安卓手机使用效率与安全

蔡珏麒++许鼎炀++张静怡++初子琪

[摘 要]伴随着手机不断地推陈出新，手机使用人群越来越多。然而，手机在带来便利的同时，也带来了很多问题，本次报告，就手机的使用安全与效率展开讨论。由于手机在系统上可以大致分为Symbian、Windows Mobile、Windows phone、iOS、Linux、Android。而且使用者大部分以安卓系统居多。所以此次报告重点探讨安卓手机使用效率与安全。

[关键词]安卓手机 使用效率 安全性能

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0356-02

随着手机行业的不断发展与创新，现今社会，手机已经像房屋、服装一样随处可见，手机带来的影响也在不断扩大，相应的信息传播也越来越快。但毕竟“黄金无足色，白璧有微瑕”，手机仍然存在很多缺点与不稳定性。不少关于手机安全的事故时有发生，而手机自身存在的问题就更是数不胜数，那么如何保证手机的安全性与效率就成为了一个值得调查研究的问题。

放眼国内外，对类似的项目研究确有不少，但是研究者往往偏重于研究手机权限以及私人信息泄露问题，并未具体涉及手机本身使用时对人体身理伤害以及使用效率的综合研究；所以本次项目重点研究使用安全与使用效率，以提高使用效率、大程度上远离对人体的危害为目的，指导人们合理使用手机，保障健康生活。

1.1 手机辐射研究

众所周知，手机都是有辐射的，而且现今社会，辐射对人体的危害不可小觑。长期使用手机会产生一系列不良反应，如胸闷，恶心，食欲不振，精神低萎等。那么，为了尽可能避免辐射对我们的影响，此次试验讨论了在不同温度，电量和不同通信模式下手机辐射的安全距离。

以上试验数据经过多次分组重复试验加权平均后得到，通过数据可以看出手机辐射和温度电量没有线性关系，而在通话时和使用联网app时辐射会明显增强；然而待机时也有不少的辐射。所以告诫广大群众使用手机时离自己远一点，尽量保持在12到15厘米的距离外。尤其使用App时和通话时切忌近距离适用。而且夜间休息时也要保持一定距离以免长时间损伤大脑。

1.2 屏幕亮度

为研究不同环境亮度条件下手机屏幕亮度的最舒适等级，本实验在30m？大小的实验室内进行，对30名男性本科生及30名女性本科生进行试验。

实验结果表明，屏幕亮度对正确率影响显著，环境照度对正确率影响不显著，两者交互作用不显著。当环境照度为0lux时，在不同手机屏幕亮度等级下用户操作的正确率有显著差异，结果显示20%的亮度等级的正确率显著高于其他亮度等级下的正确率；当环境照度为100lux时，在不同手机屏幕亮度等级下用户操作正确率显著高于其他亮度等级下的正确率，40%亮度等级正确率较其他相对高。当环境照度为500lux时，在不同手机屏幕亮度等级下用户操作的正确率差异不显著。

由实验可看出，当环境照度为0lux时，在不同手机屏幕亮度等级下用户操作的主观评价有显著差异，20%亮度等级的眼睛疲劳程度显著比其他等级更低；环境照度为100lux时，在不同手机屏幕亮度等级下用户操作的主观评价有显著差异，60%亮度等级的眼睛疲劳程度显著比其他等级更低；当环境照度为500lux时，不同手机屏幕亮度等级下用户操作的主观评价有显著差异，60%亮度等级的眼睛疲劳程度显著比其他等级更低。除此之外，在三种环境照度下，100%亮度等级都使眼睛有不舒适感。

综上所述，在0-500lux的环境照度范围内，随着环境照度的变化，手机屏幕最适亮度是线性变化的。在0lux的环境照度下，20%亮度等级最优；在100lux环境照度下，40%的亮度等级最优；在500lux环境照度下，60%亮度等级最优。

1.3 电池使用安全研究

1.3.1 通话时间对手机电池温度的影响

一般情况下手机电池温度在20度到27度，电压为3.6v，如果用标准充电器充电电压会慢慢升高逼近4.2v，而电池温度也会增加到30～40度，一般在此范围是正常的，超出一点也不奇怪，因为手机在不同状态下温度是不一样的。由于实验进行在夏季，起始温度偏高，但然处于正常水平范围内。通过数据的综合对比分析，我们可以得到这样一个结论：手机电池温度的上升随通话时间的增长而升高，平均每通话多1分钟电池温度升高0.1摄氏度。

手机在待机时的功耗是细小的，也就是说它的电池的等效载荷电阻大，所以放电电流细小所以电池不会发热，电池电能的本身消耗细小。手机在待通话或游戏时的功耗曲直常大的，也就是说它的电池的等效载荷电阻小，办公时是大电流放电。电池在放掉一小批电往后，内部电阻增大，不过，手机的办公需求的电流不可以减小，那么，相当大的一小批能量就耗费在电池的内部电阻上，造成电池发热，放电加速，电池的运用时间也就很快的缩减。手机电池发热，手机电池长时间发热会造成手机内里机件发热，因此使手机从新开始工作或使通话中的电话断线；手机电池长时间发热会使电池本身的卡路里累积，严密封闭的18650电池会使内里空气猛烈膨胀，造成18650电池向外突起，严重的会使电池爆炸；手机锂电池长时间发热会加速手机本身的老化进程项，缩减生存的年限。

1.3.2 电池老化研究

很多人深有体会，手机电池充电超过一定次数后，手机电池耗电会特别快。如果手机需要一天充电一次，那说明电池已经老化严重，是时候该退休了。有关研究表明，锂电池正常充放电次数一般在1000次左右，并且，最好对锂电池进行部分放电，而不是完全放电，并且要尽量避免经常的完全放电。已有研究表明，温度和充电状态决定了手机电池老化速度。不使用手机时，应尽量将手机充电到40%，并放在温度较低处，以使电池能够维持正常的使用功能，保护电池内部电路的正常运行。尽量避免将电池充满电置于高温条件下，以免对电池造成极大损害。

二、手机使用效率研究

2.1 温度对电池性能的影响

相信使用手机的朋友都有这样的体会，在特别低温或特别高温的环境下使用手机时，手机电池变得不耐用，原本电池能用9小时，在低温或高温下却只能用6小时。通常，安卓手机的建议使用温度是-10°C～55°C，最佳使用温度是25°C。

电池的放电过程基本是一个恒流放电过程，随着电量持续降低，电压也随之减小。同时，温度对电池性能也有很大影响，通常在环境温度为0-40°C左右，电池可以正常工作，即可以完全放电；然而在低温情况下，电池放电不完全，尤其是在-20°及以下。

上述结果表明，在环境温度为-20°C以下及70°以上使用手机，将对手机电池性能造成不良的影响，因此，使用手机时应尽量避免过于高温或过于低温。

2.2 手机存储对手机运行速率的影响

如今我们基本人手一部手机，而当手机用的时间长了，我们会发现手机变“卡”。有人提出猜测，是不是我们下载的软件越多，手机就会越“卡”呢？为了回答这个问题，我们先要普及一下关于手机内存一些知识。

目前安卓手机存储器分为：RAM、ROM、内存卡。

ROM也叫运行内存，是手机上的硬盘，可以用来存放系统程序及应用程序。在Android系统中。它的大小决定了能在手机中安装多少程序，存放多少歌曲、电影、图书。

RAM也叫机身存储，主要用来存放程序运行时的临时数据。在Android系统中，它的大小直接决定了你在手机后台能开多少程序。

内存卡是手机的外接存储器，类似于U盘，可用于存储电影、音乐、游戏等

对于上述猜测，我们将通过实验来一探究竟。我们知道手机的运行速度最关键取决于CPU！我们知道，相对于同一款手机来说，CPU的占用率与反应手机运行速率成正比。通过对两款手机进行试验，以探究反应软件个数与手机反应速度的关系。

从表中可知，无论是单核还是四核的安卓手机，新增安装软件的个数没有明显影响手机CPU占用率，对手机运行速率并无直接影响。事实上，安装应用软件所占用的是ROM的空间，而ROM的空间对手机的运行速率影响很小。

从表中我们还能看到，单核的手机却比四核的手机CPU占用率低，那么，运行速率是否更快呢？显然是不会的。ZTE N798的主频比HONOR H30-L01的主频低。CPU的主频高可以让你赢在起跑线，当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。就好比走路和骑车的人经过同一段平直公路，骑车的人速度可以更快。通过对两款手机打开相同的程序来进行试验，重复进行10次试验，并取平均值。

从表中可以看出，同时运行相同数目的程序时，单核手机的CPU占用率变化非常大，运行程序的反应时间比较长，而四核手机的CPU占用率变化相对较小，反应时间比较短，最长的反应时间不超过7秒。除此之外，对于同一款手机，运行系统程序（如音乐、图片、照相机等）CPU占用率较低，反应时间较快，而运行聊天软件则反应时间较长，运行小型游戏CPU的占用率最高，反应时间也最长。并且，随着同时运行的程序数目增多，CUP的占用率逐渐增大，反应时间增长。

综上所述，手机运行速度与安装下载的软件数目没有明显关系，而与后台运行程序的个数有正相关关系。我们使用手机的过程中，偶尔遇到的触屏不灵、程序强行关闭或异常终止、死机、重启等情况，都有可能是RAM可用空间不足，即后台运行程序过多所导致的。因此，在打开一个程序前，最好不要让其他程序处在后台运行的状态。

结论：

1、 手机辐射的安全距离为15厘米，并且，手机辐射与温度及电量无关。

2、 在0lux的环境照度下，20%手机屏幕亮度等级最合适；在100lux环境照度下，40%手机屏幕亮度等级最合适；在500lux环境照度下，60%手机屏幕亮度等级最合适。

3、 手机电池温度的上升随通话时间的增长而升高，平均每通话多1分钟电池温度升高0.1摄氏度。

4、 将手机置于阴凉处并保持40%电量，可以在长时间的保存期内使电池自身的保护电路运作，而充满电后将电池置于高温下，会对电池造成极大的损害，电池的寿命将会大大地损耗。

5、 随着手机电量持续降低，电压也随之减小，在环境温度为0-40°C左右，电池可以正常工作，即可以完全放电，而在低温情况下，电池放电不完全，尤其是在-20°及以下；在环境温度为-20°C以下及70°C以上使用手机，将对手机电池性能造成不良的影响。

6、 手机运行速度与安装下载的软件数目没有明显关系，而与后台运行程序的个数有正相关关系

参考文献：

[1] 手机辐射与健康.王炎，曹兆进，2006

[2] 关于手机辐射的研究性学习.朱邦钊，张兆熙，高乐桐，2015

[3] 关于手机电磁辐射的研究.张宏琴，齐丽晶，陈殿伟，2014

[4] 手机屏幕亮度的可用性研究.张艳霞，2013