRMSパラメーターの値を変更することにより、エンジニアは、1秒ごと、3回ごと、または9回ごとのマルチフレームで、受信機をオンにして、自分宛の信号を受信するように電話を強制できます。
呼び出し信号を受信できる期間に加えて、「スケジュール」には、位置情報を電話に配信する（MOCKBA-OBLASTなど）または他のサービスを実装するために使用されるブロードキャストメッセージ（Cell Broadcast）の受信も含まれます。
明らかに、電話がレシーバーをオンにする必要があるほど、バッテリーからのエネルギー消費が大きくなり、それに応じてバッテリー寿命が短くなります。
ユーザーがネットワーク設定に影響を与えられない場合、レシーバーの追加のスイッチオンに影響を与える電話設定について考えることができます。 たとえば、ネットワークブロードキャストメッセージ（セルブロードキャスト）の受信をオフにしたり、追加のサービスを使用することでバッテリ寿命を短縮することに耐えることができます。
2G / 3G
購入を選択する際に電話のパラメーターを調べると、多くの人が、3Gネットワークのスタンバイモードと通話モードの両方での同じ電話のバッテリー寿命に関するメーカーの約束が2Gネットワークに満たないことに気付いたでしょう。 技術の進歩は逆の結果をもたらすと思われますか？
事実、3Gは、無線チャネルを介した送信と無線信号の生成に情報をパッキングする根本的に異なる方法を使用しているということです。 2Gネットワークでの同様の操作に比べて多くの利点があるため、3Gネットワークで無線チャネルを介して送信する情報を処理するには、非常に大きな計算リソースと、基地局信号の連続受信の使用が必要です。
機器メーカーは、通信を提供する携帯電話のすべての物理的要素によるエネルギー消費の削減に苦労しています。 トリックの1つは、電話とSIMカードの間のセッション間で、SIMカードへのクロック信号と電源電圧の供給をオフにする機能です。 しかし、そのような体制の実装が常に完璧であるとは限りません。 その結果、一部の電話は、SIMカードとの通信セッション間で十分に深く眠ることができません。 このようなエラーの結果は、たとえば、SIMカードに電源電圧とクロック信号を無意味に供給し、追加のバッテリー消費につながる可能性があるため、バッテリーをより頻繁に充電する必要があります。
残念ながら、この場合ユーザーはほとんど何もできません。 電話ソフトウェアの新しいバージョンのリリースと使用のみが問題の解決に役立ちます。
では、メーカーのバッテリー寿命の約束をどのように評価しますか？
まず、メーカーは通常、「スタンバイ時間で最大XXX時間」または「通話時間で最大X時間」と慎重に書くことに注意してください。 つまり、データは、相対的に言えば、携帯電話のバッテリー寿命の「理想的な」状態を指します。
たとえば、待機時間の場合：
- 電話はスタンバイモードでのみ使用されます。 彼らはそれを話さず、ボタンを押さず、バックライト、FMラジオ、プレーヤーをオンにせず、ゲームやネットワーク経由で情報を交換するアプリケーションを使用しません。
- ネットワークには電話の「節約」モードが最もあります。最大値はBS-PA-MFRMS = 9です。そのため、電話が受信機の電源を入れることはめったにないため、ネットワークはLOCATION UPDATE操作によって「スケジュールどおり」に場所を確認する必要がありません。
トークタイム：
- 電話機はベースステーションの隣にあるため、電話機の送信機の最小出力電力を設定できます。これにより、バッテリー電力を最も経済的に使用できます。
- 会話は連続的です。これにより、たとえば会話の開始時に間隔が短くなり、その間、基地局がコマンドで電話送信機の最小出力電力を設定するまで、電話はより高いレベルの出力電力で動作するように強制されます。
現実の電話はそのような「理想的な」条件で決して使用されないため、バッテリー寿命の実際の値は宣言された最大値よりも著しく少ないことは明らかです。
しかし、彼らはバッテリー寿命を競うためだけでなく、彼らが提供する機能を使用するために電話を買うのでしょうか？