همه چیز درباره فناوری مقاومت در برابر نفوذ آب در ساعت‌های هوشمند

آیا شما هم در زمان شستن دستان یا هر فعالیت دیگری که مستلزم تماس با آب است، ساعت هوشمند خود را از دستان‌تان باز می‌کنید؟ حتی زمانی‌که یک گجت پوشیدنی حرفه‌ای با ادعای مقاومت بالا در برابر آب دارید، باز همچنین نگرانی از خود نشان می‌دهید؟ اگر چنین کاری انجام می‌دهید، قطعا یک باور قدیمی هنوز ذهن شما را مشغول می‌کند. شاید در کودکی ساعت دیجیتالی یا آنالوگ داشته‌اید که به‌خاطر مراقبت نکردن و قرار گرفتن در معرض آب و رطوبت، کارایی خود را از دست داده است. اگرچه ساعت‌های امروزی بسیار پیشرفته‌تر و مقاوم‌تر از نمونه‌های سنتی هستند، اما باز هم عادت نگرانی از نفوذ آب در ذهن ما وجود دارد.

امروزه اغلب ساعت‌ها و دستبندهای هوشمند با درجه‌ای از مقاومت در برابر نفوذ آب تولید می‌شوند. درنتیجه قرار گرفتن جزئی در مجاورت رطوبت یا پاشش آب، برای آن‌ها چالشی مرگ‌بار نخواهد بود. خصوصا ساعت‌های هوشمند حرفه‌ای و گران‌قیمت، از درجه‌ی بالایی در مقاومت دربرابر نفوذ آب و گردوغبار بهره می‌برند. به‌هرحال هریک از آن‌ها از استانداردی خاص پیروی می‌کنند که آشنایی با جزئیات هریک، خالی از لطف نیست. در ادامه‌ی این مطلب زومیت، اصطلاحاتی را شرح می‌دهیم که در درک درجه‌ی مقاومت ساعت و دستبند هوشمند در برابر نفوذ آب، کاربردی خواهند بود.

ساعت یا هر دستگاه دیگری که برچسب water-resistant داشته باشد، waterproof نیست. درواقع امروزه هیچ‌گونه ساعتی با برچسب waterproof در بازار دیده نمی‌شوند. water-resistant را می‌توان پایین‌ترین درجه‌ی مقاومت و حفاظت در برابر آب دانست. درواقع دستگاه‌هایی با چنین برچسب مقاومتی، تنها راه نفوذ آب را دشوار کرده و توانایی مسدودسازی کامل نفوذ را ندارند. اصلاح waterproof برای محصولاتی به‌کار می‌رود که صرف‌نظر از زمان و عمق فرو رفتن در آب، به‌هیچ‌وجه امکان نفوذ به آن‌ها وجود ندارد. برخی ساعت‌ها با برچسب sweatproof به‌معنای مقاوم دربرابر نفوذ عرق معرفی می‌شوند که درجه‌ی مقاومت متفاوتی است. مایع عرق بدن، تأثیرهای شیمیایی هم دارد و از ترکیب چند ماده‌ی خورنده تشکیل می‌شود. درنتیجه نسبت به آب، خطر بیشتری برای دستگاه‌های الکترونیکی دارد.

برای ساعت‌های هوشمند، اصطلاح waterproof به‌معنای همان water-resistant خواهد بود که توسط تولیدکننده و طبق آزمایش‌های انجام‌شده روی دستگاه مشخص می‌شود. درجه‌ی مقاومت در آب را با رتبه‌بندی‌های IP یا ATM نشان می‌دهند که به‌ترتیب مخفف عبارت‌های Ingress Protection و Atmospheres هستند. عموما هر پوشیدنی هوشمند تنها طبق یکی از این رتبه‌بندی‌ها امتیاز مقاومت دریافت می‌کند.

مقاومت پوشیدنی‌های هوشمند در برابر نفوذ آب همیشگی نیست و تحت شرایط گوناگون و با گذشت زمان، حتی شاید کاهش پیدا کند. به‌عنوان مثال، افتادن ساعت از دست و وارد شدن ضربه به آن، در گذر زمان مقاومت آن را دربرابر نفوذ آب کاهش می‌دهد. قرارگیری در معرض موادی همچون صابون، حلّال‌ها، کرم‌های ضد آفتاب، لوسیون دست، دفع‌کننده‌ی حشرات یا استفاده از ساعت هوشمند در سونا، اثری منفی روی مقاومت ساعت هوشمند در برابر نفوذ آب دارد.

همان‌طور که گفته شد IP مخفف عبارت Ingress Protection یا International Protection است و برای رتبه‌بندی دستگاه‌های الکترونیک ازلحاظ مقاومت در برابر آب و گردو‌غبار به‌کار می‌رود. این رتبه‌بندی، توسط سازمان IEC یا International Electrotechnical Commission منتشر می‌شود. استاندارد اروپایی معادل با آن، EN 60529 است. رتبه‌بندی که با IP و سپس حرف X و یک رقم ارائه شود، به این معنا خواهد بود که دستگاه تنها دربرابر نفوذ آب آزمایش شده است. رتبه‌بندی IP درکنار دو رقم، یعنی دستگاه هم در برابر نفوذ آب و هم گردو‌غبار آزمایش شده است. رقم اول رتبه‌بندی به‌معنای درجه‌ی مقاومت در برابر گردو‌غبار و رقم دوم به‌معنای درجه‌ی مقاومت در برابر آب خواهد بود. درنهایت رتبه‌بندی که به‌صورت IP، سپس یک رقم و سپس حرف X باشد یعنی دستگاه تنها برای نفوذ گردو‌غبار آزمایش شده است. رتبه‌بندی‌ها به‌صورت زیر تفسیر می‌شوند.

• ipx0: بدون مقاومت
• ipx2: مقاوم در برابر قطره‌های آب با قرار گرفتن در زاویه حداکثر ۱۵ درجه
• ipx3: مقاوم در برابر پاشش آب
• ipx4: مقاوم در برابر پاشش مداوم
• ipx5: مقاوم در برابر واترجت
• ipx6: مقاوم در برابر واترجت قوی
• ipx7: مقاوم در برابر فرو بردن در آب به عمق یک متر. آب راکد تا حداکثر ۳۰ دقیقه
• ipx8: مقاوم در برابر فرو بردن در آب به عمق بیش تز یک متر و به‌صورت ادامه‌دارد (طبق توضیح تولیدکننده). درواقع تولیدکننده جزئیات مقاومت دستگاهش بیش از رتبه‌بندی ipx7 را مشخص می‌کند.
• ipx9: مقاوم در برابر واترجت با فشار بالا و دمای بالا

یک رتبه‌بندی دیگر برای نفوذ در برابر آب، موسوم به Dive مطرح می‌شود که با EN13319 معادل است. این رتبه‌بندی، مقاومت در برابر پاشش‌های عادی آب، باران، دوش گرفتن، شنا، فرو رفتن زیر آب، غواصی، ورزش‌های آبی سریع و موج‌سواری را مشخص می‌کند.

رتبه‌بندی ATM برای دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مانند ساعت‌ها و دستبندهای هوشمند، مرسوم‌تر به‌نظر می‌رسد، هرچند آن‌ها هم امروزه از رتبه‌بندی IP بهره می‌برند. رتبه‌بندی IP قبلا تنها برای دستگاه‌های الکترونیکی بزرگ مانند هدفون و گوشی هوشمند و اسپیکر استفاده می‌شد. رتبه‌بندی ATM، آزمایش‌های تحت فشار را مدل‌سازی می‌کند. سپس فشار اندازه‌گیری شده با عمق فرو رفتن در آب شبیه‌سازی می‌شود تا درنهایت بتوان مشخص کرد که دستگاه، تا چه عمقی دربرابر نفوذ آب مقاوم خواهد بود.

دستگاه الکترونیکی که رتبه‌بندی مقاومتی 5ATM داشته باشند، یعنی توانایی مقاومت تا فشار عمق ۵۰ متر را دارد. فشار آب بسته به شرایط تفاوت دارد. به‌عنوان مثال، شنا کردن با فرو بردن عادی یک دستگاه هوشمند در آب، برابر نیست. درنتیجه یک ساعت هوشمند شاید رتبه‌بندی ATM داشته باشد، اما لزوما این رتبه‌بندی به‌معنای مقاومت کامل در برابر نفوذ آب در شرایط فرو بردن عادی نخواهد بود. درنهایت دستگاه‌هایی که با رتبه‌بندی‌های 1ATM و 3ATM ساخته می‌شوند، نباید در هیچ‌گونه محیط مخصوص شنا به کار گرفته شوند. رتبه‌بندی ATM طبق توضیحات زیر تفسیر می‌شود:

• 1ATM: تا عمق ۱۰ متر - از تماس با آب خودداری کنید.
• 3ATM: تا عمق ۳۰ متر - می‌توان در زیر باران یا هنگام شستن دست‌ها از دستگاه استفاده کرد. مقاومت نسبی دربرابر پاشش عادی دارد.
• 5ATM: تا عمق ۵۰ متر - فرو بردن محدود در آب، مناسب برای شنا کردن در استخر.
• 10ATM: تا عمق ۱۰۰ متر - مقاوم برای فرو بردن بیشتر و طولانی‌تر در آب، مناسب برای غواصی در اقیانوس.
• 20ATM: مقاوم تا عمق ۲۰۰ متر - مناسب برای تماس طولانی با آب و ورزش‌های آبی با سرعت و فشار بالا مانند موج‌سواری یا جت‌اسکی.

دستگاه‌هایی که برای شرایط کاری دشوار و خاص طراحی شده‌اند و اصطلاحا Rugged محسوب می‌شوند، عموما رتبه‌بندی MIL-STD-810G را دریافت می‌کنند. این استاندارد دامنه‌ی پوشش بزرگ‌تری دارد و زیرمجموعه‌های متنوعی برای رتبه‌بندی دستگاه‌ها طبق آن، تعریف می‌شود. مقاومت دستگاه‌ها دربرابر ضربه یا پاشش قطره‌های مایع، با جزئیات کامل در رتبه‌بندی‌های زیرمجموعه ذکر شده است. آزمایش‌های استاندارد مذکور، دستگاه را در انواع شرایط همچون شوک و لرزش مورد بررسی قرار می‌دهند. به‌عنوان مثال آزمایش شوک MIL-STD-810G، شامل انداختن پنج دستگاه روی لایه‌ای دو اینچی از چوپ چندلایه یا بتن می‌شود.

استاندارد MIL-STD-810G اغلب برای دستگاه‌هایی به‌کار می‌رود که به نیروهای نظامی فروخته می‌شوند. البته دستگاه‌های مخصوص مصرف‌کننده هم در برخی موارد با چنین استانداردی آزمایش می‌شوند تا مقاومت بالای آن‌ها در شرایط گوناگون، اثبات شود. استاندارد، برای کاربردهای غیر نظامی، ۲۸ نوع آزمایش متفاوت تعریف می‌کند که مهندسان و طراحان می‌توانند با استفاده از آن‌ها، داده‌هایی هرچه نزدیک‌تر به نتایج آزمایش نظامی ارائه کنند. در ادامه برخی از آزمایش‌ها را شرح می‌دهیم.

• 500.5: ارتفاع با فشار پایین
• 501.5: دمای بالا
• 502.5: دمای پایین
• 503.5: شوک دمایی
• 506.5: باران
• 507.5: رطوبت
• 510.5: گرد و غبار
• 512.5: فرو رفتن در آب
• 514.6: لرزش
• 516.6: شوک و ضربه

اپل واچ به‌عنوان محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین ساعت هوشمند در جهان شناخته می‌شود. شرکت سازنده، مقاومتی نسبی را برای ساعت‌های هوشمند خود مشخص می‌کند که برای کاربری عادی در شرایط آب‌وهوایی مرسوم، مناسب است. اپل واچ نسل اول را رتبه‌بندی IPX7 ازلحاظ مقاومت در برابر نفود آب عرضه شد که با استاندارد IEC 50529 معادل بود. نسل‌های دوم به بعد ساعت هوشمند اپل، مقاومت در برابر نفوذ آب را تا ۵۰ متر تحت استاندارد ISO 22810:۲۰۱۰ به کاربر ارائه می‌کنند.

برخی از بندهای خاص اپل واچ، مقاومت مناسبی در برابر نفوذ آب ندارند و برای شرایطی که کاربر در معرض آب و مواد شوینده باشد، پیشنهاد نمی‌شوند. به‌هرحال اپل واچ از نسل دوم به بعد برای شنا کردن کم‌عمق در استخر و دریا مناسب است. ازطرفی ساعت هوشمند اپل برای ورزش‌هایی همچون غواصی، اسمی روی آب یا دیگر شرایطی که آب با فشار بالا یا در عمق زیادی با ساعت تماس پیدا می‌کند، پیشنهاد نمی‌شود. اپل می‌گوید ساعت هوشمند را باید با آب شست و برای پاک کردن و خشک کردن نیز از پارچه‌ی بدون پرز استفاده کرد.

ساعت‌های هوشمند سامسونگ در سری گلکسی واچ، کاربران و علاقه‌مندان متعددی در اکوسیستم اندرویدی دارند. سامسونگ ادعا می‌کند که گلکسی واچ آزمایش‌های MIL-STD-810G را در ۱۰ شرایط گوناگون سپری کرده است. از میان آزمایش‌ها می‌توان به پرتاب از ارتفاع ۱/۵ متری، دمای بالا، گرد و غبار، شوک و لرزش و ارتفاع بالا با فشار پایین اشاره کرد. ساعت‌های هوشمند گلکسی واچ همچنین طبق استاندارد ISO 22810:۲۰۱۰ تا عمق ۵۰ متری در برابر نفوذ آب مقاوم هستند.

گارمین همیشه مقاوم‌ترین ساعت‌های هوشمند را به بازار عرضه می‌کند. آن‌ها انواع ساعت‌های هوشمند را با انواع رتبه‌بندی‌ها و شرایط فعالیت گوناگون در خانواده‌ی محصولات خود جای داده‌اند. به‌عنوان مثال ساعت هوشمند گارمین Descent Mk1 استاندارد 10ATM و Dive دارد. درنتیجه کاربر می‌تواند با در دست داشتن این ساعت، غواصی هم بکند. ساعت هوشمند دیگر شرکت به‌نام Garmin Swim 2 با رتبه‌بندی 5ATM عرضه می‌شود. یکی از مقاوم‌ترین ساعت‌های هوشمند گارمین، Fenix 6S Pro نام دارد که با رتبه‌بندی 10ATM، ضربان قلب را هم در زمان غواصی و زیر آب، اندازه‌گیری می‌کند. ساعت‌های خانواده‌ی Vivoactive 4 هم با رتبه‌بندی 5ATM عرضه می‌شوند.

در بررسی پوشیدنی‌های هوشمند همیشه تصور کنید که تنها مقاومت در برابر آب تا عمق کمتر از یک متر پشتیبانی می‌شود، مگر اینکه شرکت سازنده در قوانین استفاده، شرایط دیگری را توضیح داده باشد. به‌علاوه همیشه بر این تصور باشید که دکمه‌ها و بخش‌های دیگر پوشیدنی شما در زمان فرو رفتن در آب در برابر نفوذ مقاوم نیستند. در شرایط دیگری که اطلاع‌رسانی شفافی درباره‌ی مقاومت دستگاه دردسترس قرار ندارد، از عقل سلیم برای تصمیم‌گیری درباره‌ی دستگاه ارزشمند خود استفاده کرده و همیشه جانب احتیاط را رعایت کنید. درنهایت اگر یک فعالیت، ظاهرا برای دستگاه شما خطرناک به‌نظر می‌رسد، احتمالا خطرناک هم هست.

در استفاده از ساعت و دستبند هوشمند در شرایط خاص، بند آن را فراموش نکنید. قطعا موادی همچون چرم و فلز، مقاومت مناسبی در برابر آب ندارند. درمقابل، بندهای سیلیکونی و پلاستیکی برای شرایط گوناگون، مناسب هستند. تولید کننده‌ها همیشه دستگاه را در شرایط آزمایشگاهی بررسی می‌کنند، درحالی‌که شرایط دنیای واقعی عمومی شدیدتر و خطرناک‌تر هستند. درنهایت، هیچ‌دستگاهی (با هر رتبه‌بندی استاندارد) در برابر استفاده‌ی غیرمنطقی و فشارهای شدید دائمی، مقاوم نیست.