CN108491064B - 一种基于Android系统的智能分级省电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Android系统的智能分级省电系统及方法，由分级权值表模块、分级省电服务模块、功能分级处理模块、应用分级处理模块组成，在Android系统中启动一个分级省电服务，并创建省电模式下系统功能加权表及应用加权表，Android系统根据系统电量、亮屏等级、Modem状态进行加权移动平均算法计算出加权值，并将该加权值对系统功能表中各项硬件功能和窗体特效，以及应用加权表中的权值项和当前权值项等进行二次加权移动平均，从而根据权值项的平滑估计实现对系统功能和应用的分级处理，从而使系统实现简单快捷有效的智能电量控制，达到延长电池运行时间的目的。

Description

一种基于Android系统的智能分级省电系统及方法

技术领域

本发明涉及Android移动系统领域，特别是一种基于Android系统的智能分级省电系统及方法。

背景技术

当前移动智能终端已经非常普及，智能终端的功能和性能也日益完善，用户可以方便快捷地通过网络浏览咨询、实时通信、移动支付等，可以GPS定位、精准导航，可以拍照、游戏、看视频丰富我们的生活，随着应用的多样化，对终端的续航能力也提出了更高的要求。除了增大电池容量外，优化终端的电量消耗也是一个重要方面。目前主要使用的省电模式不够智能，往往单一通过电量值来进行判断。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术问题中存在的不足，提供一种基于Android系统的智能分级省电系统及方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

本发明的其中一个目的是，提供一种基于Android系统的智能分级省电系统，包括：

分级权值表模块：用于在Framework层创建系统功能加权表及应用加权表，系统功能加权表主要包括功能项和权值项两项内容，功能项主要包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸，权值项对相应功能项做分级划分，初始时建立基准权值，每个功能对应的基准权重项根据其功能优先级而不同；应用加权表对应用进行分类并做相应分级划分，主要包括应用包名、应用种类、运行状态、耗电信息和权值项五项内容，应用种类主要包括系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，运行状态包括前台应用和后台应用，权值项对相应应用做分级划分，初始时建立基准权值；

分级省电服务模块：用于在Framework层创建并启动分级省电服务GradePowerService和GradePowerManage对应的API接口，创建对应的数据库，实时获取系统电量、亮屏等级、Modem状态，通过加权移动平均算法计算出加权值，当计算出的加权值与上次加权值相比的差值占比超过一定阈值时，触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；

功能分级处理模块：用于当接收到新的加权值，该模块读取系统功能加权表，并根据新的加权值对功能加权表的权值项进行二次加权移动平均，从而根据更新后权值项的平滑估计对功能加权表中的各项功能进行相应的加权分析判断，实时根据不同的分析结果做不同的功能响应；其中，亮度模式和亮度值根据不同的加权值分为打开或关闭自动调节亮度以及调整亮度值，数据网络、WIFI、蓝牙、GPS、NFC、自动同步、屏幕旋转、智能手势、按键反馈、呼吸灯、窗体动画、动态壁纸根据不同的加权值进行打开或关闭，音量可以根据不同的加权值调高或调低；

应用分级处理模块：用于在Framework层的应用管理服务中，获取应用的应用包名、运行种类、运行状态及耗电信息，根据系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用种类的不同，结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，更新加权表中的当前权值项，进而对应用进行相应的分级处理，优先级最高且正在运行的应用保留现状，优先级次高运行的应用进入后台，优先级低的应用则直接停止进程。

另外，本发明的另一个目的是，基于上述模块，提供一种基于Android系统的智能分级省电方法，具体步骤如下：

S1、开机时，Android系统在Framework层创建并启动分级省电服务模块，实时获取系统电量B_l、亮屏等级S_l、Modem状态M_s，将三者按照一定比值通过加权移动平均法计算出加权值W_n，当计算出的加权值W_n与上次加权值W_n-1相比的差值占比超过一定阈值T时，即|W_n-W_n-1|/W_n-1＞T时触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；其中，W_n＝(f₁×B_l÷100+f₂×S_l+f₃×M_s)÷(f₁+f₂+f₃)，根据实际采样结果，f₁＝5，f₂＝3，f₃＝2，阈值T＝10％；系统亮屏状态S_s分为完全灭屏、自动调节亮屏、手动低度亮屏、手动中度亮屏和手动高度亮屏，将S_s依次定义为5、4、3、2、1，最大值为S_{s max}＝5，亮屏等级S_l＝S_s÷S_{s max}，Modem状态当网络正常时为1，异常时为0；

S2、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S21、功能分级处理表中的功能项中包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸，根据每个功能优先级依次功能值F_s定义为16、15、14…2、1，最大值为F_{s max}＝16，因此初始时每个功能项对应的基准权重项为w_l＝F_s÷F_{s max}，其中，如果某个功能项本身用户就没有开启，则对应权值项为0；

S22、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取分级权值表模块中的系统功能加权表，并根据新的加权值W_n对功能加权表的权值项w_l进行二次加权移动平均，即w_n＝(x₁W_n+x₂w_l)÷(x₁+x₂)，根据实际采样结果，x₁＝6，x₂＝4；

S23、将二次加权移动平均后的值w_n更新到分级权值表模块中系统功能加权表中的权值项中，即w_l＝w_n；

S24、根据更新后的权值项w_n对功能加权表中的各项功能进行相应的分析判断，当权值项0＜w_n＜w_min，临界阈值w_min＝0.1时，系统自动将对应功能项关闭，当关闭的功能权值项超过w_min时该功能重新开启；

S3、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S31、读取分级权值表模块中的应用加权表，获取应用包名、应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b，应用种类A_t分为系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，对应定义值依次为3、2、1，最大值为A_{t max}＝3，运行状态A_s分为前台应用和后台应用，对应定义值依次为2、1，最大值为A_{s max}＝2，耗电信息A_b为该应用实际耗电量，初始权值项A_wl通过对应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b的加权移动平均获得，即A_wl＝(y₁×A_t÷A_{t max}+y₂×A_s÷A_{s max}+y₃×A_b÷100)÷(y₁+y₂+y₃)，其中，根据实际采样结果，y₁＝2，y₂＝5，y₃＝3；

S32、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取应用分级处理模块中的应用加权表，并根据新的加权值W_n对应用加权表的权值项A_wl进行二次加权移动平均，即A_wn＝(x₁W_n+x₂A_wl)÷(x₁+x₂)，根据实际采样结果，x₁＝6，x₂＝4；结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，对应用进行相应的分级处理；同时将加权移动平均后的值更新到分级权值表模块中应用加权表中的当前权值项中；

S33、将二次加权移动平均后的值A_wn更新到分级权值表模块中应用加权表中的权值项中，即A_wl＝A_wn；

S34、根据更新后的权值项A_wn应用加权表中的各项应用进行相应的分析判断，当权值项0＜A_wn＜A_min，临界阈值A_min＝0.1时，系统将自动根据应用种类和运行状态对该应用进行分级处理，前台应用将进入后台运行状态，后台应用或非核心服务则停止运行。

本发明中，两次加权移动平均算法是关键，一次是分级省电服务模块中计算加权值是运用了加权移动平均，一次是功能分级处理模块和应用分级处理模块中更新系统功能加权表及应用加权表中的权值项时运用了加权移动平均。该加权移动平均算法的核心思想是：首先将系统亮屏状态分为不同的等级，即完全灭屏、自动调节亮屏、手动低度亮屏、手动中度亮屏和手动高度亮屏。其次靠近sensor状态分为靠近和非靠近，Modem状态则为当前Modem网络的实时信息。当锁屏时亮度等级直接为完全灭屏。当靠近且处于非通话状态时可以认为已置于口袋模式环境中，可立即将亮屏等级置为完全灭屏。当靠近且处于通话状态时可以认为已置于话筒通话模式环境中，可立即将亮屏等级置为完全灭屏。当非靠近时根据系统电量计算亮屏等级。最后再将获得的系统电量、亮屏等级和Modem状态通过加权移动平均算法计算出加权值。当计算出的加权值与上次加权值相比的差值占比超过一定阈值时，将该加权值与系统功能加权表及应用加权表中的权值项按进行加权移动平均获得新的权值，进而更新加权表中的权值项。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明考虑到了移动终端的使用习惯和运行场景，在运行期间加入智能分级省电处理，从硬件功能、窗体特效及应用等多方面进行有效的分级控制，从而使系统实现简单快捷有效的智能电量控制，达到延长电池运行时间的目的。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本实施例的一种基于Android系统的智能分级省电系统，包括：

分级权值表模块：用于在Framework层创建系统功能加权表及应用加权表，系统功能加权表主要包括功能项和权值项等两项内容，功能项主要包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸等，权值项对相应功能项做分级划分，初始时建立基准权值，每个功能对应的基准权重项根据其功能优先级而不同；应用加权表对应用进行分类并做相应分级划分，主要包括应用包名、应用种类、运行状态、耗电信息和权值项等五项内容，应用种类主要包括系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，运行状态包括前台应用和后台应用等，权值项对相应应用做分级划分，初始时建立基准权值；

分级省电服务模块：用于在Framework层创建并启动分级省电服务GradePowerService和GradePowerManage对应的API接口，创建对应的数据库，实时获取系统电量、亮屏等级、Modem状态，通过加权移动平均算法计算出加权值，当计算出的加权值与上次加权值相比的差值占比超过一定阈值时，触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；

功能分级处理模块：用于当接收到新的加权值，该模块读取系统功能加权表，并根据新的加权值对功能加权表的权值项进行二次加权移动平均，从而根据更新后权值项的平滑估计对功能加权表中的各项功能进行相应的加权分析判断，实时根据不同的分析结果做不同的功能响应；其中，亮度模式和亮度值可以根据不同的加权值分为打开或关闭自动调节亮度以及调整亮度值等操作，数据网络、WIFI、蓝牙、GPS、NFC、自动同步、屏幕旋转、智能手势、按键反馈、呼吸灯、窗体动画、动态壁纸等可以根据不同的加权值进行打开或关闭，音量可以根据不同的加权值调高或调低；

应用分级处理模块：用于在Framework层的应用管理服务中，获取应用的应用包名、运行种类、运行状态及耗电信息，根据系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用种类的不同，结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，更新加权表中的当前权值项，进而对应用进行相应的分级处理，优先级最高且正在运行的应用保留现状，次高运行的应用进入后台，优先级低的应用则直接停止进程。

另外，本实施例基于上述模块，提供一种基于Android系统的智能分级省电方法，具体步骤如下：

S1、开机时，Android系统在Framework层创建并启动分级省电服务模块，实时获取系统电量B_l、亮屏等级S_l、Modem状态M_s，将三者按照一定比值通过加权移动平均法计算出加权值W_n，当计算出的加权值W_n与上次加权值W_n-1相比的差值占比超过一定阈值T时，即|W_n-W_n-1|/W_n-1＞T时触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；其中，W_n＝(f₁×B_l÷100+f₂×S_l+f₃×M_s)÷(f₁+f₂+f₃)，根据实际采样结果，f₁＝5，f₂＝3，f₃＝2，阈值T＝10％；系统亮屏状态S_s分为完全灭屏、自动调节亮屏、手动低度亮屏、手动中度亮屏和手动高度亮屏，将S_s依次定义为5、4、3、2、1，最大值为S_{s max}＝5，亮屏等级S_l＝S_s÷S_{s max}，Modem状态当网络正常时为1，异常时为0；

S2、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S21、功能分级处理表中的功能项中包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸，根据每个功能优先级依次功能值F_s定义为16、15、14…2、1，最大值为F_{s max}＝16，因此初始时每个功能项对应的基准权重项为w_l＝F_s÷F_{s max}，其中，如果某个功能项本身用户就没有开启，则对应权值项为0；

S22、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取分级权值表模块中的系统功能加权表，并根据新的加权值W_n对功能加权表的权值项w_l进行二次加权移动平均，即w_n＝(x₁W_n+x₂w_l)÷(x₁+x₂)，根据实际采样结果，x₁＝6，x₂＝4；

S23、将二次加权移动平均后的值w_n更新到分级权值表模块中系统功能加权表中的权值项中，即w_l＝w_n；

S24、根据更新后的权值项w_n对功能加权表中的各项功能进行相应的分析判断，当权值项0＜w_n＜w_min，临界阈值w_min＝0.1时，系统自动将对应功能项关闭，当关闭的功能权值项超过w_min时该功能重新开启；

S3、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S31、读取分级权值表模块中的应用加权表，获取应用包名、应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b，应用种类A_t分为系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，对应定义值依次为3、2、1，最大值为A_{t max}＝3，运行状态A_s分为前台应用和后台应用，对应定义值依次为2、1，最大值为A_{s max}＝2，耗电信息A_b为该应用实际耗电量，初始权值项A_wl通过对应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b的加权移动平均获得，即A_wl＝(y₁×A_t÷A_{t max}+y₂×A_s÷A_{s max}+y₃×A_b÷100)÷(y₁+y₂+y₃)，其中，根据实际采样结果，y₁＝2，y₂＝5，y₃＝3；

S32、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取应用分级处理模块中的应用加权表，并根据新的加权值W_n对应用加权表的权值项A_wl进行二次加权移动平均，即A_wn＝(x₁W_n+x₂A_wl)÷(x₁+x₂)，根据实际采样结果，x₁＝6，x₂＝4；结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，对应用进行相应的分级处理；同时将加权移动平均后的值更新到分级权值表模块中应用加权表中的当前权值项中；

S33、将二次加权移动平均后的值A_wn更新到分级权值表模块中应用加权表中的权值项中，即A_wl＝A_wn；

S34、根据更新后的权值项A_wn应用加权表中的各项应用进行相应的分析判断，当权值项0＜A_wn＜A_min，临界阈值A_min＝0.1时，系统将自动根据应用种类和运行状态对该应用进行分级处理，前台应用将进入后台运行状态，后台应用或非核心服务则停止运行。

本发明中，两次加权移动平均算法是关键，一次是分级省电服务模块中计算加权值是运用了加权移动平均，一次是功能分级处理模块和应用分级处理模块中更新系统功能加权表及应用加权表中的权值项时运用了加权移动平均。该加权移动平均算法的核心思想是：首先将系统亮屏状态分为不同的等级，即完全灭屏、自动调节亮屏、手动低度亮屏、手动中度亮屏和手动高度亮屏。其次靠近sensor状态分为靠近和非靠近，Modem状态则为当前Modem网络的实时信息。当锁屏时亮度等级直接为完全灭屏。当靠近且处于非通话状态时可以认为已置于口袋模式环境中，可立即将亮屏等级置为完全灭屏。当靠近且处于通话状态时可以认为已置于话筒通话模式环境中，可立即将亮屏等级置为完全灭屏。当非靠近时根据系统电量计算亮屏等级。最后再将获得的系统电量、亮屏等级和Modem状态通过加权移动平均算法计算出加权值。当计算出的加权值与上次加权值相比的差值占比超过一定阈值时，将该加权值与系统功能加权表及应用加权表中的权值项按进行加权移动平均获得新的权值，进而更新加权表中的权值项。

综述，本发明采用智能分级省电模式，通过系统电量、亮屏等级、Modem状态进行加权移动平均算法分级，从而使系统实现简单快捷有效的智能电量控制，达到延长电池运行时间的目的。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于Android系统的智能分级省电系统，其特征在于，包括：

分级权值表模块：用于在Framework层创建系统功能加权表及应用加权表，系统功能加权表主要包括功能项和权值项两项内容，功能项主要包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸，权值项对相应功能项做分级划分，初始时建立基准权值，每个功能对应的基准权重项根据其功能优先级而不同；应用加权表对应用进行分类并做相应分级划分，主要包括应用包名、应用种类、运行状态、耗电信息和权值项五项内容，应用种类主要包括系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，运行状态包括前台应用和后台应用，权值项对相应应用做分级划分，初始时建立基准权值；

分级省电服务模块：用于在Framework层创建并启动分级省电服务GradePowerService和GradePowerManage对应的API接口，创建对应的数据库，实时获取系统电量、亮屏等级、Modem状态，通过加权移动平均算法计算出加权值，当计算出的加权值与上次加权值相比的差值占比超过一定阈值时，触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；

功能分级处理模块：用于当接收到新的加权值，该模块读取系统功能加权表，并根据新的加权值对功能加权表的权值项进行二次加权移动平均，从而根据更新后权值项的平滑估计对功能加权表中的各项功能进行相应的加权分析判断，实时根据不同的分析结果做不同的功能响应；其中，亮度模式和亮度值根据不同的加权值分为打开或关闭自动调节亮度以及调整亮度值，数据网络、WIFI、蓝牙、GPS、NFC、自动同步、屏幕旋转、智能手势、按键反馈、呼吸灯、窗体动画、动态壁纸根据不同的加权值进行打开或关闭，音量可以根据不同的加权值调高或调低；

应用分级处理模块：用于在Framework层的应用管理服务中，获取应用的应用包名、运行种类、运行状态及耗电信息，根据系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用种类的不同，结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，更新加权表中的当前权值项，进而对应用进行相应的分级处理，优先级最高且正在运行的应用保留现状，优先级次高运行的应用进入后台，优先级低的应用则直接停止进程。

2.一种如权利要求1所述的基于Android系统的智能分级省电系统的方法，其特征在于，基于上述模块，该方法的具体步骤如下：

S1、开机时，Android系统在Framework层创建并启动分级省电服务模块，实时获取系统电量B_l、亮屏等级S_l、Modem状态M_s，将三者按照一定比值通过加权移动平均法计算出加权值W_n，当计算出的加权值W_n与上次加权值W_n-1相比的差值占比超过一定阈值T时，即|W_n-W_n-1|/W_n-1＞T时触发功能分级处理模块和应用分级处理模块；其中，W_n＝(f₁×B_l÷100+f₂×S_l+f₃×M_s)÷(f₁+f₂+f₃)，其中，f₁＝5，f₂＝3，f₃＝2，阈值T＝10％；系统亮屏状态S_s分为完全灭屏、自动调节亮屏、手动低度亮屏、手动中度亮屏和手动高度亮屏，将S_s依次定义为5、4、3、2、1，最大值为S_smax＝5，亮屏等级S_l＝S_s÷S_smax，Modem状态当网络正常时为1，异常时为0；

S2、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S21、功能分级处理表中的功能项中包括WIFI、数据网络、蓝牙、GPS、NFC、亮度模式、亮度值、自动同步、屏幕旋转、智能手势、呼吸灯、音量、按键反馈、窗体动画、动态壁纸，根据每个功能优先级依次功能值F_s定义为16、15、14…2、1，最大值为F_smax＝16，因此初始时每个功能项对应的基准权重项为w_l＝F_s÷F_smax，其中，如果某个功能项本身用户就没有开启，则对应权值项为0；

S22、当功能分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取分级权值表模块中的系统功能加权表，并根据新的加权值W_n对功能加权表的权值项w_l进行二次加权移动平均，即w_n＝(x₁W_n+x₂w_l)÷(x₁+x₂)，其中，x₁＝6，x₂＝4；

S23、将二次加权移动平均后的值w_n更新到分级权值表模块中系统功能加权表中的权值项中，即w_l＝w_n；

S24、根据更新后的权值项w_n对功能加权表中的各项功能进行相应的分析判断，当权值项0＜w_n＜w_min，临界阈值w_min＝0.1时，系统自动将对应功能项关闭，当关闭的功能权值项超过w_min时该功能重新开启；

S3、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时：

S31、读取分级权值表模块中的应用加权表，获取应用包名、应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b，应用种类A_t分为系统核心服务、系统非核心服务、系统应用和第三方应用，对应定义值依次为3、2、1，最大值为A_tmax＝3，运行状态A_s分为前台应用和后台应用，对应定义值依次为2、1，最大值为A_smax＝2，耗电信息A_b为该应用实际耗电量，初始权值项A_wl通过对应用种类A_t、运行状态A_s及耗电信息A_b的加权移动平均获得，即A_wl＝(y₁×A_t÷A_tmax+y₂×A_s÷A_smax+y₃×A_b÷100)÷(y₁+y₂+y₃)，其中，y₁＝2，y₂＝5，y₃＝3；

S32、当应用分级处理模块接收到新的加权值W_n时，读取应用分级处理模块中的应用加权表，并根据新的加权值W_n对应用加权表的权值项A_wl进行二次加权移动平均，即A_wn＝(x₁W_n+x₂A_wl)÷(x₁+x₂)，x₁＝6，x₂＝4；结合加权值对应用的运行状态和耗电信息进行加权移动平均，对应用进行相应的分级处理；同时将加权移动平均后的值更新到分级权值表模块中应用加权表中的当前权值项中；

S33、将二次加权移动平均后的值A_wn更新到分级权值表模块中应用加权表中的权值项中，即A_wl＝A_wn；

S34、根据更新后的权值项A_wn应用加权表中的各项应用进行相应的分析判断，当权值项0＜A_wn＜A_min时，其中，临界阈值A_min＝0.1，系统将自动根据应用种类和运行状态对该应用进行分级处理，前台应用将进入后台运行状态，后台应用或非核心服务则停止运行。

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