更高：智能手机新技术展望

经历了2014年手机市场的百花齐放，相信大家对于智能手机未来的新技术充满了期待，那么在不久的将来会有何种令人振奋人心的技术会实现呢？

在过去的一年中，智能手机领域浮现出了一些很酷的新技术，其中一些新技术已经趋向成熟，而另一些则有望在不久的将来得到更广泛的应用，下面CHIP就为大家来盘点在智能手机中暂露头角或者即将实现的新技术。

快速充电技术和超级电池

智能手机的性能飞速增长的同时也带来了越来越高的功耗，续航时间如今已经成为了限制智能手机发展的最大瓶颈之一，许多厂商也选择了体积和容量都更大的电池来提升手机的续航表现。但是出于手机体积、成本和充电器体积的限制，智能手机电池的充电速度始终不尽人意，动辄数小时的充电时间让人觉得十分漫长。

通常，普通智能手机采用5V电压对电池进行充电，充电电流只有1A左右，这对于动辄2 000mAh甚至3 000mAh的电池来说，充满至少需要2h～3h的时间甚至更长。为此有智能手机厂商研发出了一种新型的快速充电方式，那就是来自于OPPO的VOOC闪充。它是通过在充电电压不变的基础上大幅度提升充电电流和提升充电功率的方式，极大地缩短了充电时间，这种方式以分段恒流的充电模式，在电池电量的0%～70%范围内进行全速的4.5A充电，随后会分别再切换到3.5A和2A的中速充电区将电量充至90%左右，最后将充电模式切换至小电流的涓流充电模式将电池充满，以延长电池寿命。以Find 7标准版配备的3 000mAh电池为例，30min手机电量可直接充到75%，足够大多数用户使用一天的时间。不过这种做法带来的成本增加也是巨大的，OPPO需要向上游供应商定制全套的IC元件，包括专门的充电器、8触点电池、数据线、电路以及7pin充电接口，来保证手机进行安全的大电流充电。

除了OPPO的VOOC闪冲外，处理器龙头高通也发布了自家的快速充电技术Quick Charge，如今已经发展到了Quick Charge 2.0。通常在手机和电源适配器之间，手机能够识别电源适配器是标准的5V输出，但是在处理器授权的情况下，可以让手机接受更高的电压和电流。最新的Quick Charge 2.0技术支持5V、9V和12V的充电电压，更高的充电电压意味着在同样的电流下可以带来更高的充电功率，电流的小幅增加对于充电的线材也不会有太苛刻的要求。相对于成本昂贵的VOOC闪冲来说，Quick Charge属于通用标准，只需要搭载配套的高功率充电器即可实现。

市面上已经有不少智能手机产品使用了高通的这项快速充电技术，如小米4、三星GALAXY Note4和摩托罗拉X等产品，30min即可充入50%左右的电量，虽然相比OPPO的VOOC闪冲速度慢了一些，但是这已经比传统的充电速度快了一倍以上，而且在成本方面并没有带来太多提升，相信在未来几年内，这种相对低成本的快速充电技术将会得到大范围的推广。

由于现有电池材料特性的限制，现有的电池技术已经发展到了一个瓶颈期，很难有大的突破。不过科学家们从未停止探索的脚步，美国加州大学一个研究团队研制的微型石墨烯超级电池利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速、大量穿梭运动的特性，可以帮助我们达到快速充电的目标。这种超级电池采用了石墨烯这种新型材料作为正、负极材料，具有非常大的极性表面，在充电过程中，锂离子可以迅速从阴极向阳极迁移，可以在超短的时间内完成，充电速度可达普通锂电池的数百倍甚至上千倍。

除此之外，石墨烯电池也能够实现更大的容量。美国西北大学在石墨烯间的夹层加入了硅电极，利用石墨薄片的延展性来稳定硅在充电过程中体积的变化，让石墨烯电池的能量密度达到了目前主流锂电池的10倍。想一想只需要几分钟甚至几十秒就可以让一部没电的智能手机“满血复活”，而且续航时间是普通智能手机的10倍，这会是多么美好的一件事情。随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，在未来几年内或许我们就可以看到使用这种电池的智能手机。

柔性屏幕

柔性屏幕，也称为OLED。它的特点是很薄，可以装在塑料或金属箔片等柔性材料上。同时OLED采用塑料基板打造，而非常见的玻璃基板，其借助薄膜封装技术，并在面板背面粘贴保护膜，让面板变得可弯曲，不易折断。

相较于传统屏幕，柔性屏幕不仅在体积上更加轻薄，功耗上也低于原有器件，有助于提升设备的续航能力，同时基于其可弯曲、柔韧性佳的特性，其耐用程度也大大高于以往屏幕，降低设备意外损伤的概率。

三星和LG都曾经推出过曲面屏的手机。三星推出的GALAXY Note Edge是全球首款的曲面侧屏手机，该机器拥有一个对手机来说“第二屏”曲面侧屏，这块曲面侧屏提供了多种功能。用户可以通过这块“第二屏”实现快速进入常用应用、查看提醒等功能。用户可以根据个人喜好，个性化定制信息，包括时间、闹钟、天气、新闻、社交网络消息提示等。在手机严重同质化的今天，Edge Note起到一个很好的示范作用。但是从实际使用方面来讲，它只是一个硬质的曲面屏幕，而并没有做到“柔”这个概念，因为他的曲面侧屏固定在主屏幕的边缘，并不能自由地弯曲。LG的G Flex则不同，它采用了弧形的屏幕和机身设计，并具备一定的抗压能力，即使把原本弯曲的屏幕压至水平状态，G Flex依然能够毫发无损地自然还原，这与柔性屏幕的概念比较相符。

2014年10月30日，在日本横滨举行的显示发明展览会上，日本创新高科技半导体能源实验室展示了5.9英寸柔性可折叠有机发光二极管（OLED）显示屏。这种显示屏在配备触摸传感器后仍然可以弯折10万次，能满足市场多种产品所需。不过对于如今的智能手机来说，由于其外部形状已经事先设计好，虽然具有曲面的屏幕，但用户不能随意改变其形态，因为更大的技术难点在于手机其他部件，如主板、电池等部件无法随意变形。

摄像头技术

在网络社交发展迅速的今天，手机的拍摄功能越来越受消费者重视，精彩瞬间拿起手机就能清晰地记录动人的每一幕是每个消费者随拍最简单的意愿，于是一部智能手机的摄像性能就显得尤为重要。

近几年来主流智能手机摄像头的像素已经由前几年的800万像素上升到了1 300像素、1 600万像素甚至2 000万像素，但是由于智能手机体积的限制，手机摄像头镜头在物理体积和感光元件尺寸方面不可能无限制地增大，在感光元件没有突破性的进展之前，一味追求过高的像素并没有太大的意义。于是有聪明的厂商另辟蹊径，在现有的单向摄像头的基础上又增添一枚摄像头，形成双平行摄像头的设计。相比于目前传统的单摄像头，表面上是增加了一颗摄像头，但包括对焦、成像的原理却大不相同。

由于两个摄像头之间有一定的距离，与对焦物体之间可以形成一个三角形，通过简单的三角函数就可以计算出目标物体与摄像头的距离，也就是焦距，然后摄像头模组马达进行准确调整，摄像头就可以完成超快速的对焦。当然双摄像头的意义不仅仅是快速对焦，它通过软件算法来优化双摄像头取景范围重合的部分。这样一来就相当于一张照片进行了两次的曝光，无论是在清晰度还是进光量上都有大幅度提升。同时，双摄像头还会对画面上各个距离上的物体进行对焦识别，从而在拍摄的样张中记录了对焦物体的焦距信息，所有画面中的物体都进行了量化，这样一来用户就能够实现对焦物体的虚化和再对焦，这一功能也是基于双摄像头能够记录画面景深信息而特别定制的。

在相机材料没有突破性进展的情况下，相机制造商们也从未放弃去制造性能更好的传感器。众所周知，镜头的成像是通过镜片的折射让光线投射在感光元件上，但是其汇聚的光线很难都出现在同一平面上，这会造成桶形畸变、边角失光等问题。同时由于感光元件的结构限制，在接收光线时，只有垂直射入的光线才能达到良好的成像效果。而边角处的光线通常是倾斜的，于是边角的成像效果会较差。

为此索尼研发了一种曲面传感器，让通过镜头边缘的光线能够垂直照射到感光元件上，让照片的边缘的成像效果与中心一样优秀。我们只需要先设计镜头，然后测试出镜头后投射的相场的曲率，根据相场确定传感器的弯曲程度。这样由于无需大幅修正光路，可以大大减少镜头镜片的数量，既降低了摄像头厚度，还能增加进光量，优点不言而喻。而连索尼自己也没有想到的是，由于弯曲的感光元件造成的张力改变了感光区硅元件的能级差，所以降低了暗电流导致的噪信号，简单来说就是拍出的照片噪点更少了。

虽然曲面传感器也是有缺陷的，但因为曲面传感器只能应用在与之配套的镜头上，所以如果搭配了其他镜头，很可能会出现奇怪的畸变。而这恰恰都是手机需要的：不可更换镜头、更大光圈、更好高感。如果手机能引入曲面传感器，那么画质又能有一次新的飞跃，到那个时候，用手机拍摄星空也许就真的是普通消费者都能轻松办到的事情了。