چه زمانی و چگونه می‌توانیم باتری‌هایی با عمر ۳ تا ۴ روز داشته باشیم؟!

پیشرفت اسمارت‌فون‌ها سریع‌تر از آن‌چه فکر می‌کنیم در حال روی دادن است، اما مساله باتری هنوز هم معضلی است که شاید تکنولوژی نتوانسته به خوبی از پس آن بربیاید. در واقع با در نظر گرفتن آی‌فون‌های شش سال اخیر می‌بینیم که بخش باتری مثلا نسبت به بخش پردازنده رشد چندانی نداشته است.

دیگر برای‌مان عادی شده است که ببینیم هندست‌ها در بهترین حالت یک تا دو روز از نظر شارژ دوام می‌آورند. سازندگان هم تلاش می‌کنند تا آن‌جایی که می‌شود از صحبت درباره این بحث دوری کنند. مثلا روز معرفی آی‌فون ۸، فیل شیلر راجع به عمر باتری صحبتی نکرد و این بحث فقط زمانی به میان کشیده شد که آی‌فون X در حال معرفی بود. در آن روز در واقع گفته شد که آی‌فون X می‌تواند نسبت به آی‌فون ۸ دو ساعت بیش‌تر دوام بیاورد زیرا از نظر حجم باتری نیز ۸۹۵ میلی‌آمپر بیش‌تر دارد.

باتری‌های لیتیوم یونی که قدمت آن‌ها به دهه ۷۰ میلادی باز می‌گردد برای اولین بار در دهه ۹۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفتند و تا الان هم حضور دارند. اما اگر می‌خواهید بدانید که پس کی قرار است فن‌آوری جدیدتری برای تولید باتری مورد استفاده قرار گیرد، باید بگوییم که شاید ۱۰ سالی طول بکشد.

در این مقاله می‌خواهیم به مواردی اشاره کنیم که در آینده نزدیک باعث بهبود عمر باتری‌ها خواهند شد، پس در ادامه همراه ما باشید.

صفحه‌نمایش

می‌دانیم که امولدها از نظر مصرف انرژی نسبت به ال‌سی‌دی‌ها در جایگاه بهتری قرار می‌گیرند. هر چند عوامل زیادی در زمینه عمر باتری تاثیر گذار هستند. عواملی مثل نور صفحه‌نمایش و APL (سطح میانگین تصویر) که وابسته به آن‌چیزی هست که در حال نمایش است.

بیایید یک مقایسه انجام دهیم. برای این کار آی‌فون X را مقابل آی‌فون ۸ پلاس قرار می‌دهیم. دو هندستی که از نظر سخت‌افزار داخلی مشابه یکدیگرند. حتی از نظر باتری هم تقریبا شبیه به هم هستند.

در تست باتری انجام شده در بخش مرور وب و پخش ویدئو آی‌فون ۸ پلاس توانست نسبت به آی‌فون X تا تقریبا سه ساعت بیش‌تر کار کند. شاید نتیجه بدست آمده به این دلیل باشد که صفحه‌نمایش آی‌فون X پیکسل‌های بیش‌تری دارد یا این‌که مشکل از فن‌آوری لایه‌دار باتری است که در این هندست استفاده شده است. شاید هم ایراد کار فیس آی‌دی باشد.

میکرو LED

میکرولِد یا mLED سال ۲۰۰۰ اختراع شد. میکرو ال‌ای‌دی یک فن‌آوری مرتبط با صفحه‌نمایش است. تکنولوژی که بر اساس ال‌ای‌دی‌های کوچک شکل‌دهنده نور ایجاد شده است. این فن‌آوری که تشابهات زیادی به OLED دارد، نیاز به نور پس‌زمینه نداشته و به خاطر اندازه کوچک‌تری که دارد امکان ایجاد رزولوشن بیش‌تر را فراهم می‌کند. چیزی که برای ما جالب است نوردهی دو تا سه برابری میکرو ال‌ای‌دی‌ها نسبت به OLEDها است، در حالی که از نظر مصرف مشابه است. اگر واقعا این تکنولوژی فراگیر شود، می‌توان عمر باتری را تا دو برابر افزایش داد.

در همین راستا سال ۲۰۱۴ اپل فن‌آوری LuxVue را معرفی کرد. شایعه دستیابی سامسونگ به تکنولوژی مشابه با نام PlayNitride هم مدت‌هاست که وجود دارد. هر دوی این فن­‌آوری‌ها در واقع استارت آپ‌های میکرو ال‌ای‌دی هستند.

مثل همیشه چالش اصلی وارد شدن به بازار است. تمرکز در ابتدا بر روی صفحه‌نمایش پوشیدنی‌ها و گجت‌های VR خواهد بود. در حال حاضر نزدیک‌ترین زمانی که می‌توان در رابطه با حضور میکرو ال‌ای‌دی‌ها تخمین زد سال ۲۰۱۹ است و احتمالا چند سال پس از آن اولین اسمارت‌فون‌های مجهز در بازار حضور پیدا کنند.

۵G و بلوتوث ۵.۰

یکی از مهم‌ترین مسایلی که در توسعه استاندارد ۵G در نظر گرفته شده، کاهش مصرف باتری است. این مهم از طریق بکارگیری مودهای خواب قابل انعطاف بدست آمده است، اما مسلما جنبه‌ها و فاکتورهای دیگری هم باید مدنظر گرفته شود.

اسمارت‌فون زمان اتصال تلاش می‌کند که به نزدیک‌ترین برج کانکت شود. اگر آن برج ظرفیت لازم را نداشته باشد، به اجبار برج دورتری انتخاب می‌شود که همین امر عمر باتری را کم‌تر می‌کند. ۵G بر خلاف برج‌های بزرگ که محدوده‌های وسیع‌تری را تحت پوشش دارند با استفاده از سلول‌های کوچک در فاصله‌های کوتاه‌تر فعال می‌شود.

همان‌طور که می‌دانید ۵G قول انتقال نرخ بزرگ‌تری از داده‌ها را می‌دهد. کوالکام می‌گوید ۵G می‌تواند ظرفیت را نسبت به سیستم‌های امروزی تا چهار برابر و با وجود آنتن‌های پیشرفته و پهنای باند وسیع‌تر افزایش دهد. این ادعا مطرح شده است که نسل جدید دیتا باید تا ۲۰% مصرف کمتری داشته باشد. باید منتظر بود و دید که تا چه حد این ادعا در سال آمدن این فن‌آوری که احتمالا ۲۰۱۹ یا ۲۰۲۰ خواهد بود صحت دارد.

بزرگ‌تر شدن نرخ داده‌ها با آمدن بلوتوث ۵.۰ نیز تحقق میابد. گستردگی نرخ داده‌ها در بلوتوث ۵.۰ و ۵G باعث می‌شود که رادیوها زمان کم‌تری را صرف ارسال و دریافت داده‌ها کنند و همین امر باعث کاهش مصرف باتری شود.
شارژ بی‌سیم

یکی از استارت آپ‌هایی که اخیرا توانسته ۱۱.۴ میلیون دلار بودجه بدست بیاورد، Pi است. Pi که بار اول سال ۲۰۱۵ معرفی شد می‌تواند از طریق ایجاد یک میدان مغناطیسی ضعیف دستگاه‌های اطرافش را شارژ کند. Pi با ایجاد امکان شارژ بی‌سیم در هر جهتی، می‌خواهد اولین تولیدش را همین امسال روانه بازار کند.

تکنولوژی دیگر UBeam نام دارد، فن‌آوری که اساس آن اولتراساوند است. فرستنده که می‌تواند مثلا یک قطعه هنری روی دیوارتان باشد انرژی و داده‌ها را به امواج صوتی تبدیل کند. از طریق مبدل اولتراساوند، صدا به انرژی لازم برای شارژ اسمارت‌فون تبدیل می‌شود. تنها ایراد این فن‌آوری این است که اگر شی در مسیر قرار گیرد، اتصال مختل می‌شود. فعلا اطلاعاتی راجع به زمان عرضه این فن‌آوری در دسترس نیست و چیزی در این رابطه اعلام نشده است.

مشخص است فعلا مدتی طول خواهد کشید تا استاندارد جدید به بازار وارد و درون اسمارت‌فون‌ها تعبیه شود. اما اگر این اتفاق بیفتد مشخصا تاثیر قابل توجهی در بحث باتری خواهد داشت. زیرا با وجود چنین فن‌آوری‌هایی حداقل روند شارژ ساده‌تر خواهد شد.

SOCs و پردازش‌گرهای کمکی

با هر پردازش‌گر و چیپ جدیدی که می‌آید کارایی افزایش می‌یابد. کوالکام اخیرا از پردازنده اسنپدراگون ۸۴۵ پرده برداشته است. چیپی که وعده افزایش عمرباتری را می‌دهد. به هر حال با اضافه شدن ویژگی‌های کاربردی فراوان و پیشرفت هر روزه اسمارت‌فون‌ها باور داریم که سازندگان تا الان هم کارشان را در زمینه باتری خوب انجام داده‌اند.

اپل در مدت زمان کوتاهی توانسته بیش‌تر چیپ‌های خودش را بسازد. مثلا همین آی‌فون‌های جدید از GPUهای اپل بهره می‌برند و پیش از این هم W1 نه تنها توانسته بود عملکرد بهتری را تقدیم دستگاه کند، بلکه پیروزی چشم‌گیری در زمینه مصرف باتری هنگام استفاده از هدفون‌های بلوتوث بدست آورده بود.

اگر شایعات درست باشند، این کمپانی در حال طراحی PMIC (مدار یکپارچه مدیریت برق) خود است تا در آینده بتواند با کمک آن عمر باتری‌ها را تا چند ساعت افزایش دهد. اما آیا این فن‌آوری می‌تواند باعث بهبود عملکرد باتری‌های لایه‌ای اپل هم شود؟

درابتدای مقاله اشاره به شش سال روند پیشرفت باتری‌های آی‌فون داشتیم و در پایان باید بگوییم که اگر به همین شکل پیش رود در شش سال آینده قطعا باتری‌هایی خواهیم داشت که بین ۳ تا ۴ روز عمر خواهند کرد. اما آیا این پیشرفت کافی است؟!

* ای تی رسان