Ce document décrit les bonnes pratiques à suivre pour optimiser la consommation d'énergie dans une application de navigation mobile que vous créez à l'aide du SDK Navigation. Il décrit également les compromis à étudier pour faire son choix. Plus précisément, ce document aborde les points suivants :
- Sources de forte consommation d'énergie, classées de la plus élevée à la plus faible.
- Stratégies d'optimisation de la consommation d'énergie, par ordre d'importance, en commençant par la fréquence d'images.
- Stratégies pour les utilisateurs finaux afin d'expliquer aux utilisateurs de votre application comment gérer l'utilisation de leur appareil pendant la navigation.
Pourquoi optimiser votre application de navigation ?
En fonction de leur situation, les utilisateurs de votre application peuvent exécuter des conseils de navigation pendant de longues périodes. Par exemple, les chauffeurs et les livreurs peuvent travailler de longues heures et effectuer des tâches dans des zones qu'ils ne connaissent pas. Dans ce cas, ils s'appuient fortement sur les instructions de navigation détaillées dans l'application. Cela entraîne certains problèmes courants :
- Décharge de la batterie et disponibilité des chargeurs. Une utilisation intensive de la navigation peut entraîner une décharge plus rapide que prévu de la batterie de l'appareil. Alors que de nombreux utilisateurs peuvent résoudre ce problème en rechargeant leur appareil dans le véhicule, les conducteurs de deux-roues ne le peuvent pas.
- L'appareil est limité en raison de la chaleur. Même les utilisateurs qui rechargent constamment leur appareil peuvent rencontrer des problèmes. Une consommation d'énergie élevée pendant de longues périodes peut entraîner une surchauffe de l'appareil, ce qui provoque une limitation thermique et une perte de performances.
Les applications de navigation détaillée s'appuient sur des fonctionnalités gourmandes en énergie telles que l'écran, le GPS et la communication radio avec les antennes-relais. Il est donc recommandé d'optimiser la consommation d'énergie de votre application mobile. De plus, vous devez tenir compte des besoins en énergie de votre audience cible afin de trouver le bon équilibre entre performances et optimisation de la consommation d'énergie.
Qu'est-ce qui consomme le plus d'énergie ?
Cette section divise les activités dans l'application associées à une forte consommation d'énergie en deux catégories :
- Rendu de l'écran
- Mises à jour de position
Rendu de l'écran
Le rendu de l'écran est généralement la cause de la plus forte consommation d'énergie dans les applications de navigation mobile. Chaque fois que l'appareil dessine une carte et d'autres éléments d'interface utilisateur à l'écran, il s'appuie sur le traitement du GPU et du CPU. De même, lorsque l'utilisateur laisse cet écran allumé pendant de longues périodes, cela consomme également plus d'énergie.
Dans une certaine mesure, vous pouvez vous attendre à une forte consommation d'énergie de la part des conducteurs ou des passagers qui s'appuient sur une carte visible pour naviguer, en particulier s'ils utilisent l'application en continu pendant de nombreuses heures. Dans ce scénario, l'application effectue également un taux de rendu plus élevé à l'écran, car la carte est alors mise à jour en temps réel. Dans certains cas, l'écran peut se redessiner presque en continu, en particulier lorsque l'utilisateur se déplace d'un lieu à un autre sans s'arrêter.
Mises à jour de position
En plus du rendu de l'écran, deux autres activités de navigation consomment de l'énergie de l'appareil :
- Utilisation des antennes-relais et du GPS
- Mises à jour et partage de la position, par exemple pour fournir une heure d'arrivée prévue ou signaler la position d'un véhicule dans une flotte.
La communication GPS et radio mobile repose sur des opérations de démarrage gourmandes en énergie : le GPS doit trouver des satellites et les radios mobiles doivent négocier avec les antennes et établir une connexion. Pour ces raisons, ils s'exécutent essentiellement en continu pendant la navigation, même si les radios cellulaires restent actives pendant 20 à 30 secondes pour tenter de minimiser les coûts de démarrage. Le système d'exploitation contrôle ces paramètres, que vous ne pouvez pas configurer facilement dans votre application.
Pour les mises à jour de la position, la consommation d'énergie varie en fonction de facteurs imprévisibles. Par exemple, la distance entre l'appareil et la station de base cellulaire détermine la consommation d'énergie, car l'appareil utilise le signal minimal nécessaire pour continuer la navigation afin d'éviter de changer d'antenne. Par conséquent, un appareil qui navigue dans une zone où la connectivité est mauvaise consommera plus d'énergie qu'un appareil qui se trouve à proximité d'une station de base. De plus, certaines applications peuvent partager des mises à jour de localisation avec un service central de gestion de flotte et doivent donc communiquer avec un serveur pour ce faire.
Optimiser la consommation d'énergie de votre application
Le défi de l'optimisation de la consommation d'énergie dans les applications de navigation est que ces applications dépendent fortement de ressources énergivores, ce qui limite vos options pour atténuer l'impact sans faire de compromis, comme restreindre l'utilisation de l'écran. Cette section fournit une liste d'approches que vous pouvez adopter pour optimiser votre application, de la plus à la moins efficace.
Modifier la fréquence d'images
L'écran actualise ce qu'il affiche à une fréquence appelée "fréquence d'images", généralement mesurée en images par seconde (IPS). Étant donné que le rendu de l'écran utilise une puissance de traitement importante du processeur et du GPU, vous pouvez réduire la fréquence d'images pour économiser de l'énergie.
Lorsque vous réduisez la fréquence d'images, le rendu de la carte et les gestes interactifs (comme le déplacement, le zoom ou la rotation) peuvent sembler moins fluides. Pour équilibrer l'efficacité énergétique et une expérience utilisateur réactive, vous pouvez maintenir une fréquence d'images de base faible et l'augmenter de manière dynamique lors des interactions utilisateur actives.
Sur les appareils iOS, le SDK Maps pour iOS expose la propriété preferredFrameRate surGMSMapView pour contrôler la fréquence d'images. Le tableau suivant indique les valeurs de GMSFrameRate que vous pouvez ajuster :
| Valeur Swift | Valeur Objective-C | Description |
|---|---|---|
.powerSave |
kGMSFrameRatePowerSave |
Utilisez la fréquence d'images minimale pour économiser la batterie. |
.conservative |
kGMSFrameRateConservative |
Utilisez une fréquence d'images médiane pour un rendu plus fluide et pour économiser des cycles de traitement. |
.maximum |
kGMSFrameRateMaximum |
Utilisez la fréquence d'images maximale pour un appareil (30 FPS pour les appareils bas de gamme, 60 FPS pour les appareils haut de gamme). |
Pour en savoir plus, consultez GMSFrameRate dans la documentation du SDK Navigation pour iOS.
Pour définir directement la fréquence d'images de votre choix, attribuez une valeur à mapView.preferredFrameRate :
Swift
// Reduce the frame rate to conserve battery:
mapView.preferredFrameRate = .powerSave
Objective-C
// Reduce the frame rate to conserve battery:
mapView.preferredFrameRate = kGMSFrameRatePowerSave;
Ajuster la fréquence d'images de manière dynamique pendant les gestes
Un nombre de FPS plus faible peut rendre les interactions utilisateur (comme le panoramique, le zoom et la rotation) saccadées. Vous pouvez maintenir la fluidité des interactions tout en économisant de l'énergie en augmentant temporairement la fréquence d'images au maximum pendant les gestes de l'utilisateur, puis en revenant à une fréquence d'images économe en énergie lorsque le geste se termine.
Pour ce faire, adoptez le protocole GMSMapViewDelegate et implémentez les méthodes suivantes :
- Dans
mapView:willMove:, vérifiez si le mouvement de la caméra a été initié par un geste de l'utilisateur. Sigestureest défini surtrue, définissezpreferredFrameRatesur la valeur maximale. - Dans
mapView:idleAtCameraPosition:, restaurezpreferredFrameRateen mode économie d'énergie lorsque la caméra devient inactive.
L'exemple de code suivant montre comment ajuster dynamiquement la fréquence d'images pendant les gestes de l'utilisateur :
Swift
class YourViewController: UIViewController {
@IBOutlet weak var mapView: GMSMapView!
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
mapView.delegate = self
// Set a baseline low frame rate to conserve power:
mapView.preferredFrameRate = .powerSave
}
}
// MARK: - GMSMapViewDelegate
extension YourViewController: GMSMapViewDelegate {
func mapView(_ mapView: GMSMapView, willMove gesture: Bool) {
// Increase frame rate during user gestures for smooth interaction:
if gesture {
mapView.preferredFrameRate = .maximum
}
}
func mapView(_ mapView: GMSMapView, idleAt position: GMSCameraPosition) {
// Restore the power-saving frame rate when gestures finish:
mapView.preferredFrameRate = .powerSave
}
}
Objective-C
@interface YourViewController : UIViewController <GMSMapViewDelegate>
@end
@implementation YourViewController {
GMSMapView *_mapView;
}
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_mapView.delegate = self;
// Set a baseline low frame rate to conserve power:
_mapView.preferredFrameRate = kGMSFrameRatePowerSave;
}
#pragma mark - GMSMapViewDelegate
- (void)mapView:(GMSMapView *)mapView willMove:(BOOL)gesture {
// Increase frame rate during user gestures for smooth interaction:
if (gesture) {
mapView.preferredFrameRate = kGMSFrameRateMaximum;
}
}
- (void)mapView:(GMSMapView *)mapView
idleAtCameraPosition:(GMSCameraPosition *)position {
// Restore the power-saving frame rate when gestures finish:
mapView.preferredFrameRate = kGMSFrameRatePowerSave;
}
@end
Naviguer sans carte
Vous ne pouvez pas contrôler la luminosité de l'écran de l'appareil de l'utilisateur final ni la durée pendant laquelle il le laisse allumé, mais vous pouvez proposer une option pour obtenir des instructions de navigation sans carte. L'utilisateur final pourra choisir cette option pour économiser de l'énergie. Par exemple, si les conducteurs travaillent régulièrement dans le même quartier, ils n'ont peut-être pas besoin d'être guidés par une carte aussi souvent. La navigation sans carte peut être activée en définissant une destination et en démarrant le guidage dans le SDK Navigation, mais sans afficher de carte.
Ajoutez une ligne de code pour masquer GMSMapView :
mapView.isHidden = true
Le SDK Navigation continuera de mettre à jour les positions sur la route, l'heure d'arrivée prévue et la distance restante du trajet. Votre application pourra toujours s'abonner à tous les événements déclenchés par le SDK au fur et à mesure de la progression du conducteur. Cela ne convient pas à tous les cas d'utilisation et n'est pas un bon conseil dans les cas où le conducteur doit voir la carte et suivre des instructions visuelles. Les captures d'écran suivantes illustrent une comparaison côte à côte de l'activation et de la désactivation des vues de carte pendant la navigation active.
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Utiliser un style de carte sombre
Envisagez de styliser la carte pour utiliser un thème sombre afin de réduire la quantité d'énergie nécessaire pour l'afficher à l'écran.
Le SDK Navigation affiche ses cartes à l'aide du SDK Google Maps pour iOS, qui contient des options permettant de styliser toutes les vues de carte non liées à la navigation dans votre application. La vue de navigation permet également de forcer le mode sombre. Cela peut ne pas affecter tous les appareils de la même manière en raison des différences de type d'écran, mais cela permet de réaliser des économies d'énergie dans certains cas. Une étude récente a révélé que la quantité d'énergie économisée par le mode sombre sur certains écrans dépend de la luminosité initiale de l'écran. Par exemple, le mode sombre permet d'économiser plus d'énergie sur les écrans réglés sur la luminosité maximale que sur ceux dont la luminosité est déjà ajustée à 30 à 50% de la luminosité maximale. Il est important d'en tenir compte lorsque vous utilisez le mode sombre pour vos applications, car les économies d'énergie dépendent de la luminosité de l'écran définie par l'utilisateur final.
Pour en savoir plus sur la modification de l'UI de navigation, consultez Modifier l'UI de navigation.
Le style de carte basé dans le cloud nécessite un ID de carte qui représente une configuration de carte côté serveur créée dans votre projet de la console Google. Pour en savoir plus sur la création d'un ID de carte, consultez la documentation pour les développeurs sur les ID de carte. Pour en savoir plus sur la conception et le déploiement d'un style de carte basé sur le cloud, consultez la documentation destinée aux développeurs sur la création et la gestion des styles de carte basés sur le cloud.
Modifier la fréquence de mise à jour de la position GPS
Lorsque vous examinez la consommation d'énergie des mises à jour de la position envoyées par l'appareil, concentrez-vous davantage sur la fréquence des mises à jour de la position que sur la quantité de données envoyées lors de la transmission.
Vous ne pouvez pas contrôler directement ce paramètre dans le SDK Navigation. Les mêmes conseils s'appliquent à l'utilisation de sources de localisation non GPS (cellulaire et Wi-Fi).
Informer vos utilisateurs
Les utilisateurs de votre application peuvent souhaiter savoir comment optimiser leur consommation d'énergie. Pour les aider à réduire la consommation d'énergie de leurs applications, conseillez à vos utilisateurs de procéder comme suit :
- Verrouiller le téléphone
- Mettre l'application de navigation en arrière-plan
- Utiliser la navigation sans carte si possible
- Réduisez la luminosité de l'écran en utilisant le mode sombre pour les écrans OLED et AMOLED, ou en activant la luminosité adaptative.
- Maintenez l'appareil au frais
- Se connecter au Wi-Fi embarqué, si disponible
Mesurer la consommation d'énergie
Vous pouvez utiliser des outils professionnels pour mesurer la consommation d'énergie, mais il est souvent difficile ou coûteux de les obtenir. Les outils de profilage des applications et des IDE, tels que le profileur d'énergie dans Android Studio et le volet "Utilisation de la batterie" dans l'organisateur Xcode, mesurent la consommation d'énergie. Toutefois, il peut être difficile de supprimer l'effet des processus en arrière-plan ou de définir une référence de performances par rapport à laquelle effectuer les mesures. Dans certains cas, les restrictions de l'appareil peuvent empêcher l'accès aux données nécessaires.
Vous pouvez utiliser du matériel de surveillance de l'alimentation spécialisé et modifier la configuration de la connexion de la batterie. Des produits et services commerciaux existent pour vous aider à le faire. Notez que la modification des appareils de cette manière peut annuler la garantie de l'appareil.