流动电话的周边

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贪食蛇

游戏概念源自于一款由游戏开发商"小精灵"在1976年推出名为"封锁"的街机游戏。这款游戏本来没有"蛇"的概念，玩法是两个像素小人在走过的路上砌墙，谁先撞到墙壁或者撞到对方，谁就会输掉游戏。

1997年，流动电话生产商诺基亚的工程师编写了一款名为 "贪食蛇" 的游戏程式，将"蛇"的概念引入游戏中，玩家需要控制蛇的移动方向来寻找食物，每当蛇触碰食物后，身体就会增长，所以在它持续觅食时必须避免触碰到自己的身体或其他障碍物，而且当蛇吃掉食物后，移动速度就会增快，使游戏的难度增加。

"贪食蛇"游戏首次随诺基亚于1997年尾发行的Nokia 6110型流动电话推出后，多款型号的流动电话都置入这款受欢迎的经典游戏。参观者可透过互动展品"贪食蛇"来重温这款经典游戏。

互动展品上有四个按钮，分别对应上、下、左、右四个方向，参观者可以按下任一按钮开始游戏。游戏开始后，参观者需要控制"绿色"的贪食蛇移动和吃最多的"红色"食物。每当贪食蛇吃一种食物，它的身体就会增长一格，移动速度也会增快。若贪食蛇触碰到自己的身体或者四周的边框时，游戏就会结束。

彩色屏幕

屏幕解析度，又称 “屏幕分辨率”，指在屏幕上显示的像素数量。当屏幕的解析度是1920 x 1080时，表示每行水平线有1920个像素，每列垂直线有1080个像素。在相同的屏幕面积下，解析度愈高，所显示的图像更细致。

图：不同解析度示意图

像素：图像显示的最基本单位。彩色屏幕的每个像素（点/格）通常是由红、绿、蓝三种颜色单元组成。单位面积内的像素愈多，其解析度也愈高，可显示出的图像也更加精细。

图：屏幕示意一格放大再显示RGB三点

光的三原色：指的是红、绿、蓝三种颜色，通过调节这三种颜色光的比例，可以组合出不同颜色的光。基于这个原理，彩色屏幕上的每个像素都含有这三种颜色的发光单元。藉著对每个像素的单一颜色调整，屏幕上会显示出不同的图像。高解析度屏幕内的像素十分微小，肉眼很难察觉到每个像素的颜色是由这三原色混合而成。

图：光的三原色混色图

互动展品由彩色屏幕模组、显微镜、按键等组成。按键分别有代表红色、绿色、蓝色的发光单元。当按键的次数愈多，对应的发光单元会愈亮，参观者可透过调节彩色屏幕像素内的三种颜色的亮度来显示出不同的色彩，再通过显微镜观察彩色屏幕模组像素的三种颜色单元的各种变化。

感应式无线充电

无线充电是当前新兴的充电方式之一，不仅流动电话，其他如智能手表、无线耳机、平板电脑、家电产品等，甚至电动车皆可使用无线充电技术。无线充电技术可分为感应式充电和共振式充电两类。共振式充电只需将装置放在无线充电器限定的距离内，不必有接触就可以充电。感应式充电则需要将装置靠近或接触到无线充电器，让两者内部的充电线圈互相对齐方可充电。基于商业策略、成本考量及技术因素，目前的无线充电器仍以感应式充电为主流。

感应式无线充电的原理是利用法拉第电磁感应原理，透过电生磁、磁生电的方式，在毋须连接电线的情况下传送能量。当无线充电器感测到范围内有相容充电装置时，电流流通充电器内的发射线圈会产生磁场，而充电装置内的接收线圈会同步感应到磁场变化而产生电流，为装置的电池提供电力。电力的传输效率受线圈尺寸、线圈间距离等条件影响。线圈间距离愈近，传输效率愈佳。因此要将充电装置和充电器紧贴在一起，利用内部充电线圈互相对齐的方式来达到最佳的传输效率．

图：感应式无线充电放置方式


图：感应式无线充电的原理图

优点：充电时毋须接线通电，只需将装置放到充电器附近即可充电，方便快捷。同时避免接驳电线时触电的危险。

缺点：无线充电相对于有线充电的效率较低，充电速度较慢，还会有发热的问题，成本亦较高，且移动装置在充电时不能随意移动。另外，由于充电装置的标准不一，装置无法完全兼容不同的充电规格。

参观者可以透过互动展品"无线充电"，了解无线充电设备的基本构成。每组无线充电装置基本上是由发射器及接收器组成。仔细观察组成展品的各种零件，可以了解到无线充电设备的基本架构。仿制的流动电话内含无线充电接收器，当把仿制的流动电话放置在底盘右方的充电座上 (即：无线充电发射器)，电压表会显示正在充电中的电压。

流动电话与稀土元素

稀土元素：又称"稀土金属"，共有17种，分别是：钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、鉕（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）及鑥（Lu）。当中的钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）及镝（Dy）等9种元素经常用于制造流动电话的零件。

图：在完整的元素周期表上被突显和放大标示的9种元素

流动电话的彩色屏幕会使用镧（La）、铽（Tb）、镨（Pr）及铕（Eu）等的稀土元素，它们的离子在受到能量激发时会发出不同颜色的光线使屏幕显现出色彩，部份稀土元素还可以阻挡紫外线进入屏幕，例如：摄像镜头会使用含有镧（La）这种具高折射率和低色散特性的光学玻璃，有效扩大镜头的视场和改善成像品质。而流动电话的声响部份、影像系统和测控装置的零件需要用含有钕（Nd）这种强大磁性的钕铁硼磁体，话筒和扩音器就会用镨（Pr）、钆（Gd）和钕（Nd），振动单元则会用钕（Nd）、铽（Tb）和镝（Dy）。

参观者可以透过互动展品 "稀土与流动电话"，认识流动电话的零部件中含有的稀土元素。这件展品展示了从流动电话拆解出来的彩色屏幕、摄影镜头、扬声器、振动马达、电路板等零部件。当按下某种稀土元素相应的按钮，含有该元素的流动电话部件就会被点亮。

流动电话的电池

镍镉电池（Ni-Cd）：这是最早期用于流动电话的电池，优点是内阻低，可为负载提供大电流，且充电快，但最大的缺点是 "记忆效应"。当电池在充电前没有将其电量完全释放，在重复操作之后就会导致电池的最大容量降低，也影响其效能。此外，镉是有毒的重金属，对生态环境及人体均有害，所以镍镉电池在电子设备领域中逐渐被淘汰。

镍氢电池（Ni-MH）：是镍镉电池的改良版电池，以能吸收氢的金属代替镉。镍氢电池具不明显的"记忆效应"且不含有毒的重金属镉，与锂离子电池相比，镍氢电池的回收再用率较高，对环境的污染较少，故被视为最环保的电池。镍氢电池的电容量比镍镉电池高，但不及锂离子电池。一般的镍氢电池具有较高的自放电反应，每个月约30%，比镍镉电池每月20%的自放电速率较高。

锂离子电池（Li-ion）：与镍镉电池和镍氢电池相比，锂离子电池的电容量较高，输出功率较大，充放电速度较快，只有极轻微的 "记忆效应"，不使用时其自放电率低（每个月约5%），是目前其中一种最普遍的可充电电池。锂离子电池与其它充电电池不同的是它的电容量会在使用循环中自然地缓慢减退，即使只是存放著不使用，但其电容量也会随著时间而减少。由于锂离子的特性，这类型的电池不耐于过度充电或过度放电。若使用不当，严重时有机会导致电池爆炸，因此，锂离子电池的设计需有多重保护以减少安全隐忧。

锂聚合物电池（Li-Po）：是锂离子电池的改良版电池，锂聚合物电池虽常被简称为“锂电池”，但从严格定义上，它和锂离子电池并不相同。锂聚合物电池是使用凝胶或固态的聚合物来代替锂离子电池内的液态有机溶剂，因此可按需求对电池进行塑形，更可弹性地选择电池的包装形状。此外，锂聚合物电池的寿命比锂离子电池长，而且其安全性比锂离子电池较佳，但如果锂聚合物电池过热，会膨胀或者著火。在环境方面，由于生产电池的原材料锂元素在开采时需消耗大量的用水，而且在制造锂聚合物电池时需要使用稀土元素，因此，随著锂聚合物电池被普及使用，未来将加剧对环境生态的影响。

未来的新一代电池：

锂金属是制造电池的最重要材料，但其库存量并不足以满足全球所需。近年来，科学家及工程师已积极地寻找替代材料，其中一项的备选材料，就是元素周期表中与锂同族的钠元素。地壳中的钠平均含量是锂的423倍，由于分布广泛，钠的开采成本远低于锂，生产电池的成本估计亦比锂聚合物电池便宜至少40%，而且在生产过程中毋须使用稀土元素，也较节省用水，因此更加环保。随著科学技术的进步，钠电池将会预期是新一代电池的主流。

参观者可透过互动展品”流动电话的电池”，认识不同年代流动电话的电池实物。

种类/Tipo/Type	镍镉电池 Ni-Cd	镍氢电池 Ni-MH	锂离子电池 Li-ion	锂聚合物电池 Li-Po
质量能量密度 (W· hr/Kg)	40-50	50-60	90-110	100-120
体积能量密度(W· hr/L)	130-200	200	250-300	200-300
工作电压 (V)	1.2	1.2	3.6-3.8	2.7-4.2
安全性	高	高	低	低
记忆效应	严重	中等	轻微	轻微
自放电效应	~25%/月	~30%/月	~5%/月	~5%/月
循环充电耐久性	~800循环	~800循环	>1000循环	>1000循环
环境影响	严重	轻微，电池回收再用率最高	中等	中等

流动电话的连接

流动电话在推出时一开始并没有连接其他设备的需要，但随著科技的发展和流动电话普及化，用户产生了与网络和其他设备交换资讯的需求。一般而言，流动电话分"有线"和"无线"两种连接方式。在无线连接尚未普及时，流动电话大多以自身的充电口兼作数据传输之用，此时的传输接口并无统一标准，接口可谓五花八门，包括：30针（pin）的扁宽形接口、Mini USB 接口、Micro USB 接口、Lightning接口和USB Type-C接口等。由于不同品牌型号的流动电话接口互不兼容，因而导致使用混乱。

有见及此，欧盟于2022年通过法案，强制欧盟境内售卖的所有流动电话等电子装置须于 2024年底前采用 USB Type-C 作为标准接口。相信在未来，不同品牌的流动电话都会趋向使用相同的接口作为"有线连接"之用。

"无线连接"是近年发展迅速的连接方式。最早的无线连接方式是红外线传输，其优点是接收器构造简单和价格便宜，但因红外线无法穿过固体或弯曲，传输设备之间必须有畅通无阻的直线路径。此外红外线在传输速度、有效距离与角度方面也有所限制。

蓝牙与Wi-Fi渐渐成为无线连接的主流方式。蓝牙是一种短距离无线通讯技术，与Wi-Fi相比，蓝牙的功耗少、成本低，蓝牙的低功率使其不易受到干扰。但蓝牙的传输范围有限，通常只能延伸约10米，要求连接的装置须先互相配对，且同时连接的装置数目亦有限制。

Wi-Fi 连线则是透过无线路由器运作，让流动电话能够连线到网际网路并与其他装置互相交换资讯。Wi-Fi有同时连接多个装置、传输距离长（100M-300M）及传输速率高（300 MB/s）等优势，但与蓝牙相比，Wi-Fi功耗较高，安全性也较蓝牙低。

现在的流动电话已配备了各种不同的连接方式供用户使用。这件展品展示了其中一款无线连接的例子。参观者可透过展品中流动电话的"蓝牙"功能，使用已配对的蓝牙音响播放电话中的多媒体音档。