你口袋里的智能手機(jī)比 1969 年將人類(lèi)送上月球的計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大數(shù)千倍。這個(gè)驚人的事實(shí)是由于摩爾定律的格言，即集成電路的能力每 18 個(gè)月左右就會(huì)翻一番。當(dāng)然，摩爾定律實(shí)際上并不是科學(xué)意義上的定律，而是對(duì)半導(dǎo)體先驅(qū)戈登摩爾首次描述的歷史趨勢(shì)的觀察。

對(duì)廣泛的技術(shù)進(jìn)行更廣泛的研究會(huì)發(fā)現(xiàn)一幅截然不同的畫(huà)面。支撐大多數(shù)行業(yè)的技術(shù)根本不遵循摩爾定律的曲線。發(fā)人深省的事實(shí)是，許多技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)緩慢。

但也有好消息：遵守摩爾定律的技術(shù)——微處理器可以極大地加速技術(shù)進(jìn)步。

考慮相機(jī)鏡頭。幾十年來(lái)，玻璃研磨技術(shù)的進(jìn)步普及了 35 毫米相機(jī)的遠(yuǎn)攝和廣角鏡頭。這些鏡片要花費(fèi)數(shù)百甚至數(shù)千美元，但對(duì)于許多消費(fèi)者、愛(ài)好者和專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)，它們是物有所值的。

現(xiàn)在考慮智能手機(jī)中的微型塑料相機(jī)鏡頭。這些鏡頭的制造成本約為 0.50 美元，而且遠(yuǎn)非完美。但是由于軟件可以彌補(bǔ)他們的缺陷，他們可以拍出出色的照片。現(xiàn)在，任何擁有智能手機(jī)的人都可以拍出精美的照片。

蝸牛定律

電池技術(shù)也發(fā)生了類(lèi)似的事情。電池技術(shù)一直在改進(jìn)，現(xiàn)在提供的能量密度大約是 20 年前的四倍。相比之下，遵循摩爾定律的微處理器速度是 20 年前的 300 倍。電池技術(shù)并沒(méi)有停滯不前——按照摩爾定律衡量，它看起來(lái)就是這樣。它遵循我所說(shuō)的“蝸牛定律”。看看下面的圖表：

面對(duì)這一現(xiàn)實(shí)，明智的做法是從智能手機(jī)相機(jī)鏡頭中汲取靈感，并使用軟件將提高電池性能的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移到那些遵守摩爾定律的微處理器上。這種方法將為當(dāng)今依賴電池的設(shè)備和機(jī)器帶來(lái)回報(bào)，尤其是智能手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)。它將使智能手機(jī)能夠有效地與明天的 5G 網(wǎng)絡(luò)一起工作，這將增加對(duì)電池的需求。通過(guò)使用更便宜的電池，它將使電動(dòng)汽車(chē)變得更實(shí)惠。

怎么做：自適應(yīng)充電和電池分析

軟件和計(jì)算能力可以通過(guò)兩種方式提供幫助：自適應(yīng)充電和電池分析。

一是自適應(yīng)充電。電池的充電速率對(duì)其壽命有很大影響。快速充電會(huì)縮短電池壽命；慢速充電會(huì)延長(zhǎng)它。此外，將電池充電 100% 會(huì)使其更快磨損，而僅充電至 80% 或 90% 將使其持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。自適應(yīng)充電可優(yōu)化充電速率和程度，以最大限度地延長(zhǎng)電池壽命。

第二，電池分析。通過(guò)研究電池健康狀態(tài)并預(yù)測(cè)退化和故障，可以在爆炸或火災(zāi)發(fā)生之前關(guān)閉電池。每個(gè)電池，就像每個(gè)人、雪花或相機(jī)鏡頭一樣，都是不同的。軟件研究每個(gè)電池的獨(dú)特特性并將它們與使用模式相關(guān)聯(lián)。電話是否主要在一天中的某些時(shí)間使用？一般是晚上插充電器嗎？關(guān)注這些事情可以讓電池管理算法了解電池隨著年齡的增長(zhǎng)會(huì)如何變化。

但這種智能監(jiān)控會(huì)耗盡電池嗎？很少。在充電周期內(nèi)實(shí)施時(shí)，監(jiān)控過(guò)程不可能縮短電池壽命。其余時(shí)間，所需要的只是幾毫瓦的功率和少量的內(nèi)存。

就電池而言，沒(méi)有繞開(kāi)蝸牛定律的地方。但也沒(méi)有理由停滯不前。事實(shí)是，電池是由卡車(chē)制造的，單位成本越來(lái)越低。與其等待下一次電池突破，不如利用今天的電池商品化，讓軟件智能和微處理器發(fā)揮作用。