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| 本文作者： 王星 | 2014-06-10 15:50 |
软硬件的不断进化催生大量的移动设备，不过有一项技术在过去数十年间却进展缓慢，并成为了移动设备发展的最大阻碍——它就是电池。
在近日于旧金山举行的《麻省理工科技评论》数字峰会上，我遇到了微软研究院高级研究员Ranveer Chandra，并围绕电池技术的发展和他进行了探讨。他在微软研究院工作了九年，专注于电池效率和无线传输方面的研究，曾被《麻省理工科技评论》评为科技创新领域的35名35岁以下青年俊杰之一。
看到我在使用Macbook Air，他问我为什么用这款电脑，我提到的原因之一是它续航时间比Windows电脑更好。
“这就是我们要研究电池技术的一个原因，”他说，笔记本电脑的续航不只是系统问题，也和硬件有关：“如果你能做到垂直整合，能自己定制硬件，你就能让电池有更好的表现。”
他说，电池技术是一个综合的领域，涉及到软件、硬件以及化学工程，“你在做研究时不能只关注某一个方面”。
雷锋网：为什么过去数十年电池技术没有特别大的突破？
Ranveer：电池的好坏主要有两个衡量标准：一定电量电池的重量，以及一定电量电池的容量（体积）。在过去几十年里，人们都在寻找制造电池最合适的化学物质，做了很多尝试；最后锂电池出现了，它有许多好的特质。但没有哪一类电池能满足所有的需求，锂电池适合移动设备，但不适合汽车。
在那以后，人们又开始研究很多新的材料，事实上已经取得了一些突破，这主要是来自于对不同电池的组合；尤其是针对电量之外的其他特性方面，比如耐用性，如今有的电池可以充电数千次。不管怎么说，已经有很多创新正在发生，比如人们正在研究锂离子聚合物电池、固态电池；当然我们不会为此自豪，因为还有很多困难亟待解决。
雷锋网：在IT领域存在摩尔定律，电池技术方面是否有类似的定律呢？
Ranveer：很遗憾，没有。我也希望有这样的定律。目前还没有办法取得那样快速的突破，但人们正在尝试。
雷锋网：在软件层面，如何对操作系统进行优化才能在现有的条件下提升设备的续航时间？
Ranveer：我们正在做很多工作。其中之一是对进程的智能安排（intelligent schedule）。我们从微软的设备上收集了很多数据来做这方面的研究，我们希望能在后台确保可预测的电量消耗，比如你不应该在关闭屏幕后依然看到显著的电量消耗，而事实上在许多设备中会发生这样的事情。
如何确保这一点呢？我们收集的数据包括，包括哪些进程是活跃的，它们占用的CPU和网络资源，以及造成的电量损耗。当然，我们搜集这些数据是匿名进行的。
根据这些数据，如果我们在15或30分钟内看到了大量的电量损耗，就会利用机器学习等技术准确地鉴定出消耗电量的进程。我们在云端做这个工作，而云将通知系统，系统则会把这些进程放进一个沙箱里。
举个例子，如果我在下载一个更新，而网络连接很糟糕，设备的电量就消耗得很快；这个时候，系统监测到了这个电量损耗，就会借助机器学习去找到这个下载进程，然后把它放进沙箱；在接下来的15分钟时间内，它将只会获得一小段的时间配额；而在这个15分钟之后，将会有一次刷新，这个下载进程的时间配额也会刷新，将会继续正常运行。所以我们不会杀死这个进程，只会自动让它减慢，而用户则感受不到明显的变化，他们会发现电池消耗没有那么明显了，而程序依然在运行。
雷锋网：你如何看待无线充电技术？它会是电池问题的一个解决方案吗？
Ranveer：现在的无线充电技术主要有，感应式无线充电以及磁共振无线充电，前者需要在数厘米的距离之内充电，后者则可以在数英尺的距离内充电。我对磁共振无线充电的前景很乐观，这个技术已经被研究了数年了，目前还未能达到我们的预期，不过仍然会有很大的改进空间。
不过在目前的技术条件下，如果把充电器放在墙上，你必须离充电器在两三英尺之内，；如果你离开它几英尺远，就无法进行充电了。有很多人在描绘未来的场景，即你在房间里的任何地方都能充电，现在还不行，但几年之后应该可以做到。
雷锋网：随着无线充电技术的发展，人们是否将不再对电池的电量有很高的需求？
Ranveer：我不这么认为，我想（无线充电和更好的电池）都是需要的。想象这样的场景：我在路上开车，我不知道什么时候能到达一个我能重新充电的地方……所以二者需要结合，如果你有足够多的电量，同时你又能轻易找到无线充电的地方，并且快速充电，你就不用再考虑设备电量的问题了。
雷锋网：如果电池问题解决了，未来人们的生活会变成怎样？
Ranveer：显然生活会好得多，你不用再关心充电的问题了；你的设备将总是有电的，至少电池不会再成为限制你去做你想做的事情的因素。
雷锋网：那么电池技术什么时候会迎来革命性突破呢？
Ranveer：我也想知道（笑）！一种方式是去尝试预测并等待巨大变革的发生。但今天我们可以用整合不同电池的多电池技术（multi-battery technology）来解决很多问题。即便你有了更好的电池，它也不可能满足未来所有的需求；而多电池技术则给我们提供了一种更好地使用电池的方式，你可以把它放在设备里，并立即开始使用它。
我想说的是，有很多创业公司在开发新的、很酷的电池，而多电池技术则让我们可以马上开始使用这些电池，而不是去等待更多的创新，或者更大容量、更高电流的电池。
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