앱의 전력 소비 최적화

이 문서에서는 Navigation SDK를 사용하여 빌드하는 모바일 내비게이션 앱에서 전원 소모를 최적화하는 방법에 관한 권장사항을 설명합니다. 또한 이러한 관행을 적용할 때 고려해야 할 장단점을 설명합니다. 특히 이 문서에서는 다음을 다룹니다.

  • 전력 소모가 많은 소스를 전력 소모량이 가장 많은 순서부터 가장 적은 순서로 정렬합니다.
  • 전력 소비를 최적화하기 위한 전략으로, 프레임 속도부터 중요도 순으로 나열합니다.
  • 탐색 중에 기기 사용을 관리하는 방법을 앱 사용자에게 안내하기 위한 최종 사용자 전략

내비게이션 앱을 최적화해야 하는 이유

상황에 따라 앱 사용자가 내비게이션 안내를 장시간 실행할 수 있습니다. 예를 들어 운전자와 배송업체 직원은 낯선 지역에서 과제를 완료하기 위해 장시간 일할 수 있습니다. 이 경우 인앱 세부 경로 안내를 많이 사용합니다. 이로 인해 다음과 같은 일반적인 문제가 발생합니다.

  • 배터리 소모 및 충전기 사용 가능 여부 내비게이션을 많이 사용하면 기기 배터리가 예상보다 빨리 소모될 수 있습니다. 많은 사용자가 차량에서 기기를 충전하여 이 문제를 해결할 수 있지만 오토바이 운전자는 불가능합니다.
  • 발열로 인한 기기 제한 기기를 계속 충전하는 사용자에게도 문제가 발생할 수 있습니다. 장시간에 걸쳐 전력 소비가 많으면 기기가 과열되어 열 조절이 발생하고 성능이 저하될 수 있습니다.

경로 안내 내비게이션 앱은 화면, GPS, 기지국과의 무선 통신과 같이 전력을 많이 사용하는 기능을 사용하므로 모바일 앱의 전원 사용량을 최적화하는 것이 좋습니다. 또한 성능과 전원 소비 최적화 간에 적절한 절충점을 찾을 수 있도록 타겟층의 전원 사용량 요구사항을 고려해야 합니다.

전력을 가장 많이 소모하는 항목은 무엇인가요?

이 섹션에서는 고전력 소모와 관련된 인앱 활동을 다음 두 가지 카테고리로 나눕니다.

  • 화면 렌더링
  • 위치 업데이트

화면 렌더링

화면 렌더링은 일반적으로 모바일 내비게이션 앱에서 가장 높은 전력 소모를 일으킵니다. 기기가 화면에 지도와 기타 UI 요소를 그릴 때마다 GPU 및 CPU 처리를 사용합니다. 마찬가지로 사용자가 화면을 장시간 켜두면 더 많은 전력이 사용됩니다.

특히 앱을 몇 시간 동안 연속으로 사용하는 경우 표시된 지도를 사용하여 경로를 찾는 운전자나 승객의 전원 소모량이 어느 정도 증가할 수 있습니다. 이 시나리오에서는 지도도 실시간으로 업데이트되므로 앱이 화면에서 더 높은 렌더링 속도를 실행합니다. 경우에 따라 화면이 거의 연속적으로 다시 그려질 수 있습니다. 특히 사용자가 한 장소에서 다른 장소로 정차하지 않고 운전하는 경우 그렇습니다.

위치 업데이트

화면 렌더링 외에도 다음 두 가지 탐색 활동이 기기 전력을 소비합니다.

  • 무선 셀 타워 및 GPS 사용
  • ETA를 제공하거나 차량의 위치를 보고하는 등 위치 업데이트 및 공유

GPS와 셀룰러 무선 통신은 모두 전력 소모가 많은 시작 작업에 의존합니다. GPS는 위성을 찾아야 하고 셀룰러 무선은 타워와 협상하여 연결을 설정해야 합니다. 이러한 이유로, 셀룰러 무선이 시작 비용을 최소화하기 위해 20~30초 동안 활성 상태로 유지되더라도 내비게이션 중에 실질적으로 계속 실행됩니다. 운영체제에서 이러한 설정을 제어하며 앱에서는 쉽게 구성할 수 없습니다.

위치 업데이트의 경우 전원 사용량은 예측할 수 없는 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어 기기와 기지국 간 거리에 따라 전원 사용량이 결정됩니다. 기기는 타워 전환을 피하기 위해 탐색을 계속하는 데 필요한 최소 신호를 사용하기 때문입니다. 따라서 연결 상태가 좋지 않은 지역에서 탐색하는 기기는 기지국에 가까운 기기보다 더 많은 전력을 사용합니다. 또한 일부 앱은 중앙 차량 관리 서비스와 위치 업데이트를 공유할 수 있으므로 이를 위해 서버와 통신해야 합니다.

앱의 전원 사용량 최적화

내비게이션 앱의 전원 사용량을 최적화하는 데 어려움이 있는 이유는 이러한 앱이 전원 소모가 많은 리소스에 크게 의존하기 때문에 화면 사용 제한과 같은 절충 없이는 영향을 완화할 수 있는 옵션이 제한적이라는 점입니다. 이 섹션에서는 앱을 최적화할 때 취할 수 있는 접근 방식을 효과가 가장 큰 순서부터 가장 작은 순서로 나열합니다.

프레임 속도 변경

화면은 프레임 속도라는 빈도로 표시되는 내용을 업데이트합니다. 프레임 속도는 일반적으로 초당 프레임 수 (FPS)로 측정됩니다. 화면 렌더링은 CPU 또는 GPU를 많이 사용하므로 프레임 속도를 줄여 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

프레임 속도를 줄이면 특히 지도가 자주 업데이트되는 경우 화면 렌더링이 원활하지 않을 수 있습니다. 이는 지도의 세부정보를 확대하여 표시할 때, 사용자가 빠른 속도로 이동할 때, 속도나 방향을 크게 변경할 때 가장 분명하게 나타날 수 있습니다.

iOS 기기에서 iOS용 Maps SDK는 프레임 속도를 제어하기 위해 preferredFrameRate 속성을 노출합니다. 아래 표에는 조정할 수 있는 GMSFrameRate 열거자 값이 나와 있습니다.

kGMSFrameRatePowerSave

최소 프레임 속도를 사용하여 배터리 사용량을 절약합니다.

kGMSFrameRateConservative

중간 프레임 속도를 사용하여 더 부드러운 렌더링을 제공하고 처리 주기를 보존합니다.

kGMSFrameRateMaximum

기기의 최대 프레임 속도를 사용합니다.

저가형 기기의 경우 30FPS이고 고급형 기기의 경우 60FPS입니다.

참고로 iOS용 Google Navigation SDK 문서의 GMSFrameRate를 참고하세요.

최종 사용자가 기기 화면 밝기를 설정하는 방식이나 화면을 켜 두는 시간을 제어할 수는 없지만 지도 없이 탐색 안내 옵션을 제공할 수 있습니다. 이렇게 하면 최종 사용자가 전원을 절약하기 위해 이 옵션을 선택할 수 있습니다. 예를 들어 운전자가 동일한 지역에서 정기적으로 근무하는 경우 지도 기반 안내가 자주 필요하지 않을 수 있습니다. 지도 없이 내비게이션을 사용 설정하려면 Navigation SDK에서 목적지를 설정하고 안내를 시작하지만 지도를 표시하지 않으면 됩니다.

GMSMapView를 숨기는 코드 줄을 추가합니다.

mapView.isHidden = true

Navigation SDK는 계속해서 도로 스냅 위치, 도착 예정 시간, 남은 이동 거리를 업데이트하며 앱은 운전자가 진행하는 동안 SDK에서 발생한 모든 이벤트를 계속 구독할 수 있습니다. 이 방법은 모든 사용 사례에 적합하지는 않으며 운전자가 지도를 보고 시각적 안내를 따라야 하는 경우에는 좋은 조언이 아닙니다. 다음 스크린샷은 네비게이션이 진행 중일 때 지도 보기를 전환하는 방법을 나란히 비교하여 보여줍니다.

지도 뷰가 표시된 상태로 실행 중인 데모 앱
그림 1. 데이터 백 데모를 보여주는 Navigation SDK iOS 데모 앱
지도 뷰가 표시되지 않은 상태로 실행 중인 데모 앱
그림 2. 지도 뷰가 표시되지 않은 상태에서 실행 중인 데모 앱 남은 시간과 거리, 도로 스냅 위치가 계속 업데이트됩니다.

어두운 지도 스타일 사용

어두운 테마를 사용하도록 지도 스타일을 지정하여 화면에 지도를 렌더링하는 데 필요한 에너지의 양을 줄이는 것이 좋습니다.

Navigation SDK는 앱에서 내비게이션이 아닌 지도 뷰의 스타일을 지정하는 옵션이 포함된 iOS용 Google Maps SDK를 사용하여 지도를 렌더링합니다. 내비게이션 뷰는 어두운 모드 강제 적용도 지원합니다. 화면 유형의 차이로 인해 모든 기기에 동일한 방식으로 영향을 미치지는 않지만 경우에 따라 전원을 절약할 수 있습니다. 최근 연구에 따르면 일부 화면에서 어두운 모드로 절약되는 전원 소모량은 화면의 초기 밝기에 따라 달라집니다. 예를 들어 어두운 모드는 밝기가 이미 최대의 30~50% 로 조정된 화면보다 최대 밝기로 설정된 화면에서 더 많은 전력을 절약합니다. 앱에 어두운 모드를 사용할 때는 이 점을 고려해야 합니다. 최종 사용자가 화면 밝기를 설정하는 방식에 따라 전원 절약 효과가 달라지기 때문입니다.

탐색 UI 수정에 관한 자세한 내용은 탐색 UI 수정을 참고하세요.

어두운 지도 스타일로 iPhone 15 Pro에서 실행 중인 Navigation SDK의 스크린샷
그림 3. 어두운 지도 스타일로 구성된 내비게이션 SDK
프로젝트에 정의된 클라우드 기반 지도 스타일을 나타내는 mapID로 GMSMapView를 구성합니다.

클라우드 기반 지도 스타일 지정을 사용하려면 Google Console 프로젝트에서 만든 서버 측 지도 구성을 나타내는 지도 ID가 필요합니다. 지도 ID 만들기에 관한 자세한 내용은 지도 ID 개발자 문서를 참고하세요. Cloud 기반 지도 스타일을 설계하고 배포하는 방법에 관한 자세한 내용은 Cloud 기반 지도 스타일 만들기 및 관리에 관한 개발자 문서를 참고하세요.

GPS 위치 업데이트 빈도 변경

기기에서 전송된 위치 업데이트의 전원 사용량을 고려할 때는 전송에서 전송된 데이터의 양보다는 위치 업데이트 빈도에 더 중점을 둡니다.

이는 Navigation SDK에서 직접 제어할 수 있는 항목이 아닙니다. GPS가 아닌 위치 소스 (셀룰러 및 Wi-Fi)를 사용할 때도 동일한 조언이 적용됩니다.

사용자에게 정보 제공

앱 사용자는 전원 소모를 최적화하는 방법을 알고 싶어 할 수 있습니다. 앱의 전원 소모량을 줄이도록 하려면 사용자에게 다음을 안내하세요.

  • 휴대전화 잠금
  • 내비게이션 앱을 백그라운드로 전환
  • 가능한 경우 지도 없이 내비게이션 사용
  • OLED 및 AMOLED 화면에 어두운 모드를 사용하거나 밝기 자동 조절을 사용 설정하여 화면 밝기 낮추기
  • 기기를 시원하게 유지
  • 차량 내 Wi-Fi에 연결(있는 경우)

전력 소모 측정

전문 등급의 도구를 사용하여 전원 소모량을 측정할 수 있지만, 이러한 도구를 얻는 것이 어렵거나 비용이 많이 드는 경우가 많습니다. Android 스튜디오의 전원 프로파일러 및 XCode Organizer의 배터리 사용량 창과 같은 앱 및 IDE 프로파일링 도구는 전원 소모량을 측정하지만 백그라운드 프로세스의 영향을 제거하거나 측정할 성능 기준을 설정하는 것은 어려울 수 있습니다. 경우에 따라 기기 제한으로 인해 필요한 데이터에 액세스하지 못할 수 있습니다.

특수 목적의 전원 모니터링 하드웨어를 사용하고 배터리 연결 구성을 수정할 수 있으며, 이를 지원하는 상용 제품과 서비스가 있습니다. 이러한 방식으로 기기를 수정하면 기기의 보증이 무효화될 수 있습니다.