2.1.1 硬體測試
方法1：通過android api獲取，**如下：
registerreceiver(receiver, new intentfilter(intent.action_battery_changed))；
這種方法的缺點：獲取手機整機耗電，實時性差精度小(只能監控電池電量剩餘量和跳變)，測試工具本身的效能消耗，手機休眠後無法持續監測。
方法2：通過讀取系統電池感測器裝置節點。
/sys/class/power_supply/battery/uevent
這種方法的缺點是：測試工具本身的效能消耗，持續採集頻率不得超過100hz，只有部分機型支援此節點(nexus 4, nexus one)。
方法3：使用外接電流儀。
這種測試方案可以很好彌補上面兩種方案的缺點，不受測試機型限制，不會造成測試方案本身帶來的額外的效能消耗，可以達到很高的測試精度，可以達到很高的採集頻率。唯一的缺點就是電流儀**高得感人。
確定了測試方案，下面詳細介紹測試環境的搭建，測試工具的使用，以及一些方案落地成果。
1. 硬體測試工具簡介
測試工具包括如圖2-2所示。圖2-2a是直流恆壓電源（agilent 66319d）。圖2-2b是gpib（通用介面匯流排）。圖2-2c是模擬電池。圖2-2d是pc端電流軟體。
使用方法如下：
1）把假電池裝進待測試的手機，如圖2-3a所示。
2）假電池出來的兩根引線連線到穩壓電源的輸出介面output上引線的接線正負位置，如圖2-3b所示。
3）gpib線連線穩壓電源和電腦，如圖2-3c所示。
4）整體連線圖展示，如圖2-3d所示。
完成以上步驟後，pc端裝好電流軟體，啟動，設定相關的引數，然後開啟穩壓電源，開啟手機，就可以進入手機的電流測試了。
圖2-2 硬體測試工具示意圖
圖2-3 硬體測試工具接線圖
採集資料流程如下：
1）reset電源的初始狀態。
2）直流恆壓電源設定為4.2v電壓值。
3）引數配置完成後按下dlog按鈕記錄日誌（引數配置見使用手冊）。
4）按下measure按鈕開始電流測試，測試完成後儲存log到自定義目錄。
分析結果如下：單擊marker線，會產生2條垂直的標記線，可以任意移動，軟體右下方自動產生成2條標記線之間的時間和耗電量，如圖2-4所示（耗電量=時間×電流）。
圖2-4 資料採集軟體
2. 案例分享
以上介紹的硬體測試方法，主要適用於對整機場景功耗的量化。下面介紹下我們在使用這種測試方法在實際專案上的應用成果。
【例2-1】分析cpu頻率與電量消耗的關係
cpu的功耗會隨著頻率提公升而增加已經是大家的共識，僅僅只考慮cpu的頻率而定論它的功耗是否正確呢，對此我們做了一系列的測試，同時控制cpu的頻率和使用率，觀察在各個場景下的電流值，如圖2-5所示。
圖2-5 cpu主頻與耗電的關係
通過測試資料發現，在cpu空閒的情況下，cpu頻率對耗電的影響幾乎是忽略不計的，因此在系統空閒的時候對手機強制降頻是不能節電的（單核的情況下，在多核的情況下場景會更加複雜）；在cpu使用率30%的情況下，手機達到800mhz以後手機的功耗隨cpu頻率增加的幅度增加，這時候可以考慮適當降低cpu頻率獲得更好的功耗控制；在cpu使用達到50%，手機的功耗已經和頻率成直線增加，這時候降低cpu頻率增加cpu使用率，並不一定會給手機功耗帶來很好的成效；所以在選擇降頻節能方法時，要充分考慮cpu頻率和使用率帶來的是真的省電還是徒勞無功。
【例2-2】分析手機螢幕背景色與功耗的關係
在手機的正常使用過程中，螢幕其實是最大的耗電元凶，那麼顯示螢幕材質，以及選擇螢幕背景色對手機功耗的影響到底是怎麼樣的，我們可以通過硬體的測試方式來做乙個詳細的對比。表2-1是當年主流手機顯示屏技術與功耗的對照表。
而不同的顯示螢幕實現技術在不同顏色顯示上的表現是怎麼樣的？在不同的螢幕上我們長時間使用的背景色應該怎麼選擇呢？以下是三星官方給出的oled和led的色彩功耗對比圖,如圖2-6所示。
表2-1 各種材質螢幕和功耗的關係
技術 材質型別 功耗
lcd lcd+led背光
tft-lcd
ips
slcd
oled amoled
super amoled
圖2-6 不同螢幕不同顏色與功耗的關係
可以看出全白的時候oled耗電是lcd的3倍，全黑的時候lcd耗電是oled的10倍，30%白色的時候兩者相當。
針對lcd螢幕，我們只需要關注螢幕亮度值（0～255）帶來的耗電，值越大耗電越大；而針對oled螢幕，我們不但要關注螢幕的亮度值，還需要關注每個畫素的rgb值。對此我們也做了一些驗證，幫助專案組在適配不同機型時，選擇怎麼樣的色彩，如圖2-7所示。
由以上的資料可知slcd螢幕同耗電最亮是最暗的2～3倍，建議在亮度選擇的時候使用適當的亮度；super amoled最高亮度時全黑比全白節電60%，建議應用ui盡量採用深色調。
圖2-7 slcd對比super amoled螢幕亮度與功耗
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