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除了「健康」,探索 Apple Watch 不为人知的妙用(上) - 少数派
2024-07-26 · via 少数派

在 Apple Watch 发布会和广告宣传中,「健康」、「健身」、「运动」这些关键词都一直是霸屏的重点。不过,Apple Watch 不仅仅是个运动和健康检测手表。在健康领域之外,Apple Watch 其实还有更多实用的系统级功能,无需任何第三方应用。


时钟:首先,它是个手表

既然名字叫 Apple Watch 苹果手表,那么最基本的功能当然是⸺看时间。就是这样一项最基本的功能,也能明显看到苹果是在真正用心去做。

2014 年 9 月初代 Apple Watch 发布会上,库克介绍的第一项 Apple Watch 的功能特性就是「精准、个性化的计时器」,「与国际时间标准误差在 50 毫秒之内」。后来的苹果官网上虽然不再有这样的说法,但实测发现库克当年所言非虚, Apple Watch 在「计时」方面确实是下了功夫。在各种「精准卡点」的骚操作中,Apple Watch 是个得力助手。

时间准确性:实测

说到「获取准确时间」这件事,这其实是个古老又专门的学问:「授时」。顾名思义,就是将标准时间信息传递出去。古有「钦天监」、「晨钟暮鼓」,现代有原子钟、长短波、NTP、北斗卫星等。包括 Apple Watch 在内的数码设备获取准确时间的方式不外乎互联网、蜂窝网络、卫星这几种,其中卫星信号准确度最高(理论可达几十纳秒级),互联网(NTP)准确度最低(几十到百毫秒级别)。在实作上,数码设备即使内部时钟准确度较高,到了最终的输出环节(显示屏)也可能有或多或少的延迟。

为了实测 Apple Watch 显示的时间准确性,笔者特别请出上个世纪的「老古董」短波收音机收听国家授时中心的 BPM 短波授时台作为标准时间参考。之所以使用短波收音机作为参考,是因为收音机的原理是相对简单的纯模拟设备:直接接收授时台发出的信号,没有复杂的数字电路产生不确定的延迟,也没有「层层路由、层层转发」引入延迟。(短波授时精度约在毫秒级别,远超过人眼/耳的时间分辨率,也超过 Apple Watch 的屏幕刷新率)

BPM 电台每小时 00—10 分、15—25 分、30—40 分、45—55 分发播标准秒信号(短促的「滴」声),整分钟发播一声较长的「滴⸺」声。这些时间信号比真正的标准时间快 20 毫秒,另外距离陕西蒲城的发播台直线距离每 300 公里会产生延迟约 1 毫秒(光速传播的延迟)。每小时 25—29 分、55—59 分发播的时间信号是 UT1(反映地球自转的天文时),比基于 UTC 的标准时间可能偏差最高达 0.9 秒。

实测结果:在一般城市家用网络环境下(有 5G 信号+家用宽带 Wi-Fi)且配对的 iPhone 13 在附近时,Apple Watch S8 显示的时间与 BPM 短波电台的时间信号之间无法察觉到有偏差。笔者实测 100 毫秒左右的音画偏差(60 fps 帧率下 6 帧)可以明显察觉,4 帧(67 毫秒)可察觉但不太明显,3 帧(50 毫秒)很难察觉,2 帧 (33 毫秒)完全感觉不到。所以,「察觉不到误差」说明 Apple Watch 显示的时间误差几乎肯定小于 50 毫秒。

但在其他网络环境下,Apple Watch 的时间误差会大于当年发布会上所说的 50 毫秒。例如,iPhone 网络信号不好、使用国际/跨境数据漫游、或者使用某些特殊网络工具时,会导致 Apple Watch 显示时间出现明显的 0.2—0.5 秒误差,但总体上 Apple Watch 显示的秒数可以认为是准确的。另外,如果调用 iPhone 上的定位功能(例如「地图」)且卫星信号良好,那么 iPhone 会在 30 秒至 1 分钟左右内通过卫星信号校准时间。很多基于安卓系统的设备都不会自动根据卫星信号校准系统时钟,误差几秒到半分钟的都有。2015 年推出的谷歌 Nexus 6P 实测在没有联网但 GPSTest 显示接收到良好卫星信号的情况下,仍不会自动校准时间,而更早的 iPhone 5s 则知道通过 GPS 信号校对时间。

「准确时间」的实用意义

知道准确时间的实用意义就是消除了很多「随时可能……」的不确定性,让更多的「卡点」操作成为可能。上班打卡,只要 Apple Watch 显示还没迟到,那我就可以肯定还没迟到,如果老板不相信 Apple Watch,那就直接打开网上时钟给他看。赶火车,用 Apple Watch 可以知道到底还有几分几秒停检并以此安排节奏(北上广深等大站一般停检时间很准确)。学校抢课、各种「秒杀」、「抢票」等活动差半秒就是「成功抢到」和「手慢无」的区别。

另外,通过 Apple Watch 也发现,电视和地方广播电台播报的时间不一定准确。央视每个整点半点右上角显示的时钟在从央视发播时一定是准确的,但经过整个 IPTV 网络到达终端电视机就慢了十几秒。地方广播电台播报的「嘟、嘟、嘟⸺」整点报时也有慢近半分钟的,有时听完一个台报时再调到另一个台还能再次听到报时。

与「计时」相关的实用功能

触感钟声

以前很多电子表都有「整点报时」功能,整点播放「滴」的声音。自从 watchOS 6 起新增的「触感钟声」将这项功能带到 Apple Watch。在「辅助使用」中可以设定钟声的声音(铃声或鸟)和频率(整点、半点、刻钟)。每到设定的时间(整/半/刻),手表会播放一个「铛⸺」(或鸟叫)的钟声和震动,其中整点的钟声较强且较长,还会提前一秒有一个震动预备。半点或刻钟的提示音较短,也没有预备震动。如果手表静音,那么只会播放震动。任何「专注模式」开启时「触感钟声」会停用。

「触感钟声」的实用之处在于无需主动交互就能提示时间。很多时候不想主动看时间时,手表的「钟声」就会提醒你「现在是某个整点」了(而且十分准确,见上文)。

苹果对这项功能的设计也十分恰到好处。从软件实现上,这个功能和「闹钟」的原理很相似:每小时整点报时,相当于设定了每天 00:00、01:00、……、23:00 共 24 个闹钟。但在用户体验上,用户需要的是和闹钟完全不同的体验:闹钟的主要目的是「叫醒」或「提醒」,所以为避免用户迟到或误事,需要响个不停。如果将闹钟用作整点报时,那就太侵入性了。用户使用整点报时的场景就是「知道现在是整点,然后继续做事」,所以一声有区分度但不太「吓人」的钟声就适合这种场景。另外,Apple Watch 只会在手表戴在手上并解锁时才会播放「触感钟声」,避免用户睡觉或摘下手表时继续「敲钟」打扰用户或他人。(卡西欧等非智能电子表如果开启整点报时半夜也会响)

计时器、秒表

计时器和秒表功能其实完全算不上什么特色功能,上世纪末的很多电子表、功能手机基本就有。不过苹果在这两项功能上还是下了功夫的。

从 2021 年推出的 watchOS 8 开始,Apple Watch 就支持同时运行多个计时器。iOS、iPadOS、macOS 直到两年后的 2023 年才支持此功能,可以看出苹果对苹果手表「计时」这项基本功能的重视。「多个计时器」的最常见使用场景就是厨房:鸡蛋煮 5 分钟、排骨炖 20 分钟,可以在 Apple Watch 上面设定两个互不干扰的独立计时器,还可以通过 Siri 给每个计时器命名(对 Siri 说「喂 Siri,校一个五分钟嘅煮鸡蛋计时器」)。另外,计时器还支持储存常用的时间长度,方便重复使用某些非整数时间长度计时器(例如码农们常用的 17 分钟 04 秒)。

除了上面这些功能,苹果为了做出「最准确的计时器和秒表」也做了不少几乎看不见的努力。如果先开启秒表或计时器,然后把 iPhone 时钟调快一小时(不调整时区),你会发现秒表和计时器会受到系统时间调节的影响,快了一个小时。另外,如果有关机闲置了一段时间的 iOS 设备,刚开机时系统时钟会有误差(因为关机期间无法自动校对时钟),如果此时启动秒表计时,那么就会发现连上网络或收到卫星信号后一分钟左右,系统时钟重新校对的同时,秒表也会瞬间向前或向后「跳跃」。这看似降低计时准确度的现象(刚开始计时就瞬间跳几十秒)实际上是为了长时间的计时准确度所做的必要妥协,原理如下:

如果秒表和计时器不响应系统时钟的更动,那么表面上看确实不会出现「瞬跳」的现象,系统的自动时间校准功能也不会影响秒表和计时器。但是,这会使秒表和计时器的准确度完全取决于设备内置的振荡器。在计时领域,一个不变的定律就是「不与外界联系的计时器都不可能长期保持准确」。世界上最准确的时钟⸺高精尖的原子钟尚且需要定期通过国际权度局(BIPM)进行比对,普通消费电子设备中的时钟精度当然远不如原子钟。如果仅靠设备自身计时,时间一长误差必然大量累积。然而,如果让 Apple Watch 计时器响应 NTP / 卫星等系统时钟校准调整,那么也可以在较长时间尺度上实现原子钟级别精度。原理就是开始秒表时记录一个时间戳(假设系统时间准确),按下暂停/停止键时再记录一个时间戳(同样假设系统时间准确),经过时间就是两个时间戳之间的差。如果继续计时,那么再来一组时间戳,并将第二段时间加在之前的经过时间差之上得到总经过时长。只要每个启停节点时系统时间是准确的,那么秒表记录的时间就是准确的,即使秒表连续运行好几年,也不会产生累积误差。

不过,苹果系统的计时逻辑唯一未能考虑到的应该就是闰秒。上一次闰秒是在 2016 年,笔者当时没有亲测。将设备时钟手动调整到 2016 年并未发现有针对闰秒的调整。如果苹果设备不会根据闰秒调整,那么(以正闰秒为例)闰秒过后短时间内系统的时间会快一秒直至系统再次同步时钟,跨越闰秒的秒表计时会短一秒(多出的闰秒被忽略),跨越闰秒的倒计时会长一秒(没有扣除闰秒)。1

另外,就算设备关机、断电,甚至是换了设备,秒表还能继续运行。笔者身边就有 iPhone 用户忘记关闭秒表,再打开时发现秒表已经运行上千小时,甚至换了手机也没有中断。原理就是秒表实际上只是存储了一个开始计时的时间戳和「秒表正在运行」的状态码,然后这个时间戳被备份 iCloud,并转移到了新手机上。如果用户此时停止秒表,那么即使计时了几个月,精度也和计时几分钟没有什么区别。至于秒表长期后台运行是否会耗电(如果秒表程序设计足够合理则可以零耗电),笔者暂时未做过相关实验,因为手机系统很复杂,不好控制变量(例如系统后台进程)。

世界时钟

同样,「世界时钟」在上个世纪已经是经典功能了。但苹果总是能把它做得更好。

如果翻出以前的旧功能机、电子表并在世界时钟里搜索「莫斯科」、「平壤」、「萨摩亚」等地的时间,再到网上查询这些地区的实际时间,就会发现之前的手机显示的时间往往出现了整小时的误差。原因还是:「不联网的时钟不是好时钟」。不同地区的时区和夏令时规则可能会有变化,不联网就无法得知这些变化。

watchOS 和 iOS 使用的时区信息基于开源的 tz-database。不过,苹果在更新时区信息方面比别家更及时。Windows 的时区数据库是通过 Windows 更新实现的,安卓系统也是通过各家厂商推送,至于什么时候用户手上的设备能获得更新,那就没个准了。

苹果在更新时区数据库方面采用的是「独立、自动、静默」的策略。所有苹果设备上的时区信息更新都是独立于系统更新的,苹果不需要发布「iOS x.x.1」这类系统更新就可以更新时区数据库。这些更新也是自动且静默地进行的,系统会后台下载更新文件(大小在 KB 级),并静待用户重启设备时悄悄完成更新。如果用户不主动打开设置 → 通用 → 日期与时间并看到「更新了的时区定义已可使用」,那么用户根本不会知道系统将要或已经完成时区更新。除非用户太长时间没有关机,这时 iOS 才会弹窗提醒「更新了的时区定义已可使用,将在 iPhone 下次重新启动时进行安装」,让用户根据需要选择是否重启。这样,Apple Watch 以及苹果全产品线显示的当地时间都是准确的,并会及时根据各地新时区/夏令时政策更新。


银包与交通卡:比 iPhone 更安全、更方便

很多人都会使用 iPhone 上的「银包」及其「特快交通卡」功能,无需解锁手机,直接刷手机乘坐公交地铁。这样固然比实体卡方便且安全(一般手机设为「丢失模式」或关机重启后需要输入密码才能启用「特快交通卡」)。但是,Apple Watch 上面的 Apple Pay 及交通卡比 iPhone 上面的更安全也更方便。

首先,在地铁闸机前,如果使用 iPhone 上的特快交通卡,就需要像使用实体卡那样掏出手机刷卡进站。如果使用 Apple Watch 上面的交通卡,只需要将手表放在闸机上刷一下就可以了。Apple Watch 同样支持同时使用多张不同地区的「特快交通卡」,例如我最常用的就是八达通和深圳通,这可比售价 88 港元的「八达通•全国通」还方便。Apple Watch 和刷卡设备会自动检测使用哪张特快交通卡,无需手动切换。如果两张交通卡存在同时均可使用的场景(例如深圳通和其他内地城市的互联互通卡),则不能同时启用「特快模式」。

再说说安全性。iPhone 的「特快交通卡」无需解锁手机,所以如果手机丢了,他人拿到你的手机就可以狂刷八达通。一张八达通卡最高可储值 3000 港元,另可开通余额不足时自动增值功能,只要余额不足就自动从信用卡增值最高 1000 港元,每天最多自动增值一次。所以,如果你很不幸在八达通储满金额时的一个夜晚丢失了你的 iPhone (或八达通实体卡),那么你几分钟内就可能痛失 5050 港元(比 Apple Watch 的价值还高):

  • 八达通最高储值额 3000 港元
  • 窃贼在当天 23:59 拿着你的开启了特快八达通的 iPhone 刷爆八达通,触发自动增值 1000 港元(单笔最高刷 3000 港元,但窃贼可以连续刷多笔交易)
  • 一分钟后,窃贼在次日 00:00 再次刷爆八达通,再次触发自动增值 1000 港元
  • 八达通卡按金 50 港元
  • 普通租用版八达通(包括手机电子八达通)不记名也无法挂失,实名制个人八达通挂失前所有交易及挂失后 3 小时内的交易仍需持卡人承担。

然而在 Apple Watch 上,安全性就好很多了。Apple Watch 同样不需要你每次刷卡之前输入密码,但是刷卡时手表必须已经解锁。只要你一直戴着手表,手表在输入密码后就一直处于解锁状态。但是只要手表检测到被从手腕上除下,则会立即锁定。如果输入密码时手表没有戴在手腕上,手表也会在几十秒后锁定。首先,相比偷走手机,「从手腕上偷走手表」这个动作已经很难在你不知情的情况下完成,「偷走手表还要全程保持手表和皮肤接触,防止手表自动上锁」这项要求更是几乎不可能。就算你一时疏忽,摘下手表放在桌上被偷,手表也会是锁定的状态。窃贼拿到你的手表后,不知道你的密码,就刷不了你的八达通或任何卡。Apple Watch 输错五次密码后就会强制锁定 1 分钟(多次输入同一个错误密码只算输错一次),然后是 5 分钟、15 分钟、1 小时、3 小时、8 小时,输错 10 次密码后手表会锁死(可设置自动清除所有数据),必须连接手机解锁。窃贼如果瞎猜密码,那么锁死之前只有万分之一的概率猜对 6 位密码(因此切勿将密码设为生日等常见数字)。