更高：智能手機(jī)新技術(shù)展望

經(jīng)歷了2014年手機(jī)市場(chǎng)的百花齊放，相信大家對(duì)于智能手機(jī)未來(lái)的新技術(shù)充滿了期待，那么在不久的將來(lái)會(huì)有何種令人振奮人心的技術(shù)會(huì)實(shí)現(xiàn)呢？

在過(guò)去的一年中，智能手機(jī)領(lǐng)域浮現(xiàn)出了一些很酷的新技術(shù)，其中一些新技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，而另一些則有望在不久的將來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用，下面CHIP就為大家來(lái)盤(pán)點(diǎn)在智能手機(jī)中暫露頭角或者即將實(shí)現(xiàn)的新技術(shù)。

快速充電技術(shù)和超級(jí)電池

智能手機(jī)的性能飛速增長(zhǎng)的同時(shí)也帶來(lái)了越來(lái)越高的功耗，續(xù)航時(shí)間如今已經(jīng)成為了限制智能手機(jī)發(fā)展的最大瓶頸之一，許多廠商也選擇了體積和容量都更大的電池來(lái)提升手機(jī)的續(xù)航表現(xiàn)。但是出于手機(jī)體積、成本和充電器體積的限制，智能手機(jī)電池的充電速度始終不盡人意，動(dòng)輒數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間讓人覺(jué)得十分漫長(zhǎng)。

通常，普通智能手機(jī)采用5V電壓對(duì)電池進(jìn)行充電，充電電流只有1A左右，這對(duì)于動(dòng)輒2 000mAh甚至3 000mAh的電池來(lái)說(shuō)，充滿至少需要2h～3h的時(shí)間甚至更長(zhǎng)。為此有智能手機(jī)廠商研發(fā)出了一種新型的快速充電方式，那就是來(lái)自于OPPO的VOOC閃充。它是通過(guò)在充電電壓不變的基礎(chǔ)上大幅度提升充電電流和提升充電功率的方式，極大地縮短了充電時(shí)間，這種方式以分段恒流的充電模式，在電池電量的0%～70%范圍內(nèi)進(jìn)行全速的4.5A充電，隨后會(huì)分別再切換到3.5A和2A的中速充電區(qū)將電量充至90%左右，最后將充電模式切換至小電流的涓流充電模式將電池充滿，以延長(zhǎng)電池壽命。以Find 7標(biāo)準(zhǔn)版配備的3 000mAh電池為例，30min手機(jī)電量可直接充到75%，足夠大多數(shù)用戶使用一天的時(shí)間。不過(guò)這種做法帶來(lái)的成本增加也是巨大的，OPPO需要向上游供應(yīng)商定制全套的IC元件，包括專門(mén)的充電器、8觸點(diǎn)電池、數(shù)據(jù)線、電路以及7pin充電接口，來(lái)保證手機(jī)進(jìn)行安全的大電流充電。

除了OPPO的VOOC閃沖外，處理器龍頭高通也發(fā)布了自家的快速充電技術(shù)Quick Charge，如今已經(jīng)發(fā)展到了Quick Charge 2.0。通常在手機(jī)和電源適配器之間，手機(jī)能夠識(shí)別電源適配器是標(biāo)準(zhǔn)的5V輸出，但是在處理器授權(quán)的情況下，可以讓手機(jī)接受更高的電壓和電流。最新的Quick Charge 2.0技術(shù)支持5V、9V和12V的充電電壓，更高的充電電壓意味著在同樣的電流下可以帶來(lái)更高的充電功率，電流的小幅增加對(duì)于充電的線材也不會(huì)有太苛刻的要求。相對(duì)于成本昂貴的VOOC閃沖來(lái)說(shuō)，Quick Charge屬于通用標(biāo)準(zhǔn)，只需要搭載配套的高功率充電器即可實(shí)現(xiàn)。

市面上已經(jīng)有不少智能手機(jī)產(chǎn)品使用了高通的這項(xiàng)快速充電技術(shù)，如小米4、三星GALAXY Note4和摩托羅拉X等產(chǎn)品，30min即可充入50%左右的電量，雖然相比OPPO的VOOC閃沖速度慢了一些，但是這已經(jīng)比傳統(tǒng)的充電速度快了一倍以上，而且在成本方面并沒(méi)有帶來(lái)太多提升，相信在未來(lái)幾年內(nèi)，這種相對(duì)低成本的快速充電技術(shù)將會(huì)得到大范圍的推廣。

由于現(xiàn)有電池材料特性的限制，現(xiàn)有的電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)瓶頸期，很難有大的突破。不過(guò)科學(xué)家們從未停止探索的腳步，美國(guó)加州大學(xué)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研制的微型石墨烯超級(jí)電池利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速、大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，可以幫助我們達(dá)到快速充電的目標(biāo)。這種超級(jí)電池采用了石墨烯這種新型材料作為正、負(fù)極材料，具有非常大的極性表面，在充電過(guò)程中，鋰離子可以迅速?gòu)年帢O向陽(yáng)極遷移，可以在超短的時(shí)間內(nèi)完成，充電速度可達(dá)普通鋰電池的數(shù)百倍甚至上千倍。

除此之外，石墨烯電池也能夠?qū)崿F(xiàn)更大的容量。美國(guó)西北大學(xué)在石墨烯間的夾層加入了硅電極，利用石墨薄片的延展性來(lái)穩(wěn)定硅在充電過(guò)程中體積的變化，讓石墨烯電池的能量密度達(dá)到了目前主流鋰電池的10倍。想一想只需要幾分鐘甚至幾十秒就可以讓一部沒(méi)電的智能手機(jī)“滿血復(fù)活”，而且續(xù)航時(shí)間是普通智能手機(jī)的10倍，這會(huì)是多么美好的一件事情。隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，在未來(lái)幾年內(nèi)或許我們就可以看到使用這種電池的智能手機(jī)。

柔性屏幕

柔性屏幕，也稱為OLED。它的特點(diǎn)是很薄，可以裝在塑料或金屬箔片等柔性材料上。同時(shí)OLED采用塑料基板打造，而非常見(jiàn)的玻璃基板，其借助薄膜封裝技術(shù)，并在面板背面粘貼保護(hù)膜，讓面板變得可彎曲，不易折斷。

相較于傳統(tǒng)屏幕，柔性屏幕不僅在體積上更加輕薄，功耗上也低于原有器件，有助于提升設(shè)備的續(xù)航能力，同時(shí)基于其可彎曲、柔韌性佳的特性，其耐用程度也大大高于以往屏幕，降低設(shè)備意外損傷的概率。

三星和LG都曾經(jīng)推出過(guò)曲面屏的手機(jī)。三星推出的GALAXY Note Edge是全球首款的曲面?zhèn)绕潦謾C(jī)，該機(jī)器擁有一個(gè)對(duì)手機(jī)來(lái)說(shuō)“第二屏”曲面?zhèn)绕?，這塊曲面?zhèn)绕撂峁┝硕喾N功能。用戶可以通過(guò)這塊“第二屏”實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)入常用應(yīng)用、查看提醒等功能。用戶可以根據(jù)個(gè)人喜好，個(gè)性化定制信息，包括時(shí)間、鬧鐘、天氣、新聞、社交網(wǎng)絡(luò)消息提示等。在手機(jī)嚴(yán)重同質(zhì)化的今天，Edge Note起到一個(gè)很好的示范作用。但是從實(shí)際使用方面來(lái)講，它只是一個(gè)硬質(zhì)的曲面屏幕，而并沒(méi)有做到“柔”這個(gè)概念，因?yàn)樗那鎮(zhèn)绕凉潭ㄔ谥髌聊坏倪吘?，并不能自由地彎曲。LG的G Flex則不同，它采用了弧形的屏幕和機(jī)身設(shè)計(jì)，并具備一定的抗壓能力，即使把原本彎曲的屏幕壓至水平狀態(tài)，G Flex依然能夠毫發(fā)無(wú)損地自然還原，這與柔性屏幕的概念比較相符。

2014年10月30日，在日本橫濱舉行的顯示發(fā)明展覽會(huì)上，日本創(chuàng)新高科技半導(dǎo)體能源實(shí)驗(yàn)室展示了5.9英寸柔性可折疊有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）顯示屏。這種顯示屏在配備觸摸傳感器后仍然可以彎折10萬(wàn)次，能滿足市場(chǎng)多種產(chǎn)品所需。不過(guò)對(duì)于如今的智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其外部形狀已經(jīng)事先設(shè)計(jì)好，雖然具有曲面的屏幕，但用戶不能隨意改變其形態(tài)，因?yàn)楦蟮募夹g(shù)難點(diǎn)在于手機(jī)其他部件，如主板、電池等部件無(wú)法隨意變形。

攝像頭技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)社交發(fā)展迅速的今天，手機(jī)的拍攝功能越來(lái)越受消費(fèi)者重視，精彩瞬間拿起手機(jī)就能清晰地記錄動(dòng)人的每一幕是每個(gè)消費(fèi)者隨拍最簡(jiǎn)單的意愿，于是一部智能手機(jī)的攝像性能就顯得尤為重要。

近幾年來(lái)主流智能手機(jī)攝像頭的像素已經(jīng)由前幾年的800萬(wàn)像素上升到了1 300像素、1 600萬(wàn)像素甚至2 000萬(wàn)像素，但是由于智能手機(jī)體積的限制，手機(jī)攝像頭鏡頭在物理體積和感光元件尺寸方面不可能無(wú)限制地增大，在感光元件沒(méi)有突破性的進(jìn)展之前，一味追求過(guò)高的像素并沒(méi)有太大的意義。于是有聰明的廠商另辟蹊徑，在現(xiàn)有的單向攝像頭的基礎(chǔ)上又增添一枚攝像頭，形成雙平行攝像頭的設(shè)計(jì)。相比于目前傳統(tǒng)的單攝像頭，表面上是增加了一顆攝像頭，但包括對(duì)焦、成像的原理卻大不相同。

由于兩個(gè)攝像頭之間有一定的距離，與對(duì)焦物體之間可以形成一個(gè)三角形，通過(guò)簡(jiǎn)單的三角函數(shù)就可以計(jì)算出目標(biāo)物體與攝像頭的距離，也就是焦距，然后攝像頭模組馬達(dá)進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，攝像頭就可以完成超快速的對(duì)焦。當(dāng)然雙攝像頭的意義不僅僅是快速對(duì)焦，它通過(guò)軟件算法來(lái)優(yōu)化雙攝像頭取景范圍重合的部分。這樣一來(lái)就相當(dāng)于一張照片進(jìn)行了兩次的曝光，無(wú)論是在清晰度還是進(jìn)光量上都有大幅度提升。同時(shí)，雙攝像頭還會(huì)對(duì)畫(huà)面上各個(gè)距離上的物體進(jìn)行對(duì)焦識(shí)別，從而在拍攝的樣張中記錄了對(duì)焦物體的焦距信息，所有畫(huà)面中的物體都進(jìn)行了量化，這樣一來(lái)用戶就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焦物體的虛化和再對(duì)焦，這一功能也是基于雙攝像頭能夠記錄畫(huà)面景深信息而特別定制的。

在相機(jī)材料沒(méi)有突破性進(jìn)展的情況下，相機(jī)制造商們也從未放棄去制造性能更好的傳感器。眾所周知，鏡頭的成像是通過(guò)鏡片的折射讓光線投射在感光元件上，但是其匯聚的光線很難都出現(xiàn)在同一平面上，這會(huì)造成桶形畸變、邊角失光等問(wèn)題。同時(shí)由于感光元件的結(jié)構(gòu)限制，在接收光線時(shí)，只有垂直射入的光線才能達(dá)到良好的成像效果。而邊角處的光線通常是傾斜的，于是邊角的成像效果會(huì)較差。

為此索尼研發(fā)了一種曲面?zhèn)鞲衅?，讓通過(guò)鏡頭邊緣的光線能夠垂直照射到感光元件上，讓照片的邊緣的成像效果與中心一樣優(yōu)秀。我們只需要先設(shè)計(jì)鏡頭，然后測(cè)試出鏡頭后投射的相場(chǎng)的曲率，根據(jù)相場(chǎng)確定傳感器的彎曲程度。這樣由于無(wú)需大幅修正光路，可以大大減少鏡頭鏡片的數(shù)量，既降低了攝像頭厚度，還能增加進(jìn)光量，優(yōu)點(diǎn)不言而喻。而連索尼自己也沒(méi)有想到的是，由于彎曲的感光元件造成的張力改變了感光區(qū)硅元件的能級(jí)差，所以降低了暗電流導(dǎo)致的噪信號(hào)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是拍出的照片噪點(diǎn)更少了。

雖然曲面?zhèn)鞲衅饕彩怯腥毕莸模驗(yàn)榍鎮(zhèn)鞲衅髦荒軕?yīng)用在與之配套的鏡頭上，所以如果搭配了其他鏡頭，很可能會(huì)出現(xiàn)奇怪的畸變。而這恰恰都是手機(jī)需要的：不可更換鏡頭、更大光圈、更好高感。如果手機(jī)能引入曲面?zhèn)鞲衅鳎敲串?huà)質(zhì)又能有一次新的飛躍，到那個(gè)時(shí)候，用手機(jī)拍攝星空也許就真的是普通消費(fèi)者都能輕松辦到的事情了。