کالبدشکافی اپل واچ سری ۲؛ از اسپیکر آب‌کش تا چالش چسب‌های ضدآب

ساعت‌های هوشمند روز به روز دارن پیشرفته‌تر می‌شن. تو سری دوم اپل واچ، با یه لیست بلندبالا از امکانات جدید روبرو هستیم که قراره این گجت رو به یه همراه همه‌فن‌حریف تبدیل کنه:

← اول از همه، یه نمایشگر فوق‌العاده باکیفیت OLED رتینا داریم که نسل دوم فناوری فورس‌تاچ (Force Touch) رو هم تو دل خودش جا داده.

درست مثل نسل اول، این ساعت هم تو دو اندازه 38 میلی‌متری و 42 میلی‌متری طراحی شده تا روی هر مچی به خوبی بشینه.

← مغز متفکر این ساعت، پردازنده اختصاصی S2 اپله که به صورت یکپارچه (SiP) طراحی شده تا کمترین فضای ممکن رو اشغال کنه.

← اضافه شدن GPS داخلی در کنار بلوتوث، وای‌فای و NFC، این گجت رو برای ردیابی دقیق فعالیت‌های ورزشی مستقل‌تر کرده.

← از نظر سنسورها هم هیچی کم نذاشتن؛ شتاب‌سنج، ژیروسکوپ، سنسور ضربان قلب، میکروفون، اسپیکر و سنسور تشخیص نور محیط، همگی اینجا حاضرن.

و البته مهم‌ترین ویژگی این نسل: مقاومت در برابر نفوذ آب تا عمق 50 متری!

همه این سخت‌افزارها با سیستم‌عامل روان WatchOS 3 مدیریت می‌شن.

با ورود اپل واچ سری 2، نسل اول عملا جای خودش رو به یه مدل ارتقایافته به اسم "سری 1" داد که پردازنده دوهسته‌ای سریع‌تری داشت. اما ما اینجا با پرچمدار اصلی یعنی سری 2 کار داریم.

نگاهی به پشت ساعت که بندازیم، همون آرایش آشنای چهارتا لنز پلیمری نوری رو می‌بینیم که وظیفه محافظت از ال‌ای‌دی‌ها و فتودیودهای سنسور ضربان قلب رو بر عهده دارن.

خوشبختانه بندهای ساعت به راحتی قابل تعویض هستن و می‌تونی ظاهرش رو شخصی‌سازی کنی. ای کاش تعویض بقیه قطعات داخلی هم به همین سادگی بود!

با تجربه‌ای که از باز کردن نسل‌های قبلی داشتیم، ابزار گرمایشی آی‌اوپنر رو آماده کردیم تا چسب‌های دور نمایشگر رو نرم کنیم و صفحه رو بالا بیاریم.

اما همین که خواستیم نمایشگر رو جدا کنیم، متوجه شدیم چسب این مدل به مراتب سرسخت‌تر و قوی‌تر از مدل 2015 است. کاملا مشخصه که اپل برای رسیدن به اون مقاومت 50 متری زیر آب، حسابی روی آب‌بندی دستگاه کار کرده و برای باز کردنش باید خیلی احتیاط کنی تا پنل نشکنه.

بعد از کمی کلنجار رفتن با تیغ کاتر، پیک بازکننده و البته یه دنیا حوصله، بالاخره تونستیم به داخل ساعت نفوذ کنیم!

شاید از بیرون، سری 2 خیلی شبیه برادر بزرگترش باشه، اما وقتی پامون رو می‌ذاریم داخلش، متوجه تغییرات مهمی می‌شیم. یکی از بهترین خبرها اینه که اپل به جای کانکتورهای فشاری دردسرساز قدیمی، از کانکتورهای ZIF استفاده کرده.

این تغییر برای تعمیرکارها یه نعمت بزرگه! باز و بسته کردن این کانکتورها خیلی راحت‌تر و ایمن‌تره و ریسک پارگی فلت‌ها یا خرابی سوکت رو به شدت پایین میاره.

پشت خود پنل نمایشگر هم دنیایی از کنترلرها مخفی شدن که وظیفه مدیریت ارتباطات و تاچ رو دارن:

← تراشه اختصاصی اپل با شماره مدل 343S00092

← آیسی کنترلر 20211CP TD1628A

← و کنترلر NFC ساخت NXP با شماره مدل 67V04 که جالبه بدونی دقیقا همین تراشه رو تو آیفون 7 پلاس هم دیده بودیم.

برای دسترسی راحت‌تر، بند باقی‌مونده رو هم از بدنه ساعت جدا می‌کنیم تا مزاحم کارمون نباشه و بعد مستقیم می‌ریم سراغ باتری.

درست مثل مدل قبلی، براکت محافظ باتری با یه پیچ سه‌سو (Tri-point) بدقلق محکم شده. خوشبختانه با یه پیچ‌گوشتی Y000 مناسب می‌شه به راحتی از پسش بر اومد. حالا با یه حرکت ظریف اسپاجر، کانکتور باتری رو قطع می‌کنیم تا جریان برق کل مدار قطع بشه و خیالمون بابت اتصالی راحت باشه.

تا اینجای کار همه‌چیز خیلی روان و راحت پیش رفت؛ به نظرت بقیه مسیر هم همین‌قدر ساده‌ست؟

خب، همون‌طور که می‌گن "اگه چیزی بیش از حد خوب به نظر می‌رسه، احتمالا یه کاسه‌ای زیر نیم‌کاسه‌ست!" وقتی سعی می‌کنیم باتری رو بیرون بیاریم، متوجه می‌شیم که زیرش یه خروار چسب قوی زده شده؛ اون‌قدر زیاد که انگار می‌خواستن یه صفحه نمایش آیپد رو باهاش بچسبونن، نه یه باتری فسقلی!

معمولا از دیدن این حجم چسب روی یه باتری کوچیک کلافه می‌شیم، اما اینجا به اپل حق می‌دیم. این گجت قراره روی مچ دستت در حال دویدن، شنا کردن و تکون‌های شدید باشه، پس قطعات باید مثل سنگ سر جاشون محکم بشن.

البته ما تو تسلیم هیچ چسبی نمی‌شیم! با کمی گرم کردن، اهرم کردن ملایم و کشیدن چسب‌ها از زیر باتری، آروم آروم مقاومت رو می‌شکنیم تا بالاخره این منبع تغذیه کوچیک خودش رو نشون بده.

با پاک کردن چسب‌های پشت باتری، می‌تونیم مشخصات فنیش رو دقیق‌تر بخونیم. این سلول با ولتاژ 3.77 ولت و ظرفیت 273 میلی‌آمپر ساعت کار می‌کنه که انرژی معادل 1.03 وات‌ساعت رو تأمین می‌کنه.

ساعتی که ما داریم باز می‌کنیم مدل 38 میلی‌متریه؛ مدل 42 میلی‌متری قطعا باتری حجیم‌تر و پرظرفیت‌تری داره.

اگه بخوایم مقایسه کنیم، این باتری نسبت به نسل اول دقیقا 32 درصد ظرفیت بیشتری داره! این افزایش حجم بی‌دلیل نیست؛ به احتمال خیلی زیاد اپل این کار رو کرده تا مصرف بالای ماژول جدید GPS رو جبران کنه.

اپل ادعا کرده که شارژدهی این مدل هم همون 18 ساعت نسل قبله، پس مشخصه که گیرنده GPS حسابی تشنه انرژی بوده.

درسته که شارژدهی افت نکرده، اما یه حقیقت تلخ وجود داره: باتری این ساعت هم بالاخره یه روز خراب می‌شه. وقتی بخوای باتریش رو عوض کنی، باید قید ضدآب بودنش رو بزنی. وقتی اون مهر و موم کارخونه‌ای باز بشه، دیگه هیچ تعمیرکاری نمی‌تونه تضمین کنه که ساعتت دوباره تا عمق 50 متری زیر آب دوام میاره.

حالا با یه ابزار بازکننده پلاستیکی، لبه‌های قاب رو می‌گردیم و سنسور فورس‌تاچ (Force Touch) به همراه واشر آب‌بندیش رو بیرون می‌کشیم. ساختار این بخش خیلی شبیه به نسل اوله.

سری 2 از این تکنولوژی استفاده می‌کنه تا میزان فشار انگشتت روی صفحه رو تشخیص بده و دستورات متفاوتی رو اجرا کنه؛ ایده‌ای که اولین بار تو ترک‌پد مک‌بوک پرو به کار رفته بود.

اما برخلاف مدل سال گذشته، روی این فلت و واشر یه آیسی مجزا و مخفی هم قرار گرفته:

← کنترلر سنسور خازنی ساخت شرکت Analog Devices

قطعه بعدی که از دل ساعت بیرون میاد، موتور تپتیک (Taptic Engine) هست که به وضوح بزرگ‌تر از قبل شده.

این موتور در واقع همون عملگر رزونانس خطی (LRA) معروف اپله. یعنی برخلاف موتورهای ویبره معمولی که می‌چرخن، این یکی تو یه خط مستقیم حرکت می‌کنه و همون حس تق‌تق ظریف و دقیق رو روی مچ دستت ایجاد می‌کنه.

البته این مفهوم و تکنولوژی فقط مختص اپل نیست و سال‌هاست که تو دستگاه‌های مختلف ازش استفاده می‌شه. اما طراحی مستطیلی‌شکل این موتور روی محور z، به اپل اجازه داده تا آزادی عمل بیشتری تو طراحی داشته باشه و لرزش رو خیلی طبیعی‌تر شبیه‌سازی کنه.

بعد از خارج کردن موتور تپتیک، می‌ریم سراغ ماژول آنتن که تو قسمت بالایی ساعت و حاشیه قاب جاسازی شده.

طراحی پیچیده‌تر این ماژول نسبت به نسل اول کاملا به چشم میاد و دلیل اصلیش همون اضافه شدن گیرنده GPS هست. قطعه خیلی کوچیکیه، اما تفاوت طراحیش کاملا حس می‌شه.

حالا داشتن GPS داخلی چه فایده‌ای داره؟ معنیش اینه که اپل واچ یک قدم بزرگ به سمت مستقل شدن برداشته و برای موقعیت‌یابی یا ردیابی مسیرت، دیگه صددرصد به آیفون وابسته نیستی.

خب، دیگه تماشا کردن کافیه؛ وقتشه پنس رو برداریم و بریم سراغ بقیه قطعات ظریف این گجت پوشیدنی.

تو لبه بیرونی ساعت، یه مجموعه فلت پیچیده پیدا می‌کنیم که خونه‌ی میکروفون و اسپیکره.

بین این دو تا، یه پورت پلاستیکی منعطف و لاستیکی می‌بینیم که در واقع یه دریچه فشارسنج (Barometric vent) هست. وظیفه‌اش اینه که اجازه بده فشار هوای بیرون از طریق این پوسته کاملا ضدآب، به سنسور فشارسنج داخلی برسه.

اپل برای اینکه این ساعت رو کاملا ضدآب کنه، از هیچ واشر و اورینگی دریغ نکرده تا آب به هیچ‌وجه راهی به داخل پیدا نکنه. این واشرها تا چه حد موثرن؟ اپل واچ سری 2 استاندارد مقاومت تا عمق 50 متر رو داره. یعنی می‌تونی با خیال راحت تو استخر باهاش شنا کنی، اما برای ورزش‌های آبی پرسرعت مثل اسکی روی آب اصلا مناسب نیست.

حرف از ضدآب بودن شد! اگه یادت باشه، تو مراسم معرفی این ساعت خیلی روی اسپیکرش مانور دادن. این اسپیکر طوری طراحی شده که به جای مقاومت در برابر ورود آب، باهاش کنار بیاد.

برخلاف اسپیکر نسل اول که زیر آب کاملا خفه می‌شد و آب بهش آسیب می‌زد، این ماژول جوری طراحی شده که آب واردش بشه. اما بعدش با یه سری لرزش‌های خاص و حساب‌شده، تمام آب‌های اضافی رو از حفره خودش به بیرون پمپ می‌کنه.

این سیستم پمپاژ هوشمندانه، در کنار قابلیت قفل شدن خودکار صفحه نمایش، باعث می‌شه بدون هیچ ترسی از خراب شدن قطعات حساس، بتونی حالت شنا رو فعال کنی و تو آب شیرجه بزنی.

حالا فقط یه قطعه مونده که بین ما و قلب تپنده ساعت فاصله انداخته: مجموعه فلت دکمه هوم و انکودر دکمه چرخان (Digital Crown).

خوشبختانه برای ما تو مسیر کالبدشکافی، این موانع خیلی راحت کنار می‌رن. با احتیاط این فلت رو جدا می‌کنیم تا به کامپیوتر مرکزی این گجت برسیم. با یه پیک بازکننده مخصوص، خیلی آروم کل پکیج سیستم پردازشی (SiP) رو از قاب پشتی بلند می‌کنیم تا درش بیاریم.

و این همون تراشه معروف Apple S2 SiP هست که با یه روکش محکم محافظت می‌شه. تو گوشه بالا و سمت چپ این پکیج، دو تا قطعه خیلی ریز توجهمون رو جلب می‌کنه:

← سنسور فشارسنج هوا ساخت شرکت بوش (Bosch Sensortec)

← احتمالا یه نسخه جدید از ژیروسکوپ و شتاب‌سنج STMicroelectronics C451 که تو نسل اول هم دیده بودیم

اما یه لحظه صبر کن، این پشت تراشه است؟ پس کانکتورها کجا رفتن؟ معلوم شد اپل کل پکیج SiP رو برگردونده تا تمام کانکتورها همون سمتی باشن که قراره به قطعات دیگه وصل بشن. این یعنی بهینه‌سازی فضا تو بالاترین سطح ممکن!

آخرین بخشی که تو قاب پشتی جا مونده و ما رو از تموم شدن این کالبدشکافی جدا می‌کنه، آرایه سنسورهای سلامتیه. این مجموعه چهارگانه شامل سنسورهای مادون قرمز، ال‌ای‌دی‌های نور مرئی و فتوسنسورهایی هست که تو طول روز ضربان قلبت رو بی‌وقفه مانیتور می‌کنن. وقتی این سنسورها رو هم جدا کنیم، کویل شارژ القایی رو می‌بینیم که کف قاب نشسته و وظیفه شارژ بی‌سیم رو بر عهده داره.

با برداشتن قاب پشتی، چشممون به یه آیسی نهایی هم می‌خوره:

← احتمالا کنترلر آنالوگ (Analog Front End) ساخت شرکت NXP Semiconductor

و تمام! بالاخره اپل واچ سری 2 روی میز کارمون کاملا باز شد. حالا باید همه این قطعات ظریف رو با دقت سر جای خودشون برگردونیم و فقط امیدوار باشیم که حداقل یکم از اون مقاومت در برابر آب براش باقی مونده باشه!

کالبدشکافی این گجت به ما نشون داد که مهندسی فشرده و مدیریت فضا تو ساعت‌های هوشمند به چه سطح دیوانه‌واری رسیده.

باز کردن اپل واچ سری 2 به ما ثابت کرد که ضدآب کردن یه دستگاه چقدر روی تعمیرپذیری اون تأثیر منفی می‌ذاره. استفاده از چسب‌های فوق‌العاده قوی دور نمایشگر و زیر باتری، ریسک آسیب به قطعات رو موقع باز کردن به شدت بالا می‌بره و البته بعد از تعمیر، دیگه خبری از اون مقاومت 50 متری زیر آب نخواهد بود.

البته نکات مثبتی هم وجود داشت؛ جایگزین شدن کانکتورهای فشاری با مدل‌های ZIF و تعویض نسبتا راحت باتری (اگه پیچ‌گوشتی ریز سه‌سو رو داشته باشی)، نشون می‌ده که اپل هنوز نیم‌نگاهی به تعمیرات داره. با این حال، به خاطر پکیج کاملا پرس‌شده S2، عملا تعمیرات روی برد این ساعت غیرممکنه.

اگه خوره تکنولوژی هستی و دوست داری همیشه از جدیدترین و جذاب‌ترین کالبدشکافی‌ها و آموزش‌های تعمیرات باخبر بشی، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو روی گوشیت نصب کن تا هیچ مطلب تخصصی رو از دست ندی.

← بند ساعت استاندارد صنعتی نیست، ولی راحت درمیاد و عوض می‌شه.

← درآوردن صفحه سخته ولی غیرممکن نیست؛ اولین قطعه‌ایه که درمیاد و با کانکتور ZIF راحت وصل شده.

← وقتی داخل شدی باتری نسبتا راحت درمیاد؛ به شرطی که پیچ‌گوشتی سه‌سو Y000 درست داشته باشی.

← پیچ‌های سه‌سو اختصاصی نیستن، ولی خیلی ریزن و تعمیر رو سخت می‌کنن.

← تعویض کابل قطعات نیاز به میکرولحیم داره؛ ولی برخلاف نسل قبل لازم نیست SiP رو دربیاری.

← سیستم S2 کاملا کپسوله‌ست و تعمیر سطح برد غیرممکنه.