机器学习|为了保护手机电池，你的手机将充不满电
电池焦虑在许多电子产品用户中，已经不是什么新鲜话题了。就在前不久，小黑就写过一篇《你的手机电量够吗？保护电池，可以这么做》，比较了一些比较常见的省电方法的效果。而在iOS 13以及以后的版本中，一项默认开启的新功能：优化电池充电，为iPhone的电池提供了一种全新的保护体验。小黑承认，这个标题略有一些标题党的嫌疑，不过这句话本身倒是没有什么问题，因为在开启iPhone的优化电池充电之后，iPhone将在某些时间暂缓充电到80%以上，这对许多人来说，都是一种全新的充电体验。什么是优化电池充电，它是怎样保护电池的？为什么小黑会在iOS 14都推出一段时间之后，再来写iOS 13中推出的这项功能呢？原因很简单，因为直到最近，小黑才因为种种原因感知到了它的存在。按照苹果官方的说法，优化电池充电功能的原理，是利用“设备上的机器学习功能来学习您的日常充电习惯”，当iPhone判断用户将长时间连接充电器时，将延迟将电量充至80%以上。
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苹果这里所说的“机器学习功能”，其实就是目前火爆的人工智能算法，在手机中一般通过NPU实现。开启优化电池充电功能之后，iPhone会判断你平时充电的规律，根据这一规律来延缓充电超过80%。以小黑最近几天的例子来说，假设睡眠时间是从晚上11点到早上7点，并且有睡觉时充电的习惯，那么在机器学习完成之后，用户的iPhone充电情况应该会是在早上4点前保持在最高80%的电量，并在4点开始缓慢充电，最后在6点左右将电池充满。
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▲ 小黑昨天晚上的充电情况在上图中，我们可以看到理想状态下，优化电池充电功能的充电方式。红框中的时间点刚好是小黑熟睡的时间，可以看到实际电量一直停留在80%，之后才开始慢慢充满。至于优化电池充电为何能保护电池寿命，小黑在这里还是要带着大家复习一下。
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▲ 锂离子电池工作原理目前，我们使用的手机电池基本都是锂离子电池，这种电池存储电力的关键，就是锂离子。不过，充入的电量越大，锂离子要承受的电压强度和压力就越大，而长期的超量负载就会大大降低电池的生命周期。因此，手机电量长期处在低于20%或高于80%时，就会影响电池的寿命。被优化电池充电“反优化”，是什么样的体验？不过，在实际使用中，小黑反而遇上了两个问题。第一个问题，是在完成机器学习之前，优化电池充电功能往往在小黑起床时还不愿意将手机电量充到80%以上。
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▲ 在机器学习时，有时无法正确判断充电习惯由于小黑删除了当时的截图，所以在Apple社区中找到了另外一位用户的相似案例。拿上图来说，小黑在刚升级到iOS 14后的几天里，时不时会发生这种案例。对于一个重度电量焦虑症患者来说，出门时只有80%电量是真的毫无安全感的事情。第二个问题，就是小黑的iPhone 11时不时会将优化电池充电功能自动打开。在发生过几次没电出门的情况后（是的，对小黑来说不到100%的电量就是没电了），小黑果断关掉了优化电池充电功能。对小黑来说，损耗的这一点电池健康度给小黑带来的困扰远远不及不能满电出门。但是在第一次关闭后几天，当小黑正在地铁上开开心心刷手机时，突然发现电量只剩下60%左右。顿时，刷手机这一行为不香了，小黑只能老老实实靠着座位打起瞌睡来。
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