رؤیای عمر بیشتر

مقاله من در روزنامه آسمان آبی

 

ظرفیت باتری‌های موبایل کی افزایش خواهد یافت؟‌

رؤیای عمر بیشتر

میلاد بابانژاد
خبرنگار

در دنیایی که هر روز در آن پیشرفتی اتفاق می‌افتد و سرعت ابداعات و نوآوری‌ها در صنعت گوشی موبایل و امثال آن بسیار بیشتر از دیگر جاهاست، چگونه هنوز عمر باتری گوشی‌ها‌ به بیشتر از دو روز نمی‌رسد؟! عمر باتری موضوعی بسیار بحث‌برانگیز است. شرکت‌های مختلف تبلیغات زیادی در این بخش انجام نمی‌دهند و اگر هم تبلیغی کنند بیشتر بازی با کلمات و اعداد است. برای مثال همین آی‌فون را در نظر بگیرید؛ اگر از زمان آی‌فون 5 روند تغییرات باتری گوشی‌های اپل را بررسی کنیم می‌بینیم گرچه اعداد بالاتر رفته است، این تغییر اعداد درنهایت 10 درصد بهبود کارآیی را برای شما به ارمغان می‌آورد و در دنیایی که توان پردازشگر و گرافیک گوشی‌ها سالانه 40 تا 50 درصد افزایش پیدا می‌کند، پیشرفت 10 درصدی باتری در طول 6 یا هفت سال نه‌تنها نوآوری نیست، بلکه فاجعه است.البته این فقط یک ادعا از سوی ما نیست و خود شرکت اپل هم این را خوب می‌داند. اگر برگردیم به ‌روز معرفی گوشی‌های آی‌فون 8 و 8 پلاس و 10 که اپل آن‌ها را شاهکار طراحی خود می‌داند، می‌بینیم پیتر شیلر کوچک‌ترین اشاره‌ای به عمر باتری آی‌فون 8 نمی‌کند – البته توانایی شارژ شدن بی‌سیم این گوشی‌ها که همه سال‌ها منتظرش بودند به کنار – تنها جایی که پای عمر باتری وسط می‌آید، وقتی است که می‌گویند عمر باتری آی‌فون 10، دو ساعت بیشتر از آی‌فون 8 معمولی است که خب 895 میلی‌آمپر اضافه‌ای که در باتری این گوشی جاسازی شده است هم بی‌تأثیر نیست. گوشی‌های آی‌فون تنها یک مثال بود؛ این روند را می‌شود در باقی شرکت‌ها و برندها و گوشی‌ها هم به‌سادگی دید و درباره‌ آن‌ها حرف زد. البته به‌جز گوشی‌های همراه موضوع عمر باتری در دوربین‌های دیجیتال و حتی درون‌ها یا همان پهپادهای خودمان نیز این روزها بیش از قبل مورد توجه قرار گرفته است؛‌ به‌خصوص در بخش پهپادها که اکنون به نظر می‌رسد عمر باتری پاشنه آشیل این فناوری است.  اما واقعا چرا این‌گونه است؟ در ادامه در این باره صحبت خواهیم کرد و از چند پیش‌بینی که ممکن است معادلات را تا حدی عوض کند بدون هیچ ترتیب خاصی پرده برخواهیم داشت.

باتری‌های امروزی بازار
تقریبا تمام باتری‌هایی که امروزه در گوشی‌های موبایل به کار برده می‌شود از نوع لیتیومی و به‌طور خاص از نوع لیتیوم یونی هستند. فناوری این باتری‌ها در دهه 70 میلادی کشف شد و همه‌چیز را تغییر داد و در همه‌چیز کاربرد پیدا کرد و از دهه 90 بشر به‌صورت انبوه از این نوع باتری‌ها در همه‌جا استفاده می‌کند.
گوشی‌های موبایل و تجهیزات الکترونیکی هم از این موضوع مستثنا نیستند. شرکت‌هایی پیدا شدند که سعی کردند قضیه را اندکی بهبود ببخشند و کمی این فناوری را دستکاری کنند. مثالش شرکت سونی است که مدت‌ها سعی می‌کرد باتری‌های لیتیوم پلیمری را تبلیغ کند که بعد از مدتی خودش هم پشیمان شد و دوباره به باتری‌های لیتیوم یونی بازگشت.
در طول 45 سال گذشته بشر نتوانسته است هیچ جایگزینی برای این باتری‌ها پیدا کند و دورنمای پیدا کردن جایگزین برای آن‌ها حداقل برای امروز و فردا و حتی پنج سال آینده، زیاد روشن و امیدوارکننده نیست. اما آیا این به آن معناست که ما باید دور عمر باتری بیشتر از یکی‌دو روز را خط بکشیم و به همین میزان باتری قانع باشیم؟ جواب این سؤال یک نه بزرگ است. در ادامه به شما خواهیم گفت چرا.

صفحات نمایش کم‌مصرف
در حال حاضر دو نوع پنل برای صفحات نمایش گوشی‌های موبایل ساخته می‌شود: پنل AMOLED که بیشتر گوشی‌های سامسونگ و در چند سال گذشته چندین و چند شرکت دیگر از آن استفاده کردند و پنل LCD که تقریبا 90 درصد شرکت‌ها به‌جز سامسونگ آن را به کار می‌گیرند. این‌که بگوییم کدام‌یک از این دو پنل باتری کمتری مصرف می‌کند مبحثی بسیار پیچیده است؛ به‌صورت تئوری پنل AMOLED به دلیل توانایی روشن و خاموش کردن هر پیکسل به‌صورت مجزا و تولید رنگ سیاه به‌سادگی و با خاموش کردن پیکسل‌هایش باید باتری کمتری مصرف کند، اما در عمل و در بسیاری موارد می‌بینیم که همیشه این‌گونه نیست.
کاش می‌شد با چند نمودار و چارت جذاب و زیبا به شما نشان داد کدام باتری با چه توانی و روی چه صفحه‌نمایشی بهترین عملکرد را دارد، اما واقعا پیدا کردن دلیل مصرف بیشتر یا کمتر باتری در صفحات نمایش تقریبا غیرممکن است. بگذارید یک مثال ساده و ملموس برایتان بزنیم:
آی‌فون 10 از صفحه‌نمایش AMOLED استفاده می‌کند و 25 میلی‌آمپر ظرفیت باتری بیشتر نسبت به آی‌فون 8 پلاسی دارد که از صفحه‌نمایش IPS که نوعی LCD است، استفاده می‌کند، اما صفحه‌نمایش آی‌فون 8 پلاس می‌تواند سه ساعت بیشتر از آی‌فون 10 روشن بماند. پیدا کردن دلیل این موضوع واقعا سخت است؛ ممکن است دلیلش پیکسل‌های بیشتری باشد که آی‌فون 10 استفاده می‌کند یا شاید هم بهینه نبودن رابط کاربری آی‌فون ۱۰ مشکل‌ساز شده است، ممکن است فیس آی‌دی زیادی باتری مصرف کند. تا ابد می‌شود این استدلال‌ها را ادامه داد، اما موضوع به‌اندازه کافی روشن است.
پس می‌توان نتیجه گرفت آینده گوشی‌ها ربطی به انتخاب صفحه‌نمایش AMOLED یا LCD -برعکس آن چیزی که سامسونگ می‌خواهد ما باور کنیم- ندارد. اما انقلاب صفحات نمایش قطعا می‌تواند به عمر باتری گوشی‌هایمان کمک کند.
و دقیقا این‌جاست که پای فناوری Micro LED یا mLED به میان می‌آید. این فناوری در سال 2000 میلادی ابداع شد و حالا بیشتر از همیشه به تولید انبوه نزدیک است. صفحات نمایشی که از این فناوری استفاده می‌کنند در حقیقت از پیکسل‌های رنگی بسیار کوچکی تشکیل شده‌اند که نیازی به روشنایی پس‌زمینه ندارند. به‌خاطر اندازه کوچک‌شان می‌توانند رزولوشن صفحات نمایش را بالاتر ببرند و صفحات نمایش انعطاف‌پذیر با این فناوری قابل دسترس‌تر است.
اما از لحاظ مصرف باتری با این‌که روشنایی آن‌ها می‌تواند تا سه‌برابر OLED‌های موجود در بازار برسد، مصرف یکسانی دارند؛ به ‌این معنا که شما با همین روشنایی پنل‌های بازار می‌توانید سه‌برابر عمر باتری بیشتر بگیرید. این فناوری قرار است همه‌چیز را عوض کند؛ اپل و سامسونگ به‌خوبی متوجه آن شده‌اند و از سال 2014 دارند تمام استارت‌آپ‌ها و شرکت‌های فعال در این زمینه را یکی بعد از دیگری می‌خرند و مال خود می‌کنند. اما شاید تولید انبوه این فناوری کمی طول بکشد و قاعدتا باید از گجت‌های پوشیدنی شروع شود. به نظر می‌رسد سال 2019 سالی باشد که بتوانیم به‌صورت عملی این دسته از صفحات نمایش را در ساعت‌های هوشمند و بعد از مدتی در گوشی‌های همراه ببینیم.

نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی و بلوتوث پنج
یک زمانی دغدغه سازندگان تجهیزات مخابراتی افزایش سرعت تبادل اطلاعات بود و معرفی نسل چهارم شبکه‌های مخابراتی  این دغدغه را به‌خوبی برطرف کرد. بعد از آن بود که پای مصرف بهینه باتری به‌عنوان بزرگ‌ترین دغدغه به میان آمد و در ساخت و توسعه نسل پنجم این شبکه‌ها مد نظر قرار گرفت.
نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی از چند طریق می‌تواند مصرف باتری را در گوشی‌های شما بهبود بخشد.
یکی از مهم‌ترین دلایلی که باتری گوشی شما بیشتر در شبکه مخابراتی خالی می‌شود، این است که به‌صورت طبیعی گوشی شما را به نزدیک‌ترین آنتن متصل می‌کند، اما وقتی آن آنتن ظرفیتش تکمیل باشد باید به آنتن دورتر وصل شوید و باتری بیشتری مصرف کنید. یکی از بزرگ‌ترین خصوصیات نسل پنجم شبکه‌های مخابراتی افزایش ظرفیت شبکه و مهم‌تر از آن کوچک‌تر شدن آنتن‌ها و قابلیت نصب آن‌ها در فواصل کمتر است. در گذشته آنتن‌های بزرگی که بتوانند مساحت بیشتری را پوشش دهند مزیت محسوب می‌شدند، اما در نسل جدید می‌توانیم آنتن‌های کوچک‌تر با ظرفیت بیشتر در مسافت‌های کمتر نصب کنیم که در عمر باتری بسیار مؤثر است. تصور کنید ظرفیت نسل پنجم چهاربرابر نسل چهارم است و مصرف باتری در آن بیش از 20 درصد بهتر شده است؛ این تازه جدا از مسئله فاصله آنتن‌هاست که مطرح کردیم.
یکی دیگر از عوامل خانمان‌برانداز باتری گوشی‌های ما بلوتوث است که با معرفی بلوتوث پنج این نگرانی تا حد زیادی برطرف شده است و شما می‌توانید به‌صورت بلوتوث به گجت‌های خود وصل شوید و باتری کمتری مصرف کنید.

SoC‌های بهینه‌تر
اگر مشخصات فنی پردازشگر و گرافیک و به‌طور کلی سیستم آن چیپ (SoC) گوشی‌های امسال و پارسال را بررسی کنید می‌بینید از لحاظ فرکانس و هسته و… تغییر زیادی نکرده‌اند، امسال نیز همان فناوری 10 نانومتری و هسته‌های A73 معروف، فقط با کمی فرکانس بالاتر را دیدیم. دلیلش ساده است؛ افزایش توان ناگزیر به معنای مصرف بالاتر باتری است. هرچند این رابطه خطی نیست، اما در گوشی‌هایی که با آن‌ها کارهای روزمره و ساده‌ای انجام می‌دهیم قطعا عمر باتری را به افزایش توان بی‌مورد ترجیح می‌دهیم. در آینده هم به نظر می‌رسد تمرکز تراشه‌سازان روی بهینه کردن مصرف باتری باشد و شرکت‌های بیشتری وارد این بازار شوند.
اپل تا چند سال دیگر همه قطعات مربوط به سیستم چیپ‌هایش را خودش تولید می‌کند و به نظر می‌رسد بقیه شرکت‌ها هم همین روند را ادامه دهند. ورود تراشه‌ها با فناوری 7 نانومتری تا سال آینده می‌تواند تأثیر خیلی خوبی روی عمر باتری‌ها بگذارد.

شارژ بی‌سیم به معنای واقعی
ممکن است کمی بی‌ربط به نظر بیاید، اما همین موضوع ممکن است دیدگاه ما را به باتری برای همیشه تغییر دهد. امروزه ما با شارژ بی‌سیم بیگانه نیستیم و می‌توانیم از این جادو به‌صورت محدود و با یک پد مخصوص استفاده کنیم، اما اگر لازم نباشد گوشیتان را به پدی بچسبانید چطور؟ دو استارت‌آپ بزرگ در این زمینه حسابی سروصدا کرده‌اند و به نظر می‌رسد آینده شارژ بی‌سیم گوشی‌های شما به دست یکی از آن‌ها باشد.
اولین آن‌ها استارت‌آپی است که شرکت پای حدود 12میلیون دلار از سال 2015 روی آن سرمایه‌گذاری کرده است و تمرکزش بر شارژ کردن گوشی شما به وسیله جریان‌های ضعیف‌شده مغناطیسی است. به کمک این شارژر می‌توانید با فاصله‌ای بیشتر و بدون این‌که لازم باشد گوشی‌تان را در حالت خاصی بگذارید، شارژ بگیرید.
دومین استارت‌آپ مربوط به شرکت یوبیم است که فناوری آن‌ها مبتنی بر جریان‌های مافوق صوت است. در این روش با استفاده از یک ترانسمیتر که می‌تواند شبیه یکی از وسایل دکوری و زیبای داخل منزل شما باشد، این جریان‌ها ساطع می‌شوند و گوشی شما این صداها را به شارژ گوشی خود تبدیل می‌کند. اشکال این فناوری آن است که هیچ چیزی نمی‌تواند حائل بین گوشی شما و شارژر باشد.
اگر این فناوری‌ها پایشان به بازار برسد به‌راحتی می‌توانید گوشیتان را به‌صورت بی‌سیم و با فاصله شارژ کنید و دیگر نگران دور بودن خودتان از گوشی و کابل‌های دست‌وپاگیر نباشید.

جمع‌بندی
به نظر می‌رسد اگر همه‌چیز خوب پیش برود بتوانیم بین پنج تا ۶ سال دیگر گوشی‌هایی داشته باشیم که بتوانند تا چهار روز به ما شارژ بدهند و بعد از آن منتظر فناوری‌های جدیدی در عرصه باتری‌ها باشیم و شاهد انقلاب در آن‌ها.
همه این‌ها به شرطی است که سازنده‌ها تا حدی دست از بازی‌های تبلیغاتی مانند اضافه کردن‌های بی‌مورد رزولوشن یا بالا بردن فرکانس پردازنده و استفاده از 60-50 هسته در پردازشگر و گرافیک بردارند. مهم‌تر از همه برای اندکی نازک‌تر و باریک‌تر کردن گوشی‌هایشان مثل چند سال گذشته سراغ اولین قربانی که همان باتری بی‌زبان خودمان باشد نروند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *