再过5年，智能手机将标配这些黑科技

Macworld刊文讨论了iPhone9(2020年)及之后未来数年智能手机技术的发展。随着时间日趋指向“遥远的未来”，相关预测将越来越多地基于猜测，其中许多预测也许永远都不会成为现实。

电池和能源发展

智能手机技术快速发展、不同厂商以及不同代际产品之间体验差别很大的时代已成为过去时。智能手机技术已经相当成熟，刚发布的新手机与上年发布的手机之间差别很小，因此用户换购新机的动机不强烈。目前的智能手机已经“足够好”。

智能手机最有发展潜力的领域——也是迄今为止最被忽略的领域之一是电池续航时间。电池技术在发展，但智能手机厂商也在不断地提升显示屏分辨率，采用处理能力更强大的处理器——这都增加了能耗，同时为了追求机身轻薄而不断减小电池尺寸，这方面尤以苹果为甚。

Macworld预计，未来数年电池续航时间将受到手机厂商和消费者更多重视。部分原因是手机的轻薄和速度已经能满足用户需求，部分原因是一些很酷的电池技术已经适合应用在智能手机中。

堆叠电池单元

苹果为12英寸MacBook开发的电池技术——波状、分层的电池单元堆叠在外壳中，以充分利用空间，可以在不变，甚至缩小的空间中获得更大电池容量。一直有传言称苹果将把这一技术用于未来的iPhone。

由于工程师在设计产品时无需考虑固定的电池形状，这一技术甚至会促使iPhone整体设计发生重大变化。虽然智能手机已经相当成熟，但一家大胆的手机厂商这样做未必是完全不可能的。

锂-空气电池

未来数年电池容量和效率肯定会提升，尤其是在锂-空气电池取得成功的情况下。《自然》刊文解释称，锂-空气电池使用寿命远远长于目前智能手机广泛采用的锂离子电池——虽然尚存在一定技术问题，前者使用寿命可能达到后者5倍。

运动充电

运动充电等技术提供了不同思路。多年前运动充电原理就被应用在许多手表中，有媒体报道称苹果在开发Apple Watch时曾考虑这一技术。运动充电利用用户运动时的动能对电池充电——传统模式是机械手表利用用户手臂的摆动上发条，可穿戴手机充电器采用相似的方法，用户每走5000步可以使手机电池续航时间平均延长1小时。

运动充电技术尚需改进才能被大众所接受。如果这一技术能整合在手机中会更好。另外，运动充电技术能收集手机放在口袋或包包中时小幅度运动的能量至关重要，总不能要求用户一直将手机拿在手中吧。

太阳能

在可预期的将来可以与传统电池充电技术相辅相成的另外一种技术是太阳能发电。Sunpartner Technologies已经开发了一款非常轻的手机外壳，能利用光发电。它既适用室内灯光也适用于自然光，不过在自然光环境下表现更好。在合适的环境中，这一技术能够将手机电池续航时间延长10%-15%。

当然，苹果一直承诺采用清洁能源，2015年获得的一项专利表明苹果在将这一战略付诸行动。专利申请材料表明，苹果计划未来在智能手机触摸屏下面集成太阳能电池。太阳能电池在白天时会给电池充电，用户无需再把手机插入电源充电。这真是一举两得，不仅保护了环境，还方便了用户。

太阳能电池服装

即使在手机中集成太阳能电池，太阳能电池的表面积还是太小了。让用户穿上太阳能电池服装如何？

研究人员已经开发出了“智能纤维”，用于制作能在白天利用太阳能发电并存储电能，然后给移动设备充电的服装。

太阳能电池服装要进入主流市场，还有一些障碍需要克服。其中之一是，使用的染料对环境不友好，包含有可能有害的挥发性有机化合物。

但是，再过数年，我们真的可能穿上这样的太阳能电池服装。美国一名高分子科学教授估计，首款商品化太阳能电池服装将于未来约5年后问世，很可能首先用于军事和户外用途。

能量收集

能收集手机以无线电波(无用的电波，而非起通信作用的电波)形式散发的能量的技术已经存在，而且能把收集的能量重新输送到电池中。这不是一种长期解决方案：收集率不可能达到100%，还是会有部分能量以无线电波的形式消耗掉了，而且内部元器件和显示屏都需要消耗大量电能。

目前的实验表明，这一技术对电池续航时间的增加幅度非常小，不会改变用户体验，对普通用户缺乏足够吸引力。但是，我们可以设想未来10年后的iPhone同时采用上述3种技术：收集用户身体运动产生的动能、收集环境光线以及手机散发的无线电波的能量，届时电池续航时间将不再让用户担忧，也许手机电池就可以“自立”了，用户将无需再给手机电池充电。

物理设计

iPhone是一款娇贵的产品，用户在使用时通常小心翼翼：要么给它配上结实的保护壳，要么冒着从口袋中掏出手机时掉到地上的风险。

鉴于2020年时可能用于iPhone的多种未来派材料，这种状况可能会发生改变。以下的设计进展使iPhone 9及之后的型号比用户想象的更结实，外观设计也将出现一些有趣的变化。

蓝宝石玻璃

iPhone显示屏采用被称作大猩猩玻璃的材料，结实程度远高于普通玻璃，但是，即使如此，在摔到地上时，iPhone显示屏也会出现裂纹，甚至破碎。蓝宝石玻璃屏幕更结实，Apple Watch显示屏就采用了蓝宝石玻璃。苹果现在可能有意将蓝宝石玻璃用于iPhone中。

此前曾有传言称苹果在亚利桑那州投资了一家蓝宝石玻璃工厂(每年能生产2亿块5英寸iPhone屏)，计划依靠这家工厂提供蓝宝石玻璃屏幕，不过这一传言破产了。最近有媒体报道称，苹果代工厂商富士康加紧在中国台湾地区建设蓝宝石玻璃工厂，投资金额达到26亿美元。

变色龙设计

Yanko Design曾提出一个疯狂的概念：可以像蓝牙耳机那样夹在耳朵上的智能手机，而且能根据用户脸色改变颜色，从而达到隐形目的。

虽然目前这还只是个概念，不过却受到用户青睐。

曲面设计

Patently Apple 2016年8月刊文称，苹果申请了在侧边显示虚拟按钮的曲面玻璃iPhone专利。如果报道属实，它可能与传言中新款MacBook Pro的OLED触控条相似。

专利申请材料中的图片还显示，未来iPhone将采用与三星Galaxy S6 edge和S7 edge相似的曲面玻璃屏。这提高了有关苹果计划对iPhone设计进行重大修改、迎接iPhone问世10周年传言的可信度。

苹果设计必须不同于三星，以防止被认为抄袭三星设计。过去10年，大多数手机都在某种程度上抄袭了iPhone设计。苹果生产这样的iPhone不存在问题，因为这些专利表明，它有权利生产这种设计的手机。

Project Phire

以大猩猩玻璃闻名的康宁，2015年初公布了代号为Project Phire的超硬复合材料，应对蓝宝石玻璃日益逼近的威胁。

康宁总裁季可彬(James Clappin)向投资者表示，“我们去年曾表示，蓝宝石玻璃具有优异的防刮划性能，但在跌落时会出问题。因此我们开发了一种新材料，具有大猩猩4玻璃的超强抗破坏和跌落性能，而防刮划性能接近蓝宝石玻璃。”

苹果从未讨论iPhone屏幕使用的材料，但是，供应商竞相提供最好、最耐用的屏幕玻璃，对于消费者来说是个好消息。

石墨烯

部分型号Apple Watch和所有型号Apple Watch Series 2都采用了蓝宝石玻璃，Project Phire似乎处于开发的后期阶段，但我们将迎来更科幻的材料。

石墨烯是不同于石墨的物质。它是人类已知最薄的材料，厚度只相当于人头发丝直径的约一百万分之一，却可能是强度最高的材料——是钢铁的100倍，它还具有优异的导电性能——导电能力是铜的1000倍。此外，它几乎是透明的。

这些特性使得石墨烯受到科技产品制造商青睐。最显而易见的是，它可以用来生产耐用性极高的屏幕或设备任何部分的保护性材料。另外，石墨烯可以取代处理器芯片中的硅，用来生产更高效的电池和太阳能电池。

粘弹性材料

除屏幕外，iPhone其他部分也将迎来耐用性更高的新材料。

专利申请材料显示，苹果正在开发一种粘弹性材料。iPhone将被这种材料包裹着，抗跌落性能将大幅提高。这一专利还可以用于苹果所有移动设备和笔记本，但显然将首先用于iPhone。

柔性iPhone

苹果2015年1月获得一项专利，表明它在考虑生产一款柔性iPhone——本文不讨论可弯曲的iPhone。

专利表明，通过使iPhone采用柔性设计，苹果可以“释放”新的控制方式，例如，用户可以通过以特定方式弯曲机身开启一款应用，或利用iPhone的柔性控制游戏。虽然听起来有些不靠谱，但这是一个迷人的概念。

另外，采用柔性设计的iPhone应当具有更高的抗冲击能力，因此也更加耐用。

防水能力

2015年12月公布的一项专利申请材料表明，苹果将采取一种奇特但有趣的解决方案，解决过去一直困扰iPhone的浸水问题(以后应当不会了，因为iPhone 7具备IP67级别防水能力)：使水通过扬声器格栅流出iPhone机身。

有趣的是，苹果已经在Apple Watch Series 2中采用类似技术。

屏幕技术进展

屏幕是iPhone的中心，用户通过屏幕与iPhone沟通。过去，iPhone屏幕分辨率在智能手机中一贯不是最高的，但它们颜色鲜艳，反应灵敏，苹果还为屏幕增添了新特性，例如3D Touch和Night Shift。

以下是Macworld对未来数年iPhone屏幕发展的预期。

柔性或曲面屏

《日经新闻》刊文称，苹果将于2017年秋季发布3款iPhone，其中的旗舰机型将配置曲面OLED屏，三星S7 Edge和Note 7等竞品已经采取这种设计，它有助于在不增加手机尺寸的情况下增加显示面积，手机可以在屏幕侧边显示通知。

《日经新闻》的消息人士说，“明年发布的iPhone将有一款4.7英寸型号、一款5.5英寸型号，另外一款高端型号配置5.5英寸或尺寸更大的显示屏，显示屏会弯曲到两个侧边。”

正如《日经新闻》报道的那样，曲面OLED屏幕是三星“特产”：如果苹果选择这样的设计，会出现一种有趣的情况：三星会向苹果供应曲面OLED屏幕、培育Note7杀手吗？

苹果9146590号专利描述了“配置围绕式显示屏的电子设备”，称曲面屏能显示更多内容，而无需增大设备尺寸。虽然专利提及“柔性显示屏组合体”，但值得指出的是，这并非一项与可弯曲显示屏有关的专利。

但是，中、长期不排除iPhone配置真正柔性显示屏的可能性。东森新闻报道称，三星在对工厂和装备投资数十亿美元，以期获得苹果新一代iPhone的屏幕订单。多年以来，厂商一直在展示处于概念证明阶段的可弯曲显示屏。

Macworld认为，真正的可弯曲显示屏要到2010年代末才会普及，尤其是在苹果对更新成功产品设计相当保守的情况下。

3D显示屏

据中国台湾地区《经济日报》报道，近期内iPhone可能用上3D显示屏，苹果供应链合作伙伴宸鸿科技在从事一个与“裸眼3D显示屏”有关的项目，不要求佩戴专用眼镜就可以观看3D内容。每次看手机都必须佩戴一副专用眼镜是令人扫兴的。

全息技术

但3D毕竟有些过时了，人们希望苹果再向前迈一步，为iPhone配置全息显示屏，不过，用户也许需要等上一段时间。

目前用户已经能利用智能手机体验基于眼睛追踪技术的“全息效果”。虽然这不是我们期望的，但也相当有趣。

无边框设计

2016年5月17日，苹果申请了采用无边框设计设备的专利。未来，肯定会有引人注目的无边框设备问世。

名为马里克·韦德里奇(Marek Weidlich)的设计师发布了采用无边框设计的iPhone渲染图。这或许意味着苹果仍然在智能手机领域创新。

2014年5月，苹果获得一项名为“带有侧边显示屏的电子设备”专利，这意味着未来的iPhone将配置侧边显示屏。专利表明，未来iPhone的侧边显示屏，是主显示屏的扩展。

苹果表示，侧边显示屏可以用来显示应用图标，完成滑动解锁功能，用于显示音乐播放器控制选项、消息、主叫方ID、系统控制选项等。

在显示屏中嵌入Touch ID指纹传感器

苹果在研究把Touch ID指纹传感器嵌入智能手机或平板电脑显示屏中的技术，继续推动这一技术的发展。事实上，苹果早在2013年1月就申请了一项与在显示屏中嵌入Touch ID指纹传感器有关的专利。

这一技术意味着用户把手指放在显示屏而非Home按键上就可以扫描指纹。目前尚不清楚这一技术是iPhone 5S中Home按键中指纹传感器的变形，还是将与触觉反馈技术共同取代未来iPhone上的Home按键，并代之以在显示屏上的虚拟按键。

这项专利描述了带有指纹感知层的触摸屏，可以为iOS设备增添先进的多用户支持。例如，苹果可以利用指纹感知显示屏，只允许特定用户打开一些应用，这对于那些有孩子的用户非常有用。

另外，苹果还可能让显示屏发挥更大作用。例如，显示屏可以与钢琴应用配合，教授用户正确的指法。

不会误触的按键

触摸屏误触很常见，有时让用户很是烦恼。未来数年开发者可能完全消灭这种情况。苹果已经申请了相关专利。

防录相专利

2016年6月，苹果申请了一项专利，通过红外信号阻止用户摄录音乐会。这一专利的主要目的是解决艺人对用户在音乐会上摄录节目的不满。虽然目前尚不清楚苹果会以怎样的方式使用这项专利，但很显然苹果已经在考虑这一问题了。

分光器

2015年3月份苹果获得一项“带有分光器的数码相机”专利。苹果的目标是开发一款尺寸小到能应用在iPhone中的分光器。目前，只有高端摄像机才使用分光器。

由于没有采用分光器，iPhone的色彩准确度低于应有水平。

对于苹果来说，分光器系统将是一大妙招，iPhone将能因此拍摄色彩更准确的高质量照片，尤其是在夜间。

超高分辨率照片

苹果似乎非常热衷于提升iOS设备的相机性能，美国专利商标署2014年5月公布的一项苹果专利表明，借助光学防抖技术，能拍摄“超高分辨率”照片的iPhone有望很快问世。

这项专利描述了一个系统，以略微不同的角度拍摄多张照片，然后整合多张照片生成一张“超高分辨率”照片。

根据苹果专利申请材料，设备不会以这种方式拍摄每张照片。用户可以选择开启超高分辨率模式，就像HDR(高动态范围)和全景(Panorama)模式那样。

多个传言称苹果计划近期推出支持这一特性的iPhone，有媒体报道称这一特性能拍摄出成像质量媲美数码单反相机的照片，将是iPhone历史上幅度最大的相机升级。

可更换相机镜头

苹果还在调查使iPhone相机能更换镜头的可能性。

2014年1月，苹果获得两项专利，描述了在iPhone和iPad等设备上添加相机模块的方法。当然，目前用户已经能使用可拆卸的iPhone相机镜头，不过目前这些都是第三方厂商生产的配件。

安全和隐私

苹果极其看重用户的隐私，最近与美国联邦调查局有关解锁嫌犯iPhone的纠纷就很好的体现了这一点。但未来苹果在这方面有哪些技术可用呢？

iPhone将能采集小偷指纹

苹果2016年4月份申请的一项专利表明，苹果在考虑引入一项安全特性，采集尝试偷窃iPhone的窃贼的生物识别数据，例如指纹、声音、照片或视频。

出于协助识别和追捕窃贼的目的，这些数据将被传输到苹果服务器中。

这一特性听起来很有吸引力，但部分业内人士质疑它会被黑客、广告客户或执法机关用来“对付”用户。万一出现这种情况，苹果对保护用户隐私的态度会让用户安心。

人脸识别和虹膜识别

2014年12月，美国专利商标署授予苹果一项与“利用人脸探测和识别控制个人计算设备”有关的专利。

目前，借助Touch ID指纹传感器，用户可以利用自己的指纹解锁iPhone和iPad。但借助这一专利，未来iPhone和其他设备可以利用人脸识别技术解锁：用户的脸将实际上成为密码。

最近，中国台湾地区科技媒体DigiTimes预测，苹果可能在2018年推出采用虹膜识别技术的iPhone。

8月末又出现相同的传言，Digitimes刊文称，中国台湾地区精材科技将为苹果2017年款iPhone供应虹膜扫描仪，这将有助于大幅提升该公司明年营收。

其他公司可能先于苹果推出采用这一技术的手机，DigiTimes预测三星今年下半年将在产品中应用虹膜扫描仪。但是，扫描虹膜真的比扫描指纹更方便吗？不过无可否认的是，扫描虹膜更具有未来范儿。

攻击探测模式

2014年3月，美国专利商标署公布了一项苹果申请的专利，可以用来保护遇险的iPhone用户。

这项专利描述了一项特性，综合利用硬件和软件开发一个集成在iPhone等智能手机中的应急服务请求系统。

利用iPhone的传感器，软件能探测到用户身处险境，例如人身攻击或交通事故，并自动打电话求救。用户可以预先设置一个联系号码，或利用iPhone的自动服务拨打报警电话。它也可以利用GPS探测用户地理位置，拨打距离最近的联系人。

为了避免报警电话受到不必要的骚扰，系统采取了许多措施，例如在打电话前发声提醒。

价格

随着智能手机市场竞争日趋激烈，消费者在购机时会获得越来越大的优惠，但iPhone 9会免费送给用户吗？

这乍一听有些荒谬，但并非是完全不可能的。用户已经习惯于手机上的广告——网站上、应用中和视频中。如果用户允许广告客户在更多地方发布广告——例如锁屏，可以免费获得手机吗？

虽然距离用户以广告换取免费智能手机“还有相当距离”，但这一主意也不是那么荒谬。例如，Tesco与一家名为Unlockd的澳大利亚公司合作，后者开发了Tesco Mobile Xtras应用，只要用户一解锁手机，这款应用就会向用户显示广告。虽然这会引起部分用户不快，但用户只要在21天内每天看一条广告，就可以获得免3英磅手机费的奖励。当然，每月3英磅与免费iPhone之间还是有差距的，但用户免费获得iPhone是可能的。