電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)從iPhone 7開始,蘋果取消了3.5mm耳機接口,到如今的iPhone 12,蘋果不再附贈手機充電器,相信下一步,蘋果極大可能將直接取消充電接口,接下來的發(fā)展路徑或許向著以無孔化作為手機的終極進化目標而狂奔。
而在近期,小米發(fā)布了一款概念機四曲瀑布屏概念機似乎已經(jīng)完成了這個目標,不僅將手機四周的邊框都取消了,同時手機上幾乎所有的外部接口都被取消,無孔手機似乎就要被實現(xiàn)了。
小米四曲瀑布屏概念機|小米
巧合的是,三星在此前也發(fā)過同款概念手機設計圖,從設計圖中可以看出,其外觀設計與小米此次發(fā)布的概念機類似,不過三星并沒有進行無孔化設計。
無孔化設計難點
想要實現(xiàn)無孔化設計,必須滿足幾點條件,我們可以先來看看手機目前仍然存在哪些接口,如耳機接口、電源接口、麥克風、揚聲器、電源鍵、音量按鍵、SIM卡槽等。
手機中的耳機接口主要為3.5毫米耳機孔,蘋果率先在iPhone 7時代取消,這也帶動了TWS耳機的繁榮。從用戶體驗上看,取消3.5mm耳機接口導致用戶被迫使用充電接口的耳機,無法在實現(xiàn)邊充電邊玩,當然還可以使用藍牙耳機,不用受到耳機線的約束,對握持感基本不產(chǎn)生影響。但缺點是,由于無線傳輸技術的限制,讓許多手機游戲用戶玩家很難再實現(xiàn)帶著耳機玩游戲了,延遲高的情況下,對于游戲操作影響較大。
電源接口的取消完全可以使用無線充電替代,如今無線充電功率已經(jīng)可以達到60W以上,充電速度并不會比有線的慢。巧合的是,小米和摩托羅亞都在前端時間發(fā)布了隔空無線充電的方案,可以讓設備距離充電器1米或者更遠的距離下實現(xiàn)充電功能。
如今的無線充電基本采用的是電磁感應方式,通過磁場的無線磁路代替有線電線,實現(xiàn)電力的傳輸。并且在充電時,充電器和被充電設備都需要裝配線圈,同時兩者的線圈還需要對齊,在極近的距離下才能完成充電工作。
而遠距離無線充電是通過電磁諧振方式,通過充電器內(nèi)置的天線發(fā)射無線信號,被充電設備的天線接收無線信號,再將無線信號轉(zhuǎn)換為電力實現(xiàn)充電。這種方式可以實現(xiàn)遠距離的無線充電,距離長達數(shù)米。
射頻傳輸本身并不是新奇的產(chǎn)物,Wi-Fi、藍牙、NB-IoT都是基于射頻進行工作,而射頻無線充電不過是將無線信號轉(zhuǎn)換為電力而已,真正的技術難點在于轉(zhuǎn)換效率問題。比如小米的隔空充電方案,充電效率僅在5-10%左右,對能量產(chǎn)生極大地浪費。
當然,除了小米和摩托羅拉外,涉及隔空充電技術的公司還有不少,如Ossia便在2017年展示了一款隔空充電設備Ossia Cota,可以給9米范圍內(nèi),最多32臺設備同時充電,并且這款設備還通過了美國FCC認證。Energous旗下的WattUp無線充電系統(tǒng)最遠可以支持4.5米的充電距離,在2019年采用WattUp無線充電技術的助聽器就已經(jīng)上市了。
這里可能會產(chǎn)生一個問題,當手機完全沒有電量時,或者電池已經(jīng)因為虧點而進入休眠狀態(tài),要如何開機,此前可以通過有線充電的方式對電池進行激活,而無線充電能否做到這一點還猶未可知。
如何隱藏麥克風是一個難點,想要將聲音傳遞至麥克風中,最好的方式還是在機身上進行開孔。如果想要隱藏麥克風,或許可以采用與屏下攝像頭同樣的方式,將開孔放置在屏幕之下。而揚聲器設計,則可以參考MIX一代的懸臂梁,或者以骨傳導的方式進行聲音的傳遞,足以將揚聲器隱藏在機身之內(nèi)。
其次是電源鍵、音量按鍵、靜音鍵等物理按鍵,這些按鍵都可以通過屏幕的交互方式進行解決,配合壓力傳感器加上瀑布屏,可以在兩側(cè)的可視區(qū)域中通過UI設計方式實現(xiàn)。
但如果沒有實體按鍵,也沒有有線的連接方式,萬一手機進入死機狀態(tài),系統(tǒng)崩潰,如何進行fastboot,如何進行刷機,又如何挽救手機中存儲的數(shù)據(jù),將是一個新的難點。
最后是最簡單以及最困難的一點,即SIM卡槽,說簡單是因為如今eSIM技術已經(jīng)非常成熟,國外早已經(jīng)開始有具備eSIM功能的手機,國內(nèi)也有多家企業(yè)具備成熟的eSIM方案,如一加、魅族的智能手表都已經(jīng)配備eSIM功能,將其中的eSIM卡移植到手機當中基本沒有難度。
但為何說這也是非常困難的一點,因為國內(nèi)三大運營商并不支持手機eSIM,使用搭載eSIM的手機用戶可以隨意進行運營商網(wǎng)絡的切換,或許是為了商業(yè)上的考量,目前國內(nèi)還未正式開放手機eSIM。
無孔化是手機的未來嗎?
隨著觸屏技術的突破,手機從過去的簡單打電話、發(fā)短信的移動通信設備進化成為如今的移動智能設備。我們可以通過手機完成許多娛樂、社交、日常消費等操作,同時隨著集成電路技術的突破,手機擁有了更強大的算力,其定義也從輔助的智能設備,變成了隨身生產(chǎn)力工具,手機開始向著一體化程度更高的趨勢發(fā)展。
那么無孔化設計是手機的未來嗎?對于廠商而言,無孔化設計無疑可以極大地提升手機的防水防塵能力,擴大手機使用場景,提升手機的使用壽命。與之相對的,一體化機身也提升了手機的維修難度,或許對于廠商而言是一個很好的利潤增長點,但對消費者而言,如果手機損壞將付出更大的代價進行維修。
當然,取消外接口也可以為內(nèi)部設計騰出更多的空間,能夠在較小的機身中放下更大的電池,在如今電池技術遲遲無法突破的當下,增大手機電池容量可以有效的提升續(xù)航時間,加強用戶的使用體驗。
同時,一體化的機身可以降低對材料挖孔的同時還能保證產(chǎn)品的良品率,這也為機身材質(zhì)帶來了更多的想象力,許多過去受限于加工技術的優(yōu)秀材質(zhì)都可能成為新的機體材料。
從上游供應鏈來看,無孔化的設計也將使得許多手機上的功能需要與其他器件進行整合,如屏下指紋技術,便是將指紋識別與屏幕進行整合,而屏下攝像頭技術也將把前置攝像頭與屏幕進行整合,這也意味著上游的供應鏈也將被迫進行一定程度的整合。當然,這對下游廠商而言,將會以更低的成本享受到過去同樣多的功能。
那么無孔化設計就是手機的未來嗎?這也未必。盡管對于廠商而言,無孔化設計許多技術已經(jīng)成熟,同時成本也可以做的更低,但為何如今還沒有流行,就是因為在國內(nèi)的體驗并不好。
魅族在前幾年邊設計了一款無孔手機Zero,已經(jīng)將充電孔、物理按鍵、揚聲器、SIM等接口全部去掉,手感非常圓潤。但這款手機有一個最大的缺點,由于目前國內(nèi)并不支持eSIM卡,因此沒有SIM卡槽也就意味著手機無法連接至移動網(wǎng)絡,這讓這款手機類似于蘋果的iPodTouch。
另一方面,受限于聲音傳遞的物體特性,如果沒有麥克風及揚聲器,使用懸臂梁或者骨傳導進行發(fā)聲,將導致聲音發(fā)散,讓周圍的人都能夠聽見電話中的聲音,缺少隱私性。
因此,在如今技術尚未成熟的情況下,無孔化的手機與其說是手機的未來,不如認為只是手機未來設計的一個方向。
小結(jié)
如果在未來手機形態(tài)沒有發(fā)生根本上改變的話,無孔化將可能成為手機未來的一個很有可能的設計方向,并且還需要克服揚聲器、麥克風、eSIM等技術及市場因素的限制。如果未來我們的輔助智能設備發(fā)生了變化,就像過去從PC轉(zhuǎn)換為手機,如今從手機轉(zhuǎn)換為AR/VR、云手機、腦機等設備,那無孔化設計就更無從談起了。
而在近期,小米發(fā)布了一款概念機四曲瀑布屏概念機似乎已經(jīng)完成了這個目標,不僅將手機四周的邊框都取消了,同時手機上幾乎所有的外部接口都被取消,無孔手機似乎就要被實現(xiàn)了。
小米四曲瀑布屏概念機|小米
巧合的是,三星在此前也發(fā)過同款概念手機設計圖,從設計圖中可以看出,其外觀設計與小米此次發(fā)布的概念機類似,不過三星并沒有進行無孔化設計。
三星概念手機圖|LetsgoDigital
無孔化設計難點
想要實現(xiàn)無孔化設計,必須滿足幾點條件,我們可以先來看看手機目前仍然存在哪些接口,如耳機接口、電源接口、麥克風、揚聲器、電源鍵、音量按鍵、SIM卡槽等。
手機中的耳機接口主要為3.5毫米耳機孔,蘋果率先在iPhone 7時代取消,這也帶動了TWS耳機的繁榮。從用戶體驗上看,取消3.5mm耳機接口導致用戶被迫使用充電接口的耳機,無法在實現(xiàn)邊充電邊玩,當然還可以使用藍牙耳機,不用受到耳機線的約束,對握持感基本不產(chǎn)生影響。但缺點是,由于無線傳輸技術的限制,讓許多手機游戲用戶玩家很難再實現(xiàn)帶著耳機玩游戲了,延遲高的情況下,對于游戲操作影響較大。
電源接口的取消完全可以使用無線充電替代,如今無線充電功率已經(jīng)可以達到60W以上,充電速度并不會比有線的慢。巧合的是,小米和摩托羅亞都在前端時間發(fā)布了隔空無線充電的方案,可以讓設備距離充電器1米或者更遠的距離下實現(xiàn)充電功能。
如今的無線充電基本采用的是電磁感應方式,通過磁場的無線磁路代替有線電線,實現(xiàn)電力的傳輸。并且在充電時,充電器和被充電設備都需要裝配線圈,同時兩者的線圈還需要對齊,在極近的距離下才能完成充電工作。
而遠距離無線充電是通過電磁諧振方式,通過充電器內(nèi)置的天線發(fā)射無線信號,被充電設備的天線接收無線信號,再將無線信號轉(zhuǎn)換為電力實現(xiàn)充電。這種方式可以實現(xiàn)遠距離的無線充電,距離長達數(shù)米。
射頻傳輸本身并不是新奇的產(chǎn)物,Wi-Fi、藍牙、NB-IoT都是基于射頻進行工作,而射頻無線充電不過是將無線信號轉(zhuǎn)換為電力而已,真正的技術難點在于轉(zhuǎn)換效率問題。比如小米的隔空充電方案,充電效率僅在5-10%左右,對能量產(chǎn)生極大地浪費。
當然,除了小米和摩托羅拉外,涉及隔空充電技術的公司還有不少,如Ossia便在2017年展示了一款隔空充電設備Ossia Cota,可以給9米范圍內(nèi),最多32臺設備同時充電,并且這款設備還通過了美國FCC認證。Energous旗下的WattUp無線充電系統(tǒng)最遠可以支持4.5米的充電距離,在2019年采用WattUp無線充電技術的助聽器就已經(jīng)上市了。
這里可能會產(chǎn)生一個問題,當手機完全沒有電量時,或者電池已經(jīng)因為虧點而進入休眠狀態(tài),要如何開機,此前可以通過有線充電的方式對電池進行激活,而無線充電能否做到這一點還猶未可知。
如何隱藏麥克風是一個難點,想要將聲音傳遞至麥克風中,最好的方式還是在機身上進行開孔。如果想要隱藏麥克風,或許可以采用與屏下攝像頭同樣的方式,將開孔放置在屏幕之下。而揚聲器設計,則可以參考MIX一代的懸臂梁,或者以骨傳導的方式進行聲音的傳遞,足以將揚聲器隱藏在機身之內(nèi)。
其次是電源鍵、音量按鍵、靜音鍵等物理按鍵,這些按鍵都可以通過屏幕的交互方式進行解決,配合壓力傳感器加上瀑布屏,可以在兩側(cè)的可視區(qū)域中通過UI設計方式實現(xiàn)。
但如果沒有實體按鍵,也沒有有線的連接方式,萬一手機進入死機狀態(tài),系統(tǒng)崩潰,如何進行fastboot,如何進行刷機,又如何挽救手機中存儲的數(shù)據(jù),將是一個新的難點。
最后是最簡單以及最困難的一點,即SIM卡槽,說簡單是因為如今eSIM技術已經(jīng)非常成熟,國外早已經(jīng)開始有具備eSIM功能的手機,國內(nèi)也有多家企業(yè)具備成熟的eSIM方案,如一加、魅族的智能手表都已經(jīng)配備eSIM功能,將其中的eSIM卡移植到手機當中基本沒有難度。
但為何說這也是非常困難的一點,因為國內(nèi)三大運營商并不支持手機eSIM,使用搭載eSIM的手機用戶可以隨意進行運營商網(wǎng)絡的切換,或許是為了商業(yè)上的考量,目前國內(nèi)還未正式開放手機eSIM。
無孔化是手機的未來嗎?
隨著觸屏技術的突破,手機從過去的簡單打電話、發(fā)短信的移動通信設備進化成為如今的移動智能設備。我們可以通過手機完成許多娛樂、社交、日常消費等操作,同時隨著集成電路技術的突破,手機擁有了更強大的算力,其定義也從輔助的智能設備,變成了隨身生產(chǎn)力工具,手機開始向著一體化程度更高的趨勢發(fā)展。
那么無孔化設計是手機的未來嗎?對于廠商而言,無孔化設計無疑可以極大地提升手機的防水防塵能力,擴大手機使用場景,提升手機的使用壽命。與之相對的,一體化機身也提升了手機的維修難度,或許對于廠商而言是一個很好的利潤增長點,但對消費者而言,如果手機損壞將付出更大的代價進行維修。
當然,取消外接口也可以為內(nèi)部設計騰出更多的空間,能夠在較小的機身中放下更大的電池,在如今電池技術遲遲無法突破的當下,增大手機電池容量可以有效的提升續(xù)航時間,加強用戶的使用體驗。
同時,一體化的機身可以降低對材料挖孔的同時還能保證產(chǎn)品的良品率,這也為機身材質(zhì)帶來了更多的想象力,許多過去受限于加工技術的優(yōu)秀材質(zhì)都可能成為新的機體材料。
從上游供應鏈來看,無孔化的設計也將使得許多手機上的功能需要與其他器件進行整合,如屏下指紋技術,便是將指紋識別與屏幕進行整合,而屏下攝像頭技術也將把前置攝像頭與屏幕進行整合,這也意味著上游的供應鏈也將被迫進行一定程度的整合。當然,這對下游廠商而言,將會以更低的成本享受到過去同樣多的功能。
那么無孔化設計就是手機的未來嗎?這也未必。盡管對于廠商而言,無孔化設計許多技術已經(jīng)成熟,同時成本也可以做的更低,但為何如今還沒有流行,就是因為在國內(nèi)的體驗并不好。
魅族在前幾年邊設計了一款無孔手機Zero,已經(jīng)將充電孔、物理按鍵、揚聲器、SIM等接口全部去掉,手感非常圓潤。但這款手機有一個最大的缺點,由于目前國內(nèi)并不支持eSIM卡,因此沒有SIM卡槽也就意味著手機無法連接至移動網(wǎng)絡,這讓這款手機類似于蘋果的iPodTouch。
另一方面,受限于聲音傳遞的物體特性,如果沒有麥克風及揚聲器,使用懸臂梁或者骨傳導進行發(fā)聲,將導致聲音發(fā)散,讓周圍的人都能夠聽見電話中的聲音,缺少隱私性。
因此,在如今技術尚未成熟的情況下,無孔化的手機與其說是手機的未來,不如認為只是手機未來設計的一個方向。
小結(jié)
如果在未來手機形態(tài)沒有發(fā)生根本上改變的話,無孔化將可能成為手機未來的一個很有可能的設計方向,并且還需要克服揚聲器、麥克風、eSIM等技術及市場因素的限制。如果未來我們的輔助智能設備發(fā)生了變化,就像過去從PC轉(zhuǎn)換為手機,如今從手機轉(zhuǎn)換為AR/VR、云手機、腦機等設備,那無孔化設計就更無從談起了。
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