蔡玨麒++許鼎煬++張靜怡++初子琪

[摘 要]伴隨著手機不斷地推陳出新，手機使用人群越來越多。然而，手機在帶來便利的同時，也帶來了很多問題，本次報告，就手機的使用安全與效率展開討論。由于手機在系統(tǒng)上可以大致分為Symbian、Windows Mobile、Windows phone、iOS、Linux、Android。而且使用者大部分以安卓系統(tǒng)居多。所以此次報告重點探討安卓手機使用效率與安全。

[關鍵詞]安卓手機 使用效率 安全性能

中圖分類號：TM743 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0356-02

隨著手機行業(yè)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，現(xiàn)今社會，手機已經(jīng)像房屋、服裝一樣隨處可見，手機帶來的影響也在不斷擴大，相應的信息傳播也越來越快。但畢竟“黃金無足色，白璧有微瑕”，手機仍然存在很多缺點與不穩(wěn)定性。不少關于手機安全的事故時有發(fā)生，而手機自身存在的問題就更是數(shù)不勝數(shù)，那么如何保證手機的安全性與效率就成為了一個值得調(diào)查研究的問題。

放眼國內(nèi)外，對類似的項目研究確有不少，但是研究者往往偏重于研究手機權限以及私人信息泄露問題，并未具體涉及手機本身使用時對人體身理傷害以及使用效率的綜合研究；所以本次項目重點研究使用安全與使用效率，以提高使用效率、大程度上遠離對人體的危害為目的，指導人們合理使用手機，保障健康生活。

1.1 手機輻射研究

眾所周知，手機都是有輻射的，而且現(xiàn)今社會，輻射對人體的危害不可小覷。長期使用手機會產(chǎn)生一系列不良反應，如胸悶，惡心，食欲不振，精神低萎等。那么，為了盡可能避免輻射對我們的影響，此次試驗討論了在不同溫度，電量和不同通信模式下手機輻射的安全距離。

以上試驗數(shù)據(jù)經(jīng)過多次分組重復試驗加權平均后得到，通過數(shù)據(jù)可以看出手機輻射和溫度電量沒有線性關系，而在通話時和使用聯(lián)網(wǎng)app時輻射會明顯增強；然而待機時也有不少的輻射。所以告誡廣大群眾使用手機時離自己遠一點，盡量保持在12到15厘米的距離外。尤其使用App時和通話時切忌近距離適用。而且夜間休息時也要保持一定距離以免長時間損傷大腦。

1.2 屏幕亮度

為研究不同環(huán)境亮度條件下手機屏幕亮度的最舒適等級，本實驗在30m？大小的實驗室內(nèi)進行，對30名男性本科生及30名女性本科生進行試驗。

實驗結果表明，屏幕亮度對正確率影響顯著，環(huán)境照度對正確率影響不顯著，兩者交互作用不顯著。當環(huán)境照度為0lux時，在不同手機屏幕亮度等級下用戶操作的正確率有顯著差異，結果顯示20%的亮度等級的正確率顯著高于其他亮度等級下的正確率；當環(huán)境照度為100lux時，在不同手機屏幕亮度等級下用戶操作正確率顯著高于其他亮度等級下的正確率，40%亮度等級正確率較其他相對高。當環(huán)境照度為500lux時，在不同手機屏幕亮度等級下用戶操作的正確率差異不顯著。

由實驗可看出，當環(huán)境照度為0lux時，在不同手機屏幕亮度等級下用戶操作的主觀評價有顯著差異，20%亮度等級的眼睛疲勞程度顯著比其他等級更低；環(huán)境照度為100lux時，在不同手機屏幕亮度等級下用戶操作的主觀評價有顯著差異，60%亮度等級的眼睛疲勞程度顯著比其他等級更低；當環(huán)境照度為500lux時，不同手機屏幕亮度等級下用戶操作的主觀評價有顯著差異，60%亮度等級的眼睛疲勞程度顯著比其他等級更低。除此之外，在三種環(huán)境照度下，100%亮度等級都使眼睛有不舒適感。

綜上所述，在0-500lux的環(huán)境照度范圍內(nèi)，隨著環(huán)境照度的變化，手機屏幕最適亮度是線性變化的。在0lux的環(huán)境照度下，20%亮度等級最優(yōu)；在100lux環(huán)境照度下，40%的亮度等級最優(yōu)；在500lux環(huán)境照度下，60%亮度等級最優(yōu)。

1.3 電池使用安全研究

1.3.1 通話時間對手機電池溫度的影響

一般情況下手機電池溫度在20度到27度，電壓為3.6v，如果用標準充電器充電電壓會慢慢升高逼近4.2v，而電池溫度也會增加到30～40度，一般在此范圍是正常的，超出一點也不奇怪，因為手機在不同狀態(tài)下溫度是不一樣的。由于實驗進行在夏季，起始溫度偏高，但然處于正常水平范圍內(nèi)。通過數(shù)據(jù)的綜合對比分析，我們可以得到這樣一個結論：手機電池溫度的上升隨通話時間的增長而升高，平均每通話多1分鐘電池溫度升高0.1攝氏度。

手機在待機時的功耗是細小的，也就是說它的電池的等效載荷電阻大，所以放電電流細小所以電池不會發(fā)熱，電池電能的本身消耗細小。手機在待通話或游戲時的功耗曲直常大的，也就是說它的電池的等效載荷電阻小，辦公時是大電流放電。電池在放掉一小批電往后，內(nèi)部電阻增大，不過，手機的辦公需求的電流不可以減小，那么，相當大的一小批能量就耗費在電池的內(nèi)部電阻上，造成電池發(fā)熱，放電加速，電池的運用時間也就很快的縮減。手機電池發(fā)熱，手機電池長時間發(fā)熱會造成手機內(nèi)里機件發(fā)熱，因此使手機從新開始工作或使通話中的電話斷線；手機電池長時間發(fā)熱會使電池本身的卡路里累積，嚴密封閉的18650電池會使內(nèi)里空氣猛烈膨脹，造成18650電池向外突起，嚴重的會使電池爆炸；手機鋰電池長時間發(fā)熱會加速手機本身的老化進程項，縮減生存的年限。

1.3.2 電池老化研究

很多人深有體會，手機電池充電超過一定次數(shù)后，手機電池耗電會特別快。如果手機需要一天充電一次，那說明電池已經(jīng)老化嚴重，是時候該退休了。有關研究表明，鋰電池正常充放電次數(shù)一般在1000次左右，并且，最好對鋰電池進行部分放電，而不是完全放電，并且要盡量避免經(jīng)常的完全放電。已有研究表明，溫度和充電狀態(tài)決定了手機電池老化速度。不使用手機時，應盡量將手機充電到40%，并放在溫度較低處，以使電池能夠維持正常的使用功能，保護電池內(nèi)部電路的正常運行。盡量避免將電池充滿電置于高溫條件下，以免對電池造成極大損害。

二、手機使用效率研究

2.1 溫度對電池性能的影響

相信使用手機的朋友都有這樣的體會，在特別低溫或特別高溫的環(huán)境下使用手機時，手機電池變得不耐用，原本電池能用9小時，在低溫或高溫下卻只能用6小時。通常，安卓手機的建議使用溫度是-10°C～55°C，最佳使用溫度是25°C。

電池的放電過程基本是一個恒流放電過程，隨著電量持續(xù)降低，電壓也隨之減小。同時，溫度對電池性能也有很大影響，通常在環(huán)境溫度為0-40°C左右，電池可以正常工作，即可以完全放電；然而在低溫情況下，電池放電不完全，尤其是在-20°及以下。

上述結果表明，在環(huán)境溫度為-20°C以下及70°以上使用手機，將對手機電池性能造成不良的影響，因此，使用手機時應盡量避免過于高溫或過于低溫。

2.2 手機存儲對手機運行速率的影響

如今我們基本人手一部手機，而當手機用的時間長了，我們會發(fā)現(xiàn)手機變“卡”。有人提出猜測，是不是我們下載的軟件越多，手機就會越“卡”呢？為了回答這個問題，我們先要普及一下關于手機內(nèi)存一些知識。

目前安卓手機存儲器分為：RAM、ROM、內(nèi)存卡。

ROM也叫運行內(nèi)存，是手機上的硬盤，可以用來存放系統(tǒng)程序及應用程序。在Android系統(tǒng)中。它的大小決定了能在手機中安裝多少程序，存放多少歌曲、電影、圖書。

RAM也叫機身存儲，主要用來存放程序運行時的臨時數(shù)據(jù)。在Android系統(tǒng)中，它的大小直接決定了你在手機后臺能開多少程序。

內(nèi)存卡是手機的外接存儲器，類似于U盤，可用于存儲電影、音樂、游戲等

對于上述猜測，我們將通過實驗來一探究竟。我們知道手機的運行速度最關鍵取決于CPU！我們知道，相對于同一款手機來說，CPU的占用率與反應手機運行速率成正比。通過對兩款手機進行試驗，以探究反應軟件個數(shù)與手機反應速度的關系。

從表中可知，無論是單核還是四核的安卓手機，新增安裝軟件的個數(shù)沒有明顯影響手機CPU占用率，對手機運行速率并無直接影響。事實上，安裝應用軟件所占用的是ROM的空間，而ROM的空間對手機的運行速率影響很小。

從表中我們還能看到，單核的手機卻比四核的手機CPU占用率低，那么，運行速率是否更快呢？顯然是不會的。ZTE N798的主頻比HONOR H30-L01的主頻低。CPU的主頻高可以讓你贏在起跑線，當CPU運行在100MHz主頻時，將比它運行在50MHz主頻時速度快一倍。就好比走路和騎車的人經(jīng)過同一段平直公路，騎車的人速度可以更快。通過對兩款手機打開相同的程序來進行試驗，重復進行10次試驗，并取平均值。

從表中可以看出，同時運行相同數(shù)目的程序時，單核手機的CPU占用率變化非常大，運行程序的反應時間比較長，而四核手機的CPU占用率變化相對較小，反應時間比較短，最長的反應時間不超過7秒。除此之外，對于同一款手機，運行系統(tǒng)程序（如音樂、圖片、照相機等）CPU占用率較低，反應時間較快，而運行聊天軟件則反應時間較長，運行小型游戲CPU的占用率最高，反應時間也最長。并且，隨著同時運行的程序數(shù)目增多，CUP的占用率逐漸增大，反應時間增長。

綜上所述，手機運行速度與安裝下載的軟件數(shù)目沒有明顯關系，而與后臺運行程序的個數(shù)有正相關關系。我們使用手機的過程中，偶爾遇到的觸屏不靈、程序強行關閉或異常終止、死機、重啟等情況，都有可能是RAM可用空間不足，即后臺運行程序過多所導致的。因此，在打開一個程序前，最好不要讓其他程序處在后臺運行的狀態(tài)。

結論：

1、 手機輻射的安全距離為15厘米，并且，手機輻射與溫度及電量無關。

2、 在0lux的環(huán)境照度下，20%手機屏幕亮度等級最合適；在100lux環(huán)境照度下，40%手機屏幕亮度等級最合適；在500lux環(huán)境照度下，60%手機屏幕亮度等級最合適。

3、 手機電池溫度的上升隨通話時間的增長而升高，平均每通話多1分鐘電池溫度升高0.1攝氏度。

4、 將手機置于陰涼處并保持40%電量，可以在長時間的保存期內(nèi)使電池自身的保護電路運作，而充滿電后將電池置于高溫下，會對電池造成極大的損害，電池的壽命將會大大地損耗。

5、 隨著手機電量持續(xù)降低，電壓也隨之減小，在環(huán)境溫度為0-40°C左右，電池可以正常工作，即可以完全放電，而在低溫情況下，電池放電不完全，尤其是在-20°及以下；在環(huán)境溫度為-20°C以下及70°C以上使用手機，將對手機電池性能造成不良的影響。

6、 手機運行速度與安裝下載的軟件數(shù)目沒有明顯關系，而與后臺運行程序的個數(shù)有正相關關系

參考文獻：

[1] 手機輻射與健康.王炎，曹兆進，2006

[2] 關于手機輻射的研究性學習.朱邦釗，張兆熙，高樂桐，2015

[3] 關于手機電磁輻射的研究.張宏琴，齊麗晶，陳殿偉，2014

[4] 手機屏幕亮度的可用性研究.張艷霞，2013