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可穿戴设备问题:多电池技术如何突破

时间:2024-05-22 14:52:18 科技赋能

美国科技博客ReadWrite最近撰文分析了移动设备所用电池技术的现状。

其认为,如果不尽快在这一领域取得突破,可能会阻碍移动产业未来的发展。

以下为文章全文: 未来的某一天,我们的身上、口袋里、房子里都将装满各种各样的智能设备。

我们生活中的几乎所有事情都可以通过声音、手势或手指点击来控制。

这是一种很酷的体验 - 但唯一的缺点是我们无法摆脱电线的纠缠。

这些难看的电线让原本幸福的场景瞬间变得平淡:如果我们忘记给手机或可穿戴设备充电,或者忘记带备用电池和充电线,我们就会瞬间被打回原来的状态。

- 设备之间的所有连接将被切断。

这真是太遗憾了。

当前时代正在经历快速创新,但电池技术却停滞不前。

各大公司都在不遗余力地通过变通办法来弥补这个缺陷,但变通办法最终只是变通办法,永远不能彻底解决问题。

与此同时,越来越多的设备、应用程序和配件正在增强其移动属性,因此今天的小烦恼可能会成为明天的大问题,甚至是影响深远的系统性问题。

如果未来世界真的依赖电池,人类确实还有很长的路要走。

电池寿命太短 当我们离开家时,我们的手机会通知我们的智能家居系统关闭房间里的所有照明。

当收到短信时,我们的智能手表还会振动提醒。

这不是重要信息,所以我们继续。

我们迈出了轻快的步伐,因为健身追踪器上的数据表明我们昨晚睡得很好。

但笔者并不着急,因为手机信息显示公交车晚点了7分钟,所以时间还很充裕。

于是,笔者使用蓝牙无线耳机接听朋友的电话。

我沉浸在无线网络中,而我的智能手机是这一切的中心。

不久之后,我的电池没电了。

于是,作者又回到了当年。

我必须使用纸质地图来查看道路,我必须向周围的陌生人问路,我必须通过几乎绝迹的公用电话保持联系。

作者来到一家可以用PayPal付款的咖啡店,但我现在无法启动该应用程序。

我只能从口袋里掏出几个硬币,勉强买了一杯咖啡。

终于,笔者来到了自家门口,但他对智能家居系统一无所知。

因此,笔者只能用机械钥匙打开门,然后在黑暗中走向光明。

因为看不到手指,小腿上各种家具都被撞得伤痕累累。

尽管笔者不愿意承认,但这种情况并非偶然。

幸运的是,作者平时离家并不远。

但由于美国运输安全管理局的新规定,国际旅客可能就没那么幸运了。

飞往美国的外国人必须在通过安检之前确保其电子产品可以打开。

如果您被选中接受安检,但您的手机、平板电脑、电子阅读器和其他设备无法开机,您可能会被拒绝登机。

试想一下,如果你遇到这种情况,你会做出什么选择:你会为了上飞机而扔掉手机吗?或者冒着错过飞机的风险并找到一个插座为您的设备充电?如果您的充电器或充电线位于托运行李中怎么办?这些都是非常困难的选择,但从目前的电池技术来看,很多人都不可避免地会遇到类似的问题。

没有电池,无法移动 大多数时候,我会随身携带充电器、充电线和外部电池,并在旅行时额外携带一个。

做好准备是必须的,但随着我的无线耳机、健身手环、电子阅读器、平板电脑、热点、笔记本等各种设备相继没电,我已经变得难以忍受。

在这些设备中,iPhone无疑是最重要的一款。

从2016年的第一代iPhone到最新的iPhone 5s,苹果智能手机的电池容量仅??增加了12%。

第一代iPhone的单位是mAh,iPhone 5s的单位是mAh左右。

这与三星Galaxy S5的mAh相比确实小得可怜,但后者在扩大电池容量的同时,也将屏幕尺寸增加到了5.1英寸,基本没有实质性的变化。

苹果在考虑到能耗问题的同时,还对iOS软件进行了一定的优化。

因此,iPhone 的预计电池寿命自始至终基本保持一致。

考虑到 iPhone 增加了 Retina 显示屏和更强大的处理器,这令人印象深刻。

但在实际使用中,用户体验并没有得到很大的提升。

尽管苹果通过优化提高了软件的能源效率——例如,iOS会在后台程序闲置一段时间后停止它们——但我的iPhone仍然难以实现全天的电池续航。

诚然,我是一个电子产品的重度用户,并将我的 iPhone 连接到许多其他设备和服务。

但如果科技行业所设想的乌托邦互联世界真的能够实现,我相信大多数人都会遇到类似的困境。

有传言称,苹果将推出两款屏幕尺寸更大的 iPhone 6 机型——分别配备 mAh 和 mAh 电池的 4.7 英寸和 5.5 英寸版本。

即使消息属实,也不会带来太大的改善。

毕竟手机屏幕越大,功耗就越高。

我们再看看苹果的竞争对手:最新一代的Android操作系统或许会给偏爱大屏的Android阵营带来一丝福音。

将安装在 Nexus 5 智能手机和 Nexus 7 平板电脑上的 Android L 系统将内置 Project Volta 节能功能,可将手机电池续航时间提高高达 36%。

这就是当今移动技术的现状:在缺乏更强大的电池的情况下,公司必须设计出解决方法,以利用可用电池容量最大限度地延长电池寿命。

可穿戴设备面临的挑战令人望而生畏 对于可穿戴设备来说,电池寿命可能是一个更大的影响。

由于设备尺寸的限制,这些设备的制造商无法使用更大容量的电池。

这也导致Pebble等公司不得不做出妥协。

该初创公司没有使用 LCD 屏幕,而是使用更节能的电子墨水显示屏,以实现 4 至 7 天的电池寿命。

LG等公司似乎拒绝接受现实:LG G Android Wear智能手表选择了1.5英寸全彩触摸屏,无论是使用体验还是显示效果都是一流的。

但不幸的是,一次充电只能持续大约一天半的时间。

有些可穿戴设备甚至放弃屏幕,完全依靠移动应用程序和手机屏幕来显示数据,例如Shine、Ringly和Jawbone UP24。

不过,至少这些设备不会像传统配件那样耗尽本已不足的手机电池容量。

您可以将此归因于蓝牙低功耗技术 (BLE)。

传统蓝牙由于需要随时连接,会消耗大量智能手机电量。

但有了BLE,这项技术的效率得到了极大的提高。

BLE可能会节省能源,但它不能真正增加智能手机的电池容量,也不能增加依赖智能手机的设备的功率。

唯一能解决这个问题的就是新一代电池技术。

电池突破路在何方?工程师和科学家正在努力研究下一代电池技术,有些甚至取得了一些鼓舞人心的突破。

但问题是,真正能够投入商业应用的技术突破并不多。

石墨烯电池可以在更小的空间和更轻的重量下存储更多的电力,但仍然保持稳定性。

实验证明,硅珠还可以增加手机中锂电池的容量。

微电池还重新设计了正极和负极的工作方式,从而使电池体积虽小,但容量却很大。

如今,研究人员对空气电极技术很感兴趣,该技术可以以更低的成本将手机的电池寿命延长一倍。

科学家们仍在研究碳纳米材料和其他纳米管技术,以物理重建电池的微观结构,以获得更好的性能和耐用性。

一些项目希望改变电池材料,而另一些项目则只是希望改进现有的锂电池技术。

研究表明,硅海绵已经可以提高锂电池的性能,因为它具有超薄的超级电容器板,可以作为独立的能源。

这一切听起来都很棒,但是哪些设备使用这些电池呢?不,因为这些技术都没有商业化。

如果说有一线希望的话,那就是安普瑞斯。

这家硅谷初创公司刚刚创造了一种新型锂电池,与现有电池相比,其容量可增加约 20%。

与其他新电池技术不同的是,该公司的产品已经开始发货。

他们已筹集 10,000 美元,预计将开发比现有锂电池容量高 50% 的产品。

希望这个目标能够尽快实现。

但尽管如此,想要大幅改变手机电池的容量仍然是不可能的。

尽快开发更先进的电池技术已成为当务之急。

如果来得太晚,移动技术的未来可能会陷入停滞。