کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی ساعت هوشمند Pebble Time: راز باتری ۷ روزه و نمایشگر رنگی E-Paper

ساعت و پوشیدنی
۰ نظر
۸۹ نفر
کد ۳۷۰۰

ساعت‌های هوشمند معمولا هر روز نیاز به شارژ دارن، اما Pebble Time با اون نمایشگر جوهر الکترونیکی (e-paper) رنگی و جذابش ادعا می‌کنه که تا 7 روز با یه بار شارژ دوام میاره. این ادعای بزرگ باعث شد ما تو تیم آیسی‌مدار به شدت کنجکاو بشیم تا ببینیم زیر این قاب کوچیک و ضدآب چه قطعاتی قرار گرفته که مصرف انرژی رو تا این حد پایین آورده.

علاوه بر باتری قدرتمند، مقاومت 30 متری در برابر نفوذ آب یکی دیگه از ویژگی‌های خاص این ساعته. همون‌طور که می‌دونی، ضدآب بودن معمولا به معنی استفاده از چسب‌های وحشتناک و فدا شدن تعمیرپذیریه. باید ببینیم مهندس‌های پبل چطور تونستن بین ضدآب بودن و قابلیت تعمیر تعادل ایجاد کنن.

هشدار ایمنی: باز کردن ساعت‌های هوشمند به خاطر ظرافت بالای قطعات و استفاده از چسب‌های آب‌بندی دور شیشه، نیاز به دقت زیادی داره. گرمای بیش از حد یا فشار نامناسب می‌تونه به راحتی شیشه یا فلت نمایشگر رو پاره کنه. پس ابزارهات رو آماده کن تا بریم تو دل این گجت دوست‌داشتنی و ببینیم چه خبره.

ابزارهای موردنیاز

پیک بازکننده (بسته 6 تایی) اسپاجر پیچ‌گوشتی چهارسو #00

مرحله ۱

مرحله

مشخصات رسمی شاید خیلی چیزها رو لو ندن، اما ما تو کالبدشکافی امروز وقت کافی داریم تا همه‌چیز رو بررسی کنیم. بیا اول ببینیم روی کاغذ با چی طرفیم:

نمایشگر کم‌مصرف 1.25 اینچی e-paper (جوهر الکترونیکی) با قابلیت نمایش 64 رنگ و نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی.

سنسور اندازه‌گیری اینرسی 6 محوره، قطب‌نما، سنسور نور محیط و میکروفون.

پشتیبانی از بلوتوث 4.0 برای اتصال به گوشی.

باتری لیتیوم-پلیمر با شارژدهی شگفت‌انگیز تا 7 روز.

جدا از اون نمایشگر جوهر الکترونیکی، واقعا چه تکنولوژی و قطعاتی باعث می‌شن یه ساعت هوشمند امروزی بتونه 7 روز شارژ نگه داره؟ بریم که دقیقا همین رو متوجه بشیم.

مرحله ۲

مرحله

یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های Pebble Time همین صفحه‌نمایش رنگی از نوع e-paper هست. پشت ساعت پر از نوشته‌ها و علامت‌های مختلفه که در کنارشون پورت اتصال داک شارژ هم به چشم می‌خوره.

این از معدود دفعاتیه که می‌بینیم یه ساعت هوشمند ادعای مقاومت 30 متری در برابر آب رو داره. همون‌طور که می‌دونی، مقاومت بالا تو آب معمولا به قیمت از دست رفتن تعمیرپذیری تموم می‌شه. امیدواریم پبل فکری به حال این قضیه کرده باشه و تعمیرکارها رو تو دردسر نندازه.

به نظر می‌رسه پبل جزو معدود شرکت‌هاییه که با اطمینان کامل روی قابلیت ضدآب بودن ساعت‌هاش تا عمق 30 متری مانور می‌ده.

پبل همراه این ساعت یه کابل شارژ USB اختصاصی گذاشته که کانکتورهای مغناطیسی (نقطه‌های نقره‌ای) و پین‌های اتصال (نقطه‌های طلایی) برای شارژ امن و راحت روی اون قرار گرفتن.

مرحله ۳

مرحله

ما همیشه عاشق مقایسه کردن گجت‌ها هستیم، پس تصمیم گرفتیم Pebble Time رو کنار یه ساعت دیگه (مثلا یه ساعت 38 میلی‌متری معروف) بذاریم تا ابعادش بهتر دستت بیاد.

با اینکه ابعادشون تقریبا یکیه و کارهای مشابهی انجام می‌دن، اما رویکرد طراحی نمایشگرشون کاملا با هم متفاوته:

نمایشگر مینیمال پبل با رزولوشن 144 در 168 پیکسل، پشتیبانی از 64 رنگ و محافظ گوریلا گلس، همیشه روشنه و جالب اینجاست که این روشن بودن دائمی، باتری رو خالی نمی‌کنه.

در طرف مقابل، ساعت‌های دیگه معمولا نمایشگرهای پرمصرف و لمسی دارن که برای حفظ باتری، بیشتر مواقع خاموش هستن و فقط موقع نیاز روشن می‌شن.

یه تفاوت بزرگ دیگه تو وزن دستگاهه. پبل تایم با 42.5 گرم وزن، فوق‌العاده سبکه و تقریبا نصف خیلی از ساعت‌های لوکس و سنگین بازار وزن داره. بند سیلیکونی پبل هم خیلی نرم و راحته، اما اینکه تو استفاده طولانی‌مدت چقدر دوام میاره رو فقط زمان مشخص می‌کنه.

البته تفاوت قیمتی این دو سبک ساعت هم اون‌قدر زیاده که اصلا نیازی به یادآوری نداره!

مرحله ۴

مرحله

برخلاف بیشتر ساعت‌های هوشمند امروزی، Pebble Time اصلا صفحه‌نمایش لمسی نداره. به جاش، رابط کاربری با همون دکمه‌های فیزیکی کلاسیک (بالا، پایین و انتخاب) کنترل می‌شه.

یه ویژگی جالب دیگه: پبل تایم به یه میکروفون هم مجهز شده!

تعویض بندها فوق‌العاده راحته. کافیه ضامن فلزی پین‌ها رو با دست بکشی تا بند جدا بشه؛ به همین سادگی. اگه اهل شخصی‌سازی هستی، خبر خوب اینه که پبل تایم با تمام بندهای استاندارد 22 میلی‌متری بازار سازگاره و می‌تونی هر بندی رو بهش وصل کنی. حالا که بندها رو باز کردیم، کیسه حرارتی (آی‌اوپنر) رو میاریم تا بریم سراغ جدا کردن شیشه نمایشگر.

مرحله ۵

مرحله

اول باید کمی به حاشیه‌های جلویی گرما بدیم تا چسب‌ها نرم بشن. بعد با استفاده از یه پیک پلاستیکی، آروم دور تا دور لبه‌های ساعت رو باز می‌کنیم. با یه حرکت ظریف، فریم جلویی که شیشه هم بهش متصله، به طرز غافلگیرکننده‌ای از بدنه اصلی ساعت جدا می‌شه.

تو خیلی از دستگاه‌ها دیدیم که نمایشگر مستقیما به شیشه جلویی پرس شده (Fused)؛ این کار ضخامت رو کم می‌کنه اما تعمیرپذیری رو به صفر می‌رسونه. خبر عالی اینه که اینجا نمایشگر جوهر الکترونیکی به شیشه جلویی پرس نشده و کاملا مجزاست!

حالا که اون چسب ضدآب رو بریدیم، این ساعت دیگه اصلا نباید رنگ آب رو ببینه. پس حواست باشه که بعد از تعمیر، خاصیت ضدآب بودنش به شدت افت می‌کنه.

مرحله ۶

مرحله

اسپاجر رو زیر نمایشگر می‌ندازیم تا از جاش بلندش کنیم. معمولا تو این مرحله نگران پاره شدن کابل‌های فلت ظریف هستیم. اما اینجا خبری از کابل‌کشی‌های تو در تو و پیچیده نیست! خوشبختانه فلت نمایشگر فقط یه تا خورده و خیلی راحت می‌شه کانکتورش رو با اسپاجر از روی مادربرد جدا کرد. حالا می‌خوایم بریم سراغ کانکتور باتری، اما صبر کن... کانکتور باتری کجاست؟

مرحله ۷

مرحله

بیا یه نگاه دقیق‌تر به خود نمایشگر بندازیم. این قطعه دقیقا همون چیزیه که فلسفه طراحی و محدودیت‌های پبل تایم رو به خوبی نشون می‌ده.

با اینکه فقط 64 رنگ داره و روشناییش مثل ساعت‌های دیگه خیره‌کننده نیست، اما یه مزیت بی‌نظیر داره: همیشه روشنه و زیر نور مستقیم خورشید هم کاملا واضح دیده می‌شه.

اگه فقط می‌خوای ساعت رو ببینی، نیازی نیست مچت رو تکون بدی یا به صفحه خیره بشی؛ همیشه همونجاست. البته یه نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی هم داره که وقتی تو محیط‌های تاریک هستی می‌تونی به صورت دستی روشنش کنی.

پبل می‌گه این یه پنل LCD کم‌مصرف از نوع Memory-in-Pixel هست. اگه زیر میکروسکوپ بهش نگاه کنیم، می‌بینیم چطور ساب‌پیکسل‌های با اندازه‌های مختلف با هم ترکیب می‌شن تا رنگ‌ها رو بسازن؛ یه ترفند مهندسی جالب!

مرحله ۸

مرحله

برای درآوردن مادربرد، اول باید چند تا کانکتور باقی‌مونده رو جدا کنیم و بعد چهار تا پیچ چهارسوی #00 رو باز کنیم. حالا با یه حرکت کوچیک اسپاجر، مادربرد U شکل ساعت به راحتی و بدون دردسر آزاد می‌شه.

خوشبختانه زیر مادربرد هیچ چسب قوی یا کابل مخفی دیگه‌ای وجود نداره که بخواد غافلگیرمون کنه.

مرحله ۹

مرحله

حالا که مادربرد رو بیرون آوردیم، بیا ببینیم روی قسمت رویی این برد کوچیک چه تراشه‌هایی سوار شدن:

میکروکنترلر 180 مگاهرتزی مبتنی بر ARM Cortex-M4 ساخت ST Micro.

حافظه فلش 128 مگابیتی 65 نانومتری MirrorBit ساخت Spansion.

کنترلر بلوتوث و حالت دوگانه ساخت Texas Instruments.

سنسور سنجش نور محیط.

مرحله ۱۰

مرحله

بریم سراغ پشت مادربرد تا بقیه آیسی‌ها رو هم بررسی کنیم:

آرایه گیت‌های برنامه‌پذیر میدانی (FPGA) ساخت Lattice.

آیسی مدیریت توان (Power Management) که احتمالا ساخت Maxim Integrated هست.

تنظیم‌کننده خطی ولتاژ از برند Linear Tech (پبل می‌گه این تراشه برای تأمین برق بندهای هوشمند آینده که به ساعت وصل می‌شن در نظر گرفته شده).

سنسور 6 محوره اندازه‌گیری اینرسی (شامل شتاب‌سنج و ژیروسکوپ) مدل BMI160 ساخت Sensortec.

مغناطیس‌سنج سه‌بعدی دیجیتال ساخت Freescale.

درایور موتور ویبره ساخت Texas Instruments.

فلش آبی روی برد، پین ورودی/خروجی دیتا رو نشون می‌ده. بالای اون (قرمز) پین ولتاژ و پایینش هم پین اتصال زمین (Ground) برای شارژ و بندهای هوشمنده. فلش قرمز هم کانکتور مثبت باتری رو نشون می‌ده و کنارش (مشکی) کانکتور منفی قرار داره.

مرحله ۱۱

مرحله

بالاخره وقتش رسید که یه نگاه درست و حسابی به باتری بندازیم. این باتری 150 میلی‌آمپرساعتی با ولتاژ 3.8 ولت (0.57 وات‌ساعت)، ظرفیتش حتی از خیلی از ساعت‌های کوچیک بازار هم کمتره.

در واقع ظرفیت این باتری تقریبا نصف رقبای امروزیه، اما به لطف همون نمایشگر جوهر الکترونیکی کم‌مصرف، پبل ادعا می‌کنه که می‌تونه تا هفت روز دستگاه رو با یه بار شارژ روشن نگه داره؛ یه شاهکار واقعی در مدیریت انرژی.

مرحله ۱۲

مرحله

قدم بعدی، بیرون کشیدن مجموعه میکروفون و موتور ویبره از دل ساعته.

این میکروفون کوچیکه که با یه غشای مخصوص پشت پورتش، کاملا در برابر نفوذ آب عایق‌بندی شده.

از اونجایی که پبل با دستیارهای صوتی مثل سیری (Siri) یا گوگل ناو (Google Now) سازگار نیست، ازشون پرسیدیم این میکروفون دقیقا به چه دردی می‌خوره؟ اونا گفتن که این قطعه برای ارسال پاسخ‌های صوتی سریع و در آینده برای ثبت یادداشت‌های صوتی استفاده می‌شه. خیلی هم عالی!

یه نکته کمی ناامیدکننده اینه که می‌بینیم موتور لرزشی (ویبراتور) مستقیم روی کابل فلت لحیم شده، که تعویضش رو موقع خرابی یه مقدار سخت‌تر می‌کنه.

مرحله ۱۳

مرحله

دیگه کم‌کم داریم به ته قاب پبل می‌رسیم و چیزی برای باز کردن نمونده. یه سری علامت‌های کنترل کیفیت کف قاب هست که گرفتن‌شون با پنس کار راحتی نیست.

طبق گفته شرکت پبل، این علامت‌ها نشون می‌ده که قاب پشتی تست مقاومت در برابر فشار آب رو با موفقیت پشت سر گذاشته؛ تستی که روی تک‌تک ساعت‌ها انجام می‌شه.

موفق می‌شیم یه گیره C شکل کوچیک رو که دکمه پشتی رو محکم نگه داشته دربیاریم تا خود دکمه برای بررسی آزاد بشه.

این دکمه فنری با یه واشر لاستیکی (O-ring) کوچیک کاملا در برابر نفوذ آب عایق‌بندی شده.

مرحله ۱۴

امتیازدهی و نتیجه‌گیری

امتیاز تعمیرپذیری Pebble Time: 9 از 10 (عدد 10 یعنی راحت‌ترین تعمیر).

بند ساعت کاملا استاندارده (22 میلی‌متری) و مکانیزم آزادسازی سریع داره، یعنی پیدا کردن و تعویض بندها فوق‌العاده راحت و بی‌دردسره.

تو این ساعت از پیچ‌های استاندارد چهارسو #00 استفاده شده و وقتی بازش می‌کنی، قطعات کاملا ماژولار هستن و خیلی راحت جدا می‌شن.

شیشه جلویی و نمایشگر به هم پرس نشدن. این یعنی اگه یکی‌شون بشکنه، می‌تونی فقط همون قطعه رو عوض کنی که هزینه تعمیر رو به شدت پایین میاره.

با اینکه باتری زیر مادربرد قایم شده، اما کاملا ماژولاره و به راحتی از جاش درمیاد.

تنها نکته منفی اینه که برای باز کردن شیشه جلویی به گرما و البته چسب آب‌بندی جدید نیاز داری. خب، اینم از کالبدشکافی ساعت هوشمند پبل تایم تو تیم آیسی‌مدار! دیدیم که چطور با یه طراحی هوشمندانه و استفاده از نمایشگر جوهر الکترونیکی، می‌شه مصرف باتری رو به حداقل رسوند و در عین حال تعمیرپذیری رو هم بالا نگه داشت. اگه این کالبدشکافی برات جالب بود و دوست داری باز هم از این نگاه‌های عمیق به گجت‌ها داشته باشیم، حتما نظرت رو برامون کامنت کن تا انرژی بگیریم!

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

کالبدشکافی‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!