CN106714289B - 基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法 - Google Patents

基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，用于解决现有智能手机存在的不能显示应用组合在剩余电量下的可用时间和电量消耗快的技术问题，包括数据收集模块收集智能手机正在运行的所有应用软件、当前的电量、时间和在前台运行的应用软件；数据分析模块计算应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量；应用组合耗电预测模块计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间；应用分类模块将上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数均大于所有应用软件上一次在前台运行的时间均值、总使用时间均值和启动次数均值的应用软件，作为用户近期常用应用软件；电量管理模块对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理。

Description

基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法
技术领域
本发明属于数据分析技术领域，涉及一种智能手机剩余电量管理方法，具体涉及一种基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，可用于管理智能手机剩余电量的使用。
背景技术
智能手机像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，有足够的屏幕尺寸和带宽，既方便携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多第三方应用软件可以就此展开。智能手机的出现改变了人们的生活方式及对传统通讯工具的需求，智能手机除了具备传统通讯工具的通话、发送短消息的功能外，还具备了电子邮件、视频等丰富的功能，与传统功能手机相比，智能手机以其便携、智能等的特点，使其在娱乐、商务、时讯及服务等应用功能上能更好的满足人们对移动互联的体验。如今，智能手机已经逐渐深入并广泛应用到人们的日常生活中，智能手机几乎成了这个时代不可或缺的代表配置。
随着智能手机的快速发展，智能手机的功能越来越丰富，人们对智能手机的依赖也越来越严重。然而智能手机屏幕较大，各类应用软件比较多，电量消耗比较快，而且用户无法知道在剩余电量中使用自己所需的某些应用时，智能手机可用多长时间，导致人们在使用智能手机时非常不便。
针对智能手机存在的问题，通常的研究中仅提供给用户正常情况下手机的可用时间，采用硬件方式解决智能手机电量消耗快的问题，例授权公告号为CN 202197340U，名称为“一种手机双电池电量管理系统”的专利中公开了一种手机双电池电量管理系统，包括电源充电切换模块、第一电池、第二电池、双电池控制单元、电池管理单元、基带芯片和显示单元，该系统通过电池的切换方式为手机延长使用时间，并提供给用户正常情况下、连续通话情况下和连续播放音乐情况下手机电池的使用时间，但仍存在以下不足：(1)该系统只提供给用户正常情况下、连续通话情况下和连续播放音乐情况下电池的使用时间，然而用户一般情况下会使用智能手机的各种应用软件，并不会只进行通话或只进行播放音乐这种单调的应用使用，因此用户更需要知道自己需要的某些应用在智能手机剩余电量下的可用时间，而该系统只能提供上述几种情况的电池使用时间，并不能给用户提供实际的帮助。(2)该系统通过电池的切换方式提升智能手机续航能力，而目前大多数智能手机只能提供一块电池，这种方式不能普遍运用到各类智能手机中，因此该系统并未真正解决智能手机电量消耗快的问题，也没有真正提升智能手机续航能力，实用性差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，用于解决现有智能手机存在的不能显示应用组合在剩余电量下的可用时间和电量消耗快的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：
(1)数据收集模块收集智能手机正在运行的所有应用软件，得到智能手机应用组合，同时收集智能手机当前的电量、时间和正在前台运行的应用软件，并将智能手机应用组合和收集到的智能手机当前的电量、时间及正在前台运行的应用软件，按行写入智能手机本地文件中；
(2)数据分析模块按行读取智能手机本地文件，并计算本地文件中各相邻行的时间差和电量差，得到智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量；
(3)应用组合耗电预测模块计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间，实现步骤为：
(3a)应用组合耗电预测模块根据步骤(2)中的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量，建立应用组合模型，得到任意应用组合的单位时间耗电量；
(3b)应用组合耗电预测模块获取智能手机剩余电量，并利用该剩余电量和步骤(3a)中的任意应用组合的单位时间耗电量，计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间；
(4)应用分类模块获取智能手机各应用软件上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数，并分别计算所有应用软件上一次在前台运行的时间均值、总使用时间均值和启动次数均值，再将上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数均大于各自均值的应用软件，作为用户近期常用应用软件；
(5)用户根据任意应用组合在剩余电量下的可用时间，选择用户需要的应用组合；
(6)电量管理模块对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理，具体为：电量管理模块获取智能手机后台正在运行的所有应用软件，并依次判断后台正在运行的所有应用软件是否属于用户需要的应用组合，若是，执行步骤(7)，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，实现对智能手机资源使用的管理；
(7)电量管理模块依次判断属于用户需要的应用组合的后台正在运行的应用软件，是否属于用户近期常用应用软件，若是，保留该后台正在运行的应用软件，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，实现对智能手机资源使用的管理。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
第一，本发明利用智能手机剩余电量和任意应用组合的单位时间耗电量，计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间，为用户提供了应用组合在智能手机剩余电量下的可用时间，用户在使用智能手机中需要的某几个应用软件之前，就可以知道这几个应用软件在智能手机剩余电量下的可用时间，为用户使用智能手机提供了便利。
第二，本发明利用用户近期常用应用软件和用户选择的应用组合，判断出智能手机的后台应用软件是保留还是关闭，对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理，合理使用了智能手机剩余电量，通过关闭不需要的应用软件，管理手机资源的使用，杜绝了不需要的应用软件在后台运行浪费手机电量，减少了手机资源使用带来的电量消耗，解决了智能手机电量消耗快的问题，提升了智能手机续航能力，无须添加额外的电池，具有极强的实用性。
附图说明
图1为本发明基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理装置的整体结构示意图；
图2为本发明基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细描述。
参照图1，基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理装置，包括数据收集模块、数据分析模块、应用组合耗电预测模块、应用分类模块和电量管理模块，其中：
数据收集模块收集智能手机正在运行的所有应用软件，得到智能手机应用组合，同时收集智能手机当前的电量、时间和正在前台运行的应用软件，并将智能手机应用组合和收集到的智能手机当前的电量、时间及正在前台运行的应用软件，按行写入智能手机本地文件中。
数据分析模块读取智能手机本地文件，并计算本地文件中各相邻行的时间差和电量差，得到智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量。
应用组合耗电预测模块获取智能手机剩余电量，根据数据分析模块中的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量，建立应用组合模型，得到任意应用组合的单位时间耗电量，利用获取的智能手机剩余电量和任意应用组合的单位时间耗电量，计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间。
应用分类模块获取智能手机各应用软件上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数，并分别计算所有应用软件上一次在前台运行的时间均值、总使用时间均值和启动次数均值，再将上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数均大于各自均值的应用软件，作为用户近期常用应用软件。
电量管理模块对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理。
参照图2，基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，包括如下步骤：
步骤1：数据收集模块收集智能手机正在运行的所有应用软件，得到智能手机应用组合，同时收集智能手机当前的电量、时间和正在前台运行的应用软件，并将智能手机应用组合和收集到的智能手机当前的电量、时间及正在前台运行的应用软件，按行写入智能手机本地文件中。
其中智能手机应用组合是指智能手机中正在运行的所有应用软件，包括智能手机正在前台运行的应用软件和智能手机正在后台运行的所有应用软件，另外，智能手机当前电量是指采用动态注册广播方法收集的当前电量占总电量的百分比，数据收集模块借用智能手机的辅助功能，获取桌面上打开的应用软件，从而得到正在前台运行的应用软件。
步骤2：数据分析模块按行读取智能手机本地文件，并计算本地文件中各相邻行的时间差和电量差，得到智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量。
数据分析模块按行的方式读取智能手机本地文件，得到数据行，将各相邻行的时间和电量相减，得到对应的时间差和电量差，计算对应行的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量，得到新的数据行，遍历得到的新的数据行，找到智能手机应用组合相同的数据行，合并对应的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量。
步骤3：应用组合耗电预测模块计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间，实现步骤为：
步骤3.1：应用组合耗电预测模块根据步骤2中的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量，建立应用组合模型，得到任意应用组合的单位时间耗电量，本实例应用组合模型的表达式为：
Y＝α+β1X1+...+βnXn+ε，
其中，Y为应用组合单位时间耗电量，X1、...、Xn为单个应用单位时间耗电量，α、β1、...、βn为回归系数，ε为模型误差。
其中，建立应用组合模型采用最小二乘法，最小二乘法表达式为：
其中ε为模型误差，是参数α、β1、...、βn的最小二乘估计。
步骤3.2：应用组合耗电预测模块获取智能手机剩余电量，并利用该剩余电量和步骤3.1中的任意应用组合的单位时间耗电量，计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间。
应用组合耗电预测模块为用户提供了应用组合在智能手机剩余电量下的可用时间，与现有技术仅提供用户常用情况下、连续通话情况下和连续播放音乐情况电池的使用时间相比，用户更想知道自己所需要的某几个应用软件在剩余电量下的可用时间，该模块恰好可以为用户提供任意所需要的组合在剩余电量下的可用时间，使用户在使用智能手机中需要的应用组合之前，就可以知道应用组合在智能手机剩余电量下的可用时间，为用户使用智能手机提供了便利。
步骤4：应用分类模块采用UsageStatsManager的queryUsageStats()方法获取智能手机各应用软件上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数，并分别计算所有应用软件上一次在前台运行的时间均值、总使用时间均值和启动次数均值，再将上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数均大于各自均值的应用软件，作为用户近期常用应用软件。
步骤5：用户根据任意应用组合在剩余电量下的可用时间，选择用户需要的应用组合。
步骤6：电量管理模块对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理，具体为：电量管理模块获取智能手机后台正在运行的所有应用软件，并依次判断后台正在运行的所有应用软件是否属于用户需要的应用组合，若是，执行步骤7，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，包括屏幕亮度、移动数据状态、WiFi连接状态、GPS状态和蓝牙状态，实现对智能手机资源使用的管理。
本实例采用Android的“am force-stop”命令关闭后台正在运行的应用软件，这样可以防止应用软件在后台自动重启，另外，本实例通过将屏幕亮度调低，关闭不需要的移动数据、WiFi、GPS和蓝牙连接来实现对智能手机资源使用的管理，减少智能手机资源使用带来的电量消耗。
步骤7：电量管理模块依次判断属于用户需要的应用组合的后台正在运行的应用软件，是否属于用户近期常用应用软件，若是，保留该后台正在运行的应用软件，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，包括屏幕亮度、移动数据状态、WiFi连接状态、GPS状态和蓝牙状态，实现对智能手机资源使用的管理。
通过判断后台正在运行的所有应用软件是否属于用户需要的应用组合和用户近期常用应用软件，关闭不属于用户需要的应用组合和用户近期常用应用软件的应用软件，杜绝了用户不需要的应用软件在后台运行而浪费手机电量，从而合理管理了智能手机剩余电量的使用，解决了智能手机电量消耗快的问题，提升了智能手机续航能力。

Claims (3)

1.一种基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)数据收集模块收集智能手机正在运行的所有应用软件，得到智能手机应用组合，同时收集智能手机当前的电量、时间和正在前台运行的应用软件，并将智能手机应用组合和收集到的智能手机当前的电量、时间及正在前台运行的应用软件，按行写入智能手机本地文件中；
(2)数据分析模块按行读取智能手机本地文件，并计算本地文件中各相邻行的时间差和电量差，得到智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量；
(3)应用组合耗电预测模块计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间，实现步骤为：
(3a)应用组合耗电预测模块根据步骤(2)中的智能手机应用组合的单位时间耗电量和单个应用软件的单位时间耗电量，建立应用组合模型，得到任意应用组合的单位时间耗电量，其中，建立应用组合模型，采用最小二乘法进行参数估计，最小二乘法的表达式为：
应用组合模型的表达式为：
Y＝α+β1X1+…+βnXn+ε
其中，α、β1、…、βn为回归系数，ε为模型误差，是参数α、β1、…、βn的最小二乘估计，Y为应用组合单位时间耗电量，X1、...、Xn为单个应用单位时间耗电量；
(3b)应用组合耗电预测模块获取智能手机剩余电量，并利用该剩余电量和步骤(3a)中的任意应用组合的单位时间耗电量，计算任意应用组合在剩余电量下的可用时间；
(4)应用分类模块获取智能手机各应用软件上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数，并分别计算所有应用软件上一次在前台运行的时间均值、总使用时间均值和启动次数均值，再将上一次在前台运行的时间、总使用时间和启动次数均大于各自均值的应用软件，作为用户近期常用应用软件；
(5)用户根据任意应用组合在剩余电量下的可用时间，选择用户需要的应用组合；
(6)电量管理模块对智能手机的后台应用软件和资源使用进行管理，具体为：电量管理模块获取智能手机后台正在运行的所有应用软件，并依次判断后台正在运行的所有应用软件是否属于用户需要的应用组合，若是，执行步骤(7)，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，实现对智能手机资源使用的管理；
(7)电量管理模块依次判断属于用户需要的应用组合的后台正在运行的应用软件，是否属于用户近期常用应用软件，若是，保留该后台正在运行的应用软件，否则，关闭该后台正在运行的应用软件，实现对智能手机的后台应用软件的管理，同时获取智能手机资源使用情况，实现对智能手机资源使用的管理。
2.根据权利要求1所述的基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的智能手机当前的电量，是指采用动态注册广播方法收集的智能手机当前电量占总电量的百分比。
3.根据权利要求1所述的基于应用组合耗电预测的智能手机剩余电量管理方法，其特征在于，步骤(6)中所述的智能手机资源使用情况，包括屏幕亮度、移动数据状态、WiFi连接状态、GPS状态和蓝牙状态。
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