最佳化應用程式的耗電量

本文說明最佳做法，協助您在使用 Navigation SDK 建構的行動導航應用程式中，盡可能降低耗電量。同時，本文也說明採用這些做法時應考量的取捨。具體來說，本文涵蓋下列內容：

• 高耗電來源，由高到低排序。
• 策略：最佳化耗電量的策略，依重要性排序，從影格率開始。
• 使用者策略：教導應用程式使用者如何在導航時管理 裝置用量。

為什麼要最佳化導航應用程式？

視情況而定，應用程式使用者可能會長時間執行導航。舉例來說，司機和外送員可能需要長時間工作，在不熟悉的地區完成任務。在這種情況下，他們會高度仰賴應用程式內的即時路線指引。這會導致一些常見問題：

• 電池耗電量和充電器可用性。頻繁使用導航功能可能會導致裝置電池耗電速度比預期快。雖然許多使用者可以透過在車內為裝置充電來解決這個問題，但兩輪車駕駛人無法這麼做。
• 裝置因過熱而降速。即使使用者持續為裝置充電，也可能遇到問題。長時間高耗電可能會導致裝置發熱，進而造成熱節流和後續效能損失。

即時路況導航應用程式仰賴耗電量大的功能，例如螢幕、GPS，以及與行動通信基地台的無線電通訊，因此最佳做法是最佳化行動應用程式的耗電量。此外，您也應考量目標對象的耗電量需求，以便在效能和最佳化耗電量之間做出適當的取捨。

哪些功能最耗電？

本節將耗電量高的應用程式內活動分為兩類：

• 畫面轉譯
• 最新位置

畫面轉譯

在行動導航應用程式中，螢幕算繪通常是耗電量最高的部分。每次裝置在螢幕上繪製地圖和其他 UI 元素時，都會仰賴 GPU 和 CPU 處理。同樣地，如果使用者長時間開啟螢幕，也會消耗更多電力。

在某種程度上，如果駕駛或乘客需要看著地圖導航，尤其是連續使用應用程式好幾個小時，耗電量就會很高。在這種情況下，應用程式也會在螢幕上執行較高的轉譯速率，因為地圖會即時更新。在某些情況下，螢幕可能會持續重新繪製，尤其是使用者在不同地點之間移動，且未停下時。

最新位置

除了畫面算繪外，還有另外兩項導航活動會消耗裝置電力：

• 無線電行動通信基地台和 GPS 使用情形
• 位置更新和分享，例如提供預計到達時間，或回報車隊中車輛的位置。

GPS 和手機無線電通訊都仰賴耗電的啟動作業：GPS 必須尋找衛星，而手機無線電必須與基地台協商並建立連線。因此，即使手機無線電會保持啟用 20 到 30 秒，盡可能降低啟動成本，但基本上在導航期間仍會持續運作。這些設定由作業系統控制，無法在應用程式中輕鬆設定。

位置更新通知的耗電量會因不可預測的因素而異。舉例來說，裝置與行動基地台之間的距離會決定耗電量，因為裝置會使用必要的最低訊號，繼續導航，避免切換基地台。因此，在連線能力不佳的區域中導航的裝置，會比靠近基地台的裝置消耗更多電力。此外，部分應用程式可能會與中央車隊管理服務分享位置更新資訊，因此需要與伺服器通訊才能完成這項作業。

最佳化應用程式的耗電量

在導航應用程式中，最佳化用電量的挑戰在於，這些應用程式高度依賴耗電資源，因此在不做出限制螢幕使用等妥協的情況下，減輕影響的選項有限。本節列出最佳化應用程式時可採取的做法，並依影響力由高到低排序。

變更影格率

螢幕會以稱為影格率的頻率更新顯示內容，通常以每秒影格數 (FPS) 為單位。由於螢幕算繪會耗用大量 CPU 和 GPU 處理資源，因此您可以降低影格率來節省電力。

降低影格率後，地圖算繪和互動手勢 (例如平移、縮放或旋轉) 可能會顯得不流暢。為了在電源效率和回應迅速的使用者體驗之間取得平衡，您可以保持較低的基準影格率，並在使用者互動時動態提高影格率。

在 iOS 裝置上，Maps SDK for iOS 會在 GMSMapView 上公開 preferredFrameRate 屬性，以控制影格率。下表列出可調整的 GMSFrameRate 值：

Swift 值	Objective-C 值	說明
.powerSave	kGMSFrameRatePowerSave	使用最低影格率，節省電池用量。
.conservative	kGMSFrameRateConservative	使用中位數影格率，提供更流暢的算繪效果，並節省處理週期。
.maximum	kGMSFrameRateMaximum	使用裝置的最大影格率 (低階裝置為 30 FPS，高階裝置為 60 FPS)。

如需參考資料，請參閱 Navigation SDK for iOS 說明文件中的 GMSFrameRate。

如要直接設定偏好的影格率，請將值指派給 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;

在手勢期間動態調整影格率

影格率較低時，使用者互動 (例如平移、縮放和旋轉) 可能會出現不流暢的情況。如要兼顧互動流暢度和省電效果，可以在使用者手勢期間暫時將影格率調到最高，並在手勢結束後恢復省電影格率。

如要這麼做，請採用 GMSMapViewDelegate 協定，並實作下列方法：

1. 在 mapView:willMove: 中，檢查攝影機移動是否由使用者手勢啟動。如果 gesture 為 true，請將 preferredFrameRate 設為最大值。
2. 在 mapView:idleAtCameraPosition: 中，當相機閒置時，將 preferredFrameRate 還原為省電模式。

以下程式碼範例說明如何在使用者手勢期間動態調整影格率：

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

不使用地圖導航

雖然您無法控制使用者如何設定裝置螢幕亮度，或螢幕保持開啟的時間，但可以提供「不顯示」地圖的導航指引選項。這樣一來，使用者就能選擇該選項來節省電力。舉例來說，如果司機經常在同一地區工作，可能就不需要經常使用地圖導航。如要啟用無地圖導航功能，請在 Navigation SDK 中設定目的地並開始導航，但不顯示地圖。

新增一行程式碼，隱藏 GMSMapView：

mapView.isHidden = true

Navigation SDK 會持續更新道路貼齊位置、預計到達時間和剩餘行程距離，應用程式仍可訂閱由 SDK 觸發的所有事件，追蹤駕駛的行進過程。這不適用於所有用途，如果駕駛人需要查看地圖並遵循視覺指引，就不建議這麼做。以下螢幕截圖並排比較在導航期間切換地圖檢視畫面的情況。

圖 1.Navigation SDK iOS 試用版應用程式顯示資料備份試用版

圖 2. 執行試用版應用程式，但未顯示地圖檢視畫面。請注意，剩餘時間和距離，以及道路貼齊位置仍在更新中。

使用深色地圖樣式

建議您將地圖樣式設為深色主題，減少在螢幕上算繪地圖所需的能源。

Navigation SDK 使用 Google Maps SDK for iOS 算繪地圖，其中包含設定應用程式中任何非導航地圖檢視區塊樣式的選項。導航檢視區塊也支援強制使用深色模式。由於螢幕類型不同，這項設定對每部裝置的影響可能不盡相同，但在某些情況下確實可以節省電力。近期研究發現，深色模式在某些螢幕上節省的電量，取決於螢幕一開始的亮度。舉例來說，如果螢幕亮度設為全亮，深色模式會比亮度已調整為最大亮度 30% 到 50% 的螢幕更省電。在應用程式中使用深色模式時，請務必考量這一點，因為省電效果會與使用者設定的螢幕亮度有關。

如要進一步瞭解如何修改導航 UI，請參閱「修改導航 UI」。

圖 3. 採用深色地圖樣式的 Navigation SDK

使用 mapID 設定 GMSMapView，代表專案中定義的雲端式地圖樣式。

如要使用雲端式地圖樣式設定，您需要具備地圖 ID，代表在 Google 控制台專案中建立的伺服器端地圖設定。如要進一步瞭解如何建立地圖 ID，請參閱地圖 ID 開發人員說明文件。如要進一步瞭解如何設計及部署雲端式地圖樣式設定，請參閱開發人員說明文件，瞭解如何建立及管理雲端式地圖樣式設定。

變更 GPS 位置更新頻率

考量裝置傳送位置更新的耗電量時，請著重於位置更新的頻率，而非傳輸的資料量。

您無法在 Navigation SDK 中直接控制這項功能。 使用非 GPS 地點來源 (行動網路和 Wi-Fi) 時，也適用相同建議。

向使用者說明

應用程式的使用者可能想知道如何最佳化耗電量。為協助使用者降低應用程式耗電量，請建議他們採取下列做法：

• 鎖定手機
• 將導航應用程式移到背景
• 盡可能在不顯示地圖的情況下使用導航功能
• 降低螢幕亮度，例如在 OLED 和 AMOLED 螢幕上使用深色模式，或啟用自動調整亮度功能
• 保持裝置涼爽
• 連上車內 Wi-Fi (如有)

測量耗電量

您可以使用專業級工具測量耗電量，但這類工具通常難以取得或價格昂貴。應用程式和 IDE 分析工具 (例如 Android Studio 中的 Power Profiler 和 XCode Organizer 中的 Battery Usage 窗格) 可測量耗電量，但可能難以移除背景程序的影響，或設定效能基準來測量。在某些情況下，裝置限制可能會導致無法存取必要資料。

您可以使用特殊用途的電源監控硬體，並修改電池連線設定，市面上也有商業產品和服務可協助您完成這項操作。請注意，以這種方式修改裝置可能會導致裝置保固失效。