你可以想象一下，當(dāng)你在大學(xué)度過漫長的一天，乘坐地鐵返家途中，在地鐵里可以連接公共wifi播放自己最喜歡的播客，但發(fā)現(xiàn)自己的手機(jī)電量很低——不足15%，此時你會感到左右為難，既不想暫停播客，又想在回家之前保留一定電量，于是關(guān)閉wifi，打開了移動數(shù)據(jù)，即便如此，手機(jī)電池還是沒電了，最終，你只得停止手機(jī)所有應(yīng)用程序并關(guān)了移動數(shù)據(jù)。

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在這種情況下你還能做什么嗎?讓我們找出答案。

為什么連接網(wǎng)絡(luò)會消耗更多的電量?

無論手機(jī)使用wifi還是移動數(shù)據(jù)，與其他設(shè)備的通信都需要傳輸數(shù)據(jù)，這種傳播包括兩個過程，第一個是數(shù)據(jù)的生成和傳送;第二個是數(shù)據(jù)檢索，這是通過使用發(fā)射器(生成數(shù)據(jù))和接收器(檢索數(shù)據(jù))天線來實現(xiàn)的。

發(fā)射器含有一根連接至交流電源的細(xì)長導(dǎo)體，當(dāng)交流電傳輸時，電子開始振蕩，振蕩涉及電荷的加速和減速，加速電荷產(chǎn)生電磁波，電磁波向四面八方傳播，數(shù)據(jù)是以電磁波的形式傳輸。

接收器也包含一個細(xì)長導(dǎo)體，當(dāng)電磁波擊中天線時，電子吸收能量并開始與入射波相同的頻率振蕩，這種電子振蕩在接收天線中產(chǎn)生交流電，然后將交流電轉(zhuǎn)換成合適的形式(聲音、視頻、文本等)。

因此很顯然在手機(jī)發(fā)送和接收數(shù)量時使用了能量，而該能量就是由手機(jī)電池提供的，接收器天線的功率輸出下降與發(fā)射機(jī)距離的平方成反比，這意味著如果兩根天線之間的距離增加1倍，輸出功率就減少4倍，為了確保信號強(qiáng)度不減弱，發(fā)射器需要更多的功率，這只能以消耗電池電量為代價。

元分析：Wi-fi對比GSM功率消耗

為了建立GSM和Wi-fi之間的功耗差異，研究人員模擬了一些典型的使用場景，這些場景包括：發(fā)送電子郵件、下載隨機(jī)數(shù)據(jù)和瀏覽網(wǎng)頁，使用的手機(jī)設(shè)備是OpenMoko Neo Freerunner，其他兩個設(shè)備是HTC Dream和Google Nexus，它們用于驗證Freerunner手機(jī)的最初觀察結(jié)果。

移動數(shù)據(jù)和Wi-fi數(shù)據(jù)交替使用可用于執(zhí)行以上任務(wù)，所消耗的電量是通過在特定任務(wù)中提供的電壓和產(chǎn)生電流的乘積來測量。 

通過郵件發(fā)送進(jìn)行耗電測量

接收、閱讀5封電子郵件，回復(fù)2封電子郵件所消耗的電量如下：當(dāng)人們通過wifi發(fā)送電子郵件時，手機(jī)會消耗部分電來保持手機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接，耗電量約為90毫瓦，當(dāng)人們用手機(jī)發(fā)送郵件時，wifi的耗電量幾乎為零。

無論手機(jī)使用wifi還是移動數(shù)據(jù)，與其他設(shè)備的通信都需要傳輸數(shù)據(jù)，這種傳播包括兩個過程，第一個是數(shù)據(jù)的生成和傳送;第二個是數(shù)據(jù)檢索，這是通過使用發(fā)射器(生成數(shù)據(jù))和接收器(檢索數(shù)據(jù))天線來實現(xiàn)的

下載隨機(jī)數(shù)據(jù)

一個15MB文件通過wifi網(wǎng)絡(luò)下載，而另一個50KB文件通過手機(jī)移動網(wǎng)絡(luò)下載，兩者下載過程所消耗電量取決于數(shù)據(jù)吞吐率(每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量)，但與總文件大小無關(guān)。

wifi網(wǎng)絡(luò)消耗的總電量大于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)消耗的總電量，這是因為wifi網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)吞吐率是660.1。

網(wǎng)頁瀏覽數(shù)據(jù)

很明顯，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)瀏覽網(wǎng)頁消耗電量遠(yuǎn)大于Wi-Fi，使手機(jī)網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)比使用Wi-Fi消耗更多的電量，因為手機(jī)網(wǎng)絡(luò)一直保持著后臺網(wǎng)絡(luò)連接，以便接收電話和短信。

結(jié)論

很明顯，在現(xiàn)實生活中，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)比Wi-Fi消耗更多能量，這是因為手機(jī)必須始終保持通話和短信連接，此外，與Wi-Fi路由器相比，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)基站通常距離很遠(yuǎn)，在手機(jī)網(wǎng)絡(luò)基站覆蓋較弱的區(qū)域，手機(jī)接收到的信號較弱，這意味著手機(jī)必須更努力地維持網(wǎng)絡(luò)連接，這就需要更多的能量。