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    从Apple Watch拆解 看iPhone/iPad未来

      [  中关村在线 原创  ]   作者:  |  责编:胡永彬
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    产品:Apple Watch Sport 苹果 智能手表

    1Apple Watch特性

        塑料基OLED屏幕,太阳能电池光线传感器,SIP技术,重新设计的线性制动器......或许对于一个普通用户来说,Apple Watch只是一个具备手表功能的高端手机配件。但从技术创新层面讲,目前还没有一款智能穿戴设备能够集合如此多的创新科技元素于一身。

    从Apple Watch拆解 看iPhone/iPad未来

        从拉动市场需求角度讲,苹果绝不会让Apple Watch独享如此众多的科技创新元素。所以未来,将这些技术应用在其他苹果设备上几乎是板上钉钉的事。借着ifixit精致且详细的Apple Watch拆机图,今天我们就来聊聊苹果手表中的科技创新元素对未来iPhone以及iPad带来怎样的改进。

    Apple Watch特性:

        Apple Watch是苹果酝酿多年的产品,甚至从发布到上市也经历了长达半年的时间。最终,这款38mm运动版来到我们面前,首先来看看它的特性:

    从Apple Watch拆解 看iPhone/iPad未来 从Apple Watch拆解 看iPhone/iPad未来
    该机正面采用Retina显示屏,背部拥有脉搏传感器(图片来自ifixit)

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    该机配备无线充电器,令充电不需要任何接口或者触点即可完成(图片来自ifixit)

        38mm版Apple Watch屏幕分辨率为272*340,屏幕PPI为290,42mm的大号版本屏幕分辨率也随之提升,达到312*390,PPI为302,尽管同为Retina显示屏,但二者的像素密度却低于iPhone 6的326 PPI。无线充电功能首次在苹果设备中采用,通过一个充电圆环可直接吸附在手表后面进行充电。

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    Apple Watch内部构造(图片来自网络)

        再来看看手表内部,苹果大胆采用SIP技术将一套完整的电脑系统封装在了一个芯片中,节省机内空间,这一技术会在后文中详细介绍。在这颗名叫S1的芯片内,包含8GB闪存,512M内存,无线模块,传感器以及处理器。想深入认识一下它们吗?让我们现在就开始吧! 

    产品:Apple Watch Sport 苹果 智能手表

    2详解塑料基OLED屏幕

    详解塑料基板OLED屏幕

        虽然ifixit没有将Apple Watch的内屏与玻璃盖板分离,但我们仍然不能忽略这块内屏,因为它首次在苹果设备中采用。尽管苹果没有对这块屏幕进行任何多余的介绍,但业界普遍认为这块屏幕就是来自LG的塑料基板OLED屏幕。

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    LG自家的Urbane智能手表同样采用P-OLED屏幕,看起来非常纤薄。

       塑料基板OLED屏幕(P-OLED)是LG最新开发的OLED屏幕的一种,它由于具备比传统OLED更轻薄以及更强韧的特性而被业界所关注,但由于产能问题一直没有在市场普及。目前用它的仅有LG自家的智能手表然后就是Apple Watch了。

    Apple Watch屏幕可自行更换

        去表链,加热屏幕玻璃盖板,利用撬棒便可以掀开Apple Watch的屏幕。和iPad的设计思路一样,Apple Watch为了保证机身设计简约,而没有在表面布置任何螺丝。所以屏幕盖板与机身通过强力双面胶连接。

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    卸下表链,加热屏幕盖板,可以弱化强力双面胶粘性

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    由于内屏,屏幕盖板,触摸层集成在一起,所以掀开盖板后有多个排线连接着机身

        由于屏幕是全贴合设计,所以屏幕盖板与内屏以及触摸层均集成在一起。掀开盖板后有多组排线与机身接驳。在与机身的连接处,金属固定板保护着连接点,利用镊子可以撬开固定板,随后分离排线末端的按扣便可以将Apple Watch的屏幕模块分离。目前来看,如果Apple Watch屏幕坏了,自己换屏也是可行的。

    ▊塑料基板OLED屏幕在iPhone以及iPad上的应用潜力

       目前像三星,LG等手机大厂的旗舰产品几乎都会采用OLED屏幕。它对于手机厂商来说简直就像黄金一样珍贵,不仅可以令自家的产品做的更薄,显示效果更出色的同时还能带来屏幕的曲面形态,而且独特的自发光特性节约设备电力。几乎每一点都能命中正在挑选屏幕的产品经理的要害,让他们觉得这就是想在我产品上使用的东西。

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    Apple Watch系统背景黑色为主,是为了迎合OLED屏幕自发光的特性,达到更省电的目的

        即便苹果,也没有理由不青睐这块屏幕。而Apple Watch只是一个开始,未来在iPhone以及iPad上采用这种屏幕是非常有可能的。LG正在为提高P-OLED屏幕的产能而努力,有消息称今年底就会有搭载P-OLED屏幕的平板电脑问世。

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    3太阳能电池光线传感器

        在去年美国商标管理局公布苹果新型光感元件专利的新闻中,有网友认为这种设计简直是“病态的”。没成想苹果真就在Apple Watch上面应用了这个“病态的”东西——太阳能电池环境光源感测器(SolarCellAmbientLightSensorsForElectronicDevices)。

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    苹果在2012年12月申请的太阳能光线传感器专利,并在2014年通过

    ▊寻找Apple Watch上的太阳能光线传感器:

       我们把视线移动到Apple Watch屏幕的背部来,这里的触控层、显示层的排线覆盖着一部分元件。

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    掀开两层排线,太阳能光线传感器就位于底部,用胶水和屏幕粘结着

         在双层排线的底部就是太阳能电池环境光源感测器”(Solar Cell Ambient LightS ensors For Electronic Devices),它位于P-OLED屏幕的后方,正是因为P-OLED屏幕超薄以至于透光的特点,令这个传感器可以感受到外部的光线。从名字中得知它用的是太阳能电池材料,它的工作原理也是通过侦测机身外部光线 照射 太阳能电池所产生的电流强度来感知外部光线的强度,从而调节屏幕亮度。

    太阳能电池光线传感器在iPhone以及iPad的上的应用潜力

        将光线传感器设计在屏幕底部,这可以算苹果的首创设计了,它令Apple Watch得以省去额外在屏幕表面预留光线传感器的问题,从而节约了手表表面宝贵的显示空间,提升了屏占比。而作为便携设备的iPhone以及iPad,同样需要通过节约外部空间达到更简约小巧的设计目的。

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    假如摄像头,光线感应器都可以位于屏幕后方,那么无边框iPad或许将成为可能
    (图片来自网络)

        目前,iPad的手势控制功能已经足以让其脱离home键而正常使用,如果再将光线传感器置于屏幕后方,苹果在设计无边框屏幕iPad的路上又进了一步,iPhone亦然。


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    4Taptic Engine

        从苹果Apple Watch的宣传片中,我们很容易被一个传递心跳的神奇功能吸引。它可以接收对方的心跳信息,并通过自己手腕上Apple Watch的震动功能,来模拟对方的心跳震动,从而产生一种更亲密的沟通方式。然而并不是随随便便一个振动器就能模拟心跳的震动,因为这需要足够的振幅以及震动频率才能实现,所以Taptic Engine被设计出来。

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    Taptic Engine可以模拟对方心跳的震动

        当然,设计Taptic Engine并不只是模拟心跳震动,它是Apple Watch触觉回馈的一种方式,它让你在不同的操作下,能够感受到不同的震动,从而辨识你的操作。

    Taptic Engine在哪里?

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    卸去Apple Watch 的屏幕,Taptic Engine 就位于机身顶部

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    振子在致动器内通过电磁感应左右移动,从而产生震动

        Taptic Engine位于机身顶部,它甚至成为机身内部除电池之外最大的电子元件。苹果如此注重内部工业设计的厂商怎么会在寸土寸金的Apple Watch内配备这么一个“傻大傻大”的振动器呢?原来超大的体积可以令内部的振子通过电磁感应产生更大的振幅,从而带来极为细腻的震动感受。而震动是Apple Watch实现人机交互十分重要的一个全新维度。

    Taptic EngineiPhone以及iPad的上的应用潜力

        说起线性质量振子,想必很多人都不陌生,自从iPhone 4S推出后,苹果便首次在iPhone上使用它,并在最新一代iPhone中将其改进。相比普通的离心式震动器,它的优势在于可以提供低噪声且种类丰富的震动。而Taptic Engine则是普通线性振动器的进化版,所以未来很有可能一同搭载在iPhone上面。

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    iPhone 4上采用的离心式振动器(左图)   iPhone4S上面首次采用Z方向线性质量振子(右图)

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    最新一代iPhone上配备了与Taptic Engine很像的横方向线性质量振子

       尽管iPad还从来没有搭载过震动器,但我想作为人机交互的重要组成部分,Taptic Engine很快便会在下代iPad上面应用了。

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    5SIP系统封装技术

        据了解,在Apple Watch内置的S1芯片采用一种名叫SIP(System In a Package系统级封装)技术封装而成,其中景硕与南电共同拿下SIP基板订单,而SIP封装及模组代工则由封测大厂日月光独占。三个供应商共同提供SIP技术,可见它的生产技术难度之大。那么什么是S1芯片,SIP技术又能为Apple Watch带来什么呢?

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    苹果Apple Watch官方视频对S1芯片的介绍

        据苹果的宣传视频介绍,S1芯片内置入了一整套电脑架构,其中包括处理器,内存,闪存以及众多模块。将所有元件封装在一起变成一颗芯片能够为设备带来更小的电力消耗,并极大的降低了芯片电路的体积,为设备小型化提供显著帮助。

    S1芯片到底是什么样子呢?

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    取出电池,接着卸下Taptic Engine和扬声器组成的电路板

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    分离几颗小型螺丝与线路之后,S1芯片便可以用撬棒撬开了

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    当S1芯片通过专用设备将封装的材料去掉,便可看到了里面密集的芯片电路

        正是由于SIP技术另S1芯片可以做成薄薄的一小片,所以才给电池以及Taptic Engine留出宝贵的空间放在S1芯片的上面。

    SIP技术iPhone以及iPad的上的应用潜力

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    iphone 6的主板正反面密布着各种芯片元件,但如果采用SIP技术进行封装,可以令主板体积更小

        人们选择移动设备都有一个突出的需求,就是便携性。手机就算性能再强悍如果厚度没控制好,也无法成为旗舰产品,尤其是苹果,一直走在移动设备极致轻薄的最前列。SIP技术可以帮助iPhone以及iPad实现更轻薄的电路体积,更安全的电路防护能力和更小的电能损耗,既然已经在Apple Watch上采用,那么iPhone以及iPad何乐而不为呢?


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    6Digital Crown

        Digital Crown(数码表冠)是Apple Watch机身右侧的一个实体旋钮,它不仅具备home键功能,还可以通过旋转实现放大缩小,上下翻页等操作。尽管设计一个可以按并旋转的机械很容易,但还要让设备精确识别这些机械运动,那就是个头疼的的事儿了。

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    去年Apple Watch发布会上,库克透露了Digital Crown的工作原理

        在去年的第一次Apple Watch发布会上,库克透露了Digital Crown的工作原理,它采取与鼠标类似的做法,一个装置发出红外线信号,另一个装置负责接收信号,如果Digital Crown发生了转动,信号接收装置就能够通过接收到的红外线信号转换为电信号从而控制系统实现相应功能。

    分离Digital Crown的信号发射接收装置

       在之前几个环节屏幕,电池,Tiptic Engine,扬声器,以及S1芯片已经被我们层层卸去,目前机内还有少部分几个元件,等着我们去发现,其中就包括Digital Crown信号发射与接受装置。

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    分离信号发射接收装置的排线

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    左下位置便是Digital Crown的信号发射接收装置

    Digital CrowniPhone以及iPad的上的应用潜力

        笔者认为,将Digital Crown应用于手机或者平板上是很有可能的,目前手机越做越大对单手触摸操作造成不便,而平板电脑更是如此,Digital Crown的加入或许可以缓解这一问题。即便仅仅用它来当音量键以及电源键,也是不错的设计。


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    7苹果产品未来的发展方向

        在4月24日,苹果正式在国内开售Apple Watch,在短短的几分钟内它便被订购一空,发货时间推迟到了6月份。尽管这款手表最低配还要卖到2500元价位,对于一部面向大众的手表来说已经很贵了,但依旧无法阻挡人们的购买热情。

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    Apple Watch成本表 (图片来自iSuppli)

       根据第三方机构iSuppli的报告显示,低配Apple Watch的成本预估只有81.20美元(约合503元人民币),也就是说Apple Watch的利润率达到近76%,甚至比iphone还要高。这足以说明科技创新能够为厂商带来更丰厚的利润。

        而对于消费者来说,花个高价,买来一种被科技怀抱的感觉,是无法拿金钱来衡量的,关键则是在于自己的腰包够不够鼓。

        由于时间关系,本文到此,便告一段落了。通过本次拆解我们可以感受到苹果强大的技术创新实力令一款手表颠覆了传统的使用方式。然而我们同样期待苹果的后续产品会将这些技术在iphone以及ipad上面普及开来,为广大用户带来更出色的使用体验。

    8Apple Watch Sport详细参数

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