Как стать автором
Обновить
134.29
Рейтинг
SkillFactory
Школа Computer Science. Скидка 10% по коду HABR

Полная разборка AirTag или Что внутри «брелка» от Apple

Блог компании SkillFactoryРеверс-инжинирингГаджетыНосимая электроникаЭлектроника для начинающих
Перевод
Автор оригинала: Sam Goldheart

Самый миниатюрный продукт Apple, о котором долгое время ходили слухи (но это не электронный ключ), наконец-то добрался до Саманты Голдхарт — автора статьи, переводом которой мы делимся в преддверии нового старта курса по iOS-разработке.

Добро пожаловать, AirTag! Интересно будет посмотреть, как AirTag со сменной батареей (Да! Это первая сменная батарея в продуктах Apple за последние годы!) будет выглядеть в сравнении с проверенными продуктами.


Устройства Apple и не-Apple

Сегодня в обзоре: Tile Mate, Galaxy SmartTag, Apple AirTag и 25-центовик для оценки размеров
Сегодня в обзоре: Tile Mate, Galaxy SmartTag, Apple AirTag и 25-центовик для оценки размеров

Для сравнения AirTag с конкурентами я взяла ветерана рынка Tile Mate, а также Galaxy SmartTag производства Samsung. Из этих трёх устройств похожая на Mentos таблетка AirTag — самая миниатюрная. Размером с монету в 50 центов, само устройство немногим больше своей батареи. Tile — самое тонкое из всех устройств, AirTag толще примерно в полтора раза, а если смотреть сбоку на SmartTag, то может показаться, что в нём могут уместиться целых два Tile. Apple, вероятно, желая сделать устройство максимально компактным, приняла нестандартное решение — убрала из AirTag отверстие для брелока (эту проблему мы попробуем решить). Нечего и говорить, что ничто не сравнится с Apple в части превращения базовых функций в функции премиум в виде дополнительных приспособлений.

Но статья эта посвящена не только сравнению трекеров — сегодня я подвергну разборке сразу три устройства! Сначала посмотрим на внутренности устройств с помощью рентгеновского аппарата Creative Electron.

Рентгеновские снимки Tile Mate, Galaxy SmartTag, Apple AirTag, и... да, четверть доллара (но как-то не тянет на законное платёжное средство, не находите?), сделанные с помощью аппарата Creative Electron (на правый крайний не смотрите)
Рентгеновские снимки Tile Mate, Galaxy SmartTag, Apple AirTag, и... да, четверть доллара (но как-то не тянет на законное платёжное средство, не находите?), сделанные с помощью аппарата Creative Electron (на правый крайний не смотрите)

Как всегда, по рентгеновским снимкам можно много чего понять. Судя по плотности размещения элементов, уменьшать AirTag уже некуда. К слову о плотности элементов: относительно тёмный снимок AirTag объясняется наличием большого магнита в центральном динамике и стальной крышки батарейного отсека — рентгеновские лучи через них проникают слабо. (Более подробные изображения можно посмотреть на превосходной панорамной анимации.) По сравнению с AirTag другие трекеры кажутся просто великанами — а в них даже нет магнитов. (Хотите узнать, почему? Читайте дальше!)

AirTag в рентгеновских лучах на 360°:

Несмотря на впечатляющую компактность AirTag, в этом устройстве удалось реализовать сверхширокополосные (СШП) функции. Кстати, сама по себе технология СШП — довольно интересная вещь. Samsung только что выпустила СШП-версию трекера, получившего название SmartTag+, но прошло уже две недели после официального релиза, а аппарат до США пока ещё не добралась. Я пыталась раздобыть один экземпляр для разборки, но безуспешно.

Начинаем разборку

Все три трекера можно открыть пальцами — без всяких инструментов! Однако AirTag открывается сложнее других, особенно если вы недавно пообедали и пытаетесь это сделать жирными пальцами. Представьте, что вам нужно открыть банку с солёными огурцами двумя скользкими пальцами, и тогда поймёте, что я имею в виду. В других трекерах имеются специальные углубления для ногтей, и крышки с них снимаются элементарно.

Свершилось! В продукте Apple можно самому заменить батарею! По этому поводу даже составлена письменная инструкция
Свершилось! В продукте Apple можно самому заменить батарею! По этому поводу даже составлена письменная инструкция

Во всех конкурирующих устройствах есть сменные батареи, поэтому Apple, по всей видимости, решила не отставать и продемонстрировать соответствие рыночному стандарту. Тем не менее воздадим Apple должное за это, сам AirTag будет работать дольше своей батареи, у Tile на это ушло 6 лет и 15 миллионов проданных ранее устройств.

Apple могла бы снабдить устройство раздражающим всех портом Lightning или встроенной (бесполезной и малоэффективной) функцией беспроводной зарядки, чтобы AirTag мог заряжаться от зарядного устройства Apple Watch, но Apple этого не сделала, и спасибо ей за это. Однако в ранних патентных заявках AirTag должен был заряжаться с помощью индуктивного зарядного устройства. Предвестник грядущих технологий? Или ещё одно доказательство существования продукта Apple, которого никогда не было?

А что с питанием? Разбираем батарею

AirTag получил весьма оригинальный номер модели: A2187 (ну-ка, из какого это фильма?), а в регламентирующей документации имеется указание на тип батареи — CR2032. Логично! В AirTag и SmartTag используются трёхвольтовые батарейки CR2032, а в Tile — более компактные CR1632. Если судить по стандартной номенклатуре кнопочных элементов, используются литиевые батареи, но 20-мм элементы имеют ёмкость 0,66 Вт⋅ч, в то время как ёмкость 16-мм элементов Tile составляет всего около 0,39 Вт⋅ч. На первый взгляд, эти батарейки весьма схожи с батареей наушников earbuds, но отличаются от них тем, что предназначены для длительной подпитки устройства малым током, что и позволяет им выполнять свои функции.

Вскрытые Tile Mate, Galaxy SmartTag и Apple AirTag
Вскрытые Tile Mate, Galaxy SmartTag и Apple AirTag

Самостоятельной сменой батареи удобства пользователя как начинаются, так и заканчиваются — для всего остального понадобятся не только пальцы.

Tile и SmartTag легко разбираются с помощью монтажной лопатки и нагрева, но с AirTag всё не так просто. Вместе с тем герметизация AirTag, как ни странно, оказалась не такой уж и качественной. Не буду отрицать: без инструментов у меня ничего бы не вышло, ведь всё-таки три зажима да на клею — недурно. Чтобы швы разошлись, AirTag нужно аккуратно сжать тисками и потыкать монтажной лопаткой. Если вы точно решили разобрать AirTag, будьте осторожны! Клеевые зажимы легче сломать, чем отклеить.

SmartTag производства Samsung — единственный трекер, которому не присвоен класс защиты от проникновения загрязнений, и это довольно удивительно, учитывая, что этот трекер имеет самый толстый клеевой слой, защищающий печатную плату. Так что же, это худший из всех трекеров? Или Samsung просто старается не обещать слишком многого, как в случае с iPhone 6S?

Со звуком у Apple всегда сюрпризы

Вся конструкция AirTag — это сплошные круговые части. Заметили "кнопку" на нижней стороне крышки? Это кнопка не нажимается, как у Mate и SmartTag. Это магнит, который ранее мы видели на рентгеновском снимке. Он размещается внутри логической платы в форме пончика, вложенной в катушку из меди. И это у нас динамик. Вы правильно прочитали — корпус AirTag, в сущности, представляет собой один сплошной динамик. Питание подаётся на звуковую катушку, управляющую магнитом, установленным на диафрагме (в данном случае это пластиковая крышка, в которой размещается батарея), и именно она издаёт звуки, на которые вы идёте, разыскивая потерянную сумку.

Но зачем вообще ставить сюда реальные приводные механизмы? Магниты не только увеличивают вес, но и занимают довольно много места. Миниатюрные пьезоэлектрические динамики в Mate и SmartTag во время тестирования издавали такой же и даже более громкий звук, поэтому дело тут не в громкости. Похоже, что от одного удовольствия Apple здесь не могла отказаться — ей хотелось качественного звука. Пьезодинамики миниатюрны, дёшевы, но звучат под стать цене, например как динамики в игрушках из набора Happy Meal в ресторанах Макдональдс. Зная Apple и зная, с какой серьёзностью компания подходит к проектированию звуковых источников, можно заключить, что на звуке она здесь — даже здесь! — не сэкономила.

Набор инструментов для вскрытия корпусов, отсоединения кабелей, снятия АЦП и прочего.

Нет отверстия для брелока? Спокойно, я нашла его

На некоторое время прервём разборку. В отличие от конкурентов с отверстием для брелока, на идеально круглой внешней поверхности AirTag вообще нет места, чтобы продеть брелок — по крайней мере найти его не так просто. Официальный способ крепления устройства к ключам предполагает закупку различных аксессуаров, то есть придётся заказывать и ждать. Но, если вы можете уверенно держать дрель и готовы рискнуть 29 долларами... то специально для вас я создала собственную методику DIY.

Я внимательно изучила внутренности первого AirTag. Затем взяла сверло 1/16" и аккуратно проделала отверстие во втором трекере из нашей упаковки в четыре штуки (разумеется, сначала я вынула из него батарею). Каким-то чудом мне удалось не задеть микросхемы, платы и антенну, и я просверлила только клееный пластик. Что самое приятное было в этой операции? А то, что AirTag стойко её пережил и продолжил работать как ни в чём не бывало.

Понравилось? Тогда можете надеть на него ключ или кольцо. Только сначала не забудьте вынуть из устройства батарею. И, кстати, не надейтесь, что устройство сохранит свои возможности IP67
Понравилось? Тогда можете надеть на него ключ или кольцо. Только сначала не забудьте вынуть из устройства батарею. И, кстати, не надейтесь, что устройство сохранит свои возможности IP67

Удивительно, но звуковой профиль практически не изменился: уровень децибел на расстоянии одного iPhone Mini от AirTag находился в пределах погрешности +/- 1 дБ от непросверленного AirTag (около 78–80 дБ). С учётом того, что в качестве мембраны динамика Apple использует сам пластиковый купол, это стало приятным сюрпризом.

Прежде чем поделиться с вами секретами сверления, предупреждаю в последний раз: хотите делать — делайте, но только на свой страх и риск! Если начать сверлить не в том месте, можно серьёзно повредить устройство. Поэтому не пытайтесь это делать в домашних условиях, если не готовы превратить свой трекер в практически невесомое пресс-папье. Сопровождённые этим напутствием, посмотрите теперь видео с обнаруженными нами "безопасными зонами".

Чтобы безопасно продырявить AirTag, нужно просверлить одну из выемок в печатной плате / экране антенны (подробнее об этом расскажу чуть позже) в том месте, в которое заходят зажимы, скрепляющие части трекера. На видео я выделила три таких выемки. Можно увидеть, что их положение примерно соответствуют положению зажимов металлической крышки батарейного отсека, то есть эти зажимы можно использовать в качестве ориентира. В идеальном случае нужно не попасть сверлом в сам зажим (у меня это получилось), а просверлить только клеевую часть, но, если всё-таки случится так, что вы заденете зажим — это не будет смертельно ни для вас, ни для AirTag.

Кстати, Apple за 13 долларов продаёт держатели для AirTag, не говоря уже о сторонних производителях, продукция которых уже заполонила интернет-магазины. Но мой доморощенный способ сверления отверстия позволяет разместить AirTag на брелоке или кольце с минимальным количеством дополнительных деталей, увеличивающих вес и объём конструкции. Взломать можно даже самое мелкое устройство, и мы будем бороться за это наше право.

Заскучали? Напрасно, ведь мы ещё не вскрывали платы

Снять платы с Tile (слева) и Samsung (справа) — пара пустяков, чего не скажешь об AirTag
Снять платы с Tile (слева) и Samsung (справа) — пара пустяков, чего не скажешь об AirTag

Мы поговорили о батареях, поразвлекались немного с дрелью, теперь перейдём к мозговому центру — платам. Материнская плата Mate (слева) красивого чёрного цвета помещена в литую пластиковую рамку и вынимается простым движением вверх. SmartTag от Samsung (справа) — единственный из трёх трекеров, в котором используются винты: два из них крепят плату. Это довольно удивительно, учитывая любовь Samsung к клеевым соединениям.

AirTag — самый стойкий из трёх трекеров. Он скорее умрёт, но, где спрятано золото, не выдаст. Его плата приклеена намертво, и монтажной лопатке развернуться совсем негде. Плата размещена в изящно спаянном корпусе антенны, а в центре "пончика" располагается крайне хрупкая звуковая катушка. Плата сидит как влитая, и вряд ли её можно снять, не повредив. Если вы решили повторить мой путь и добрались до этого места, смиритесь с тем, что восстановить работоспособность устройства, скорее всего, не удастся.

Как и во многих продуктах Apple, плата AirTag многослойная прямо как огр. Слева показана вся сборка (вид сверху) с медной звуковой катушкой в центре, которая всё ещё скреплена двумя паяными соединениями. Плата размещается внутри позолоченной пластиковой антенной рамки, которую, чтобы лучше рассмотреть, мы перевернули (в центре, звуковая катушка снята); а справа показана нижняя часть платы, на которой размещается "тяжелая артиллерия".

Первая сторона логической платы AirTag, на которой размещается трёхосевой акселерометр Bosch Sensortec BMA28x, также встречается в других продуктах Apple.
Первая сторона логической платы AirTag, на которой размещается трёхосевой акселерометр Bosch Sensortec BMA28x, также встречается в других продуктах Apple.

На первой стороне платы находится трёхосевой акселерометр, контактные штыри батареи и те самые точки пайки голосовой катушки, работающие в паре с вышеупомянутым магнитом, заставляя AirTag издавать звуки.

Под этими приспособлениями на обратной стороне платы размещаются чипы, датчики и другие миниатюрные элементы.

Их перечисление
  • U1 СШП-приёмопередатчик Apple.

  • Bluetooth SoC с низким энергопотреблением и NFC-контроллером Nordic Semiconductor nRF52832.

  • Флеш-память 32 МБ NOR flash GigaDevice GD25LE32D.

  • Цифровой усилитель звука Maxim Integrated MAX98357B, класс AB.

  • Операционный усилитель ввода/вывода 1 МГц, rail-to-rail Texas Instruments TLV9001.

  • Коммутатор нагрузки, реле защиты от максимального напряжения ON Semiconductor FPF2487.

  • Понижающий преобразователь 300 мА DC-DC Texas Instruments TPS62746.

  • Что-то похожее на преобразователь DC-DC ON Semiconductor.

  • Что-то похожее на преобразователь DC-DC ON Texas Instruments.

В своём анонсе AirTag Apple только и говорила, сколько усилий она приложила, чтобы её трекер соответствовал стандартам конфиденциальности Apple. Предотвращая злоумышленное использование, iPhone предупредит хозяина, если AirTag, не зарегистрированный в его учётной записи iCloud, следит за ним. Кроме того, AirTag, который хозяин не использовал длительное время, начнёт издавать звуки, если его взять в руки, и тем самым привлечёт к себе внимание.

Но вернёмся к звуку. Что, если злоумышленник отключит динамик AirTag, а потом заставит его за кем-то следить? Мы провели небольшое исследование и считаем нужным сообщить: есть несколько относительно простых способов отключения динамика и сохранения при этом работоспособности AirTag. По понятным причинам мы не будем рассказывать, как это сделать. Просто знайте об этом — особенно если учесть, что не у всех есть iPhone, который может получать уведомление о "выключенном" AirTag. Для сравнения: пьезоэлектрические динамики в Tile Mate и Galaxy SmartTag отключаются так же легко, но они, похоже, не могут похвастаться такими же мощными функциями безопасности.

Итак, мы разобрали устройство

Мы не можем объяснить, почему AirTag так долго добирался до рынка, но можем с уверенностью сказать, что компания постаралась на славу. Это устройство не похоже на продукт первого поколения. Можно ли в него внести улучшения? Можно, но, по сравнению с рыночным стандартом Tile AirTag представляется устройством, продуманным до мелочей. По сравнению с предложением Samsung AirTag — это элегантная футуристическая ЕВА, а SmartTag — неуклюжий работящий ВАЛЛ-И.

Кстати, об улучшениях: хотя Apple любит продукты, которые "просто работают", иногда таким продуктам требуется небольшая помощь, чтобы ими могли пользоваться простые люди. Оказалось, что методы DIY вполне работоспособны и не лишают вас возможностей (кроме потери класса защиты от проникновения загрязнений, но эту проблему побороть легко — нужна всего пара нашлёпок Sugru). С другой стороны, одна из главных функций безопасности AirTag довольно элементарно отключается без всяких хитростей — мрачное напоминание, что в наши дни цифровая конфиденциальность и безопасность остаются и ещё долго будут оставаться головной болью разработчиков.

Так какой же трекер взял главный приз? С точки зрения аппаратного обеспечения, его продвинутость большой роли не играет, но если у вас iPhone 11 или выше (кроме iPhone SE 2020), то добавленная к AirTag СШП-функциональность указателя будет приятным плюсом. С точки зрения ремонтопригодности, все устройства имеют сменные батареи, и на этом практически всё. Но могло быть и хуже! AirTag, естественно, выглядит наиболее впечатляюще, у него изящный динамик. Кому как, но мы считаем, что Apple идёт верной дорогой.

Какие трекеры мы пропустили? Сколько трекеров вы используете, и как долго они служат? Покажите нам, как вам удалось сделать отверстия в своих AirTag и следите за публикациями, чтобы этой весной увидеть новые разборки.

Если вам интересны устройства Apple изнутри во всех смыслах и вы хотели бы попробовать себя в роли мобильного разработчика, обратите внимание на наш курс по iOS-разработке, где вы научитесь кодить на Swift, работать с анимациями, познакомитесь с Human Interface Guidelines (руководством по созданию интерфейсов по стандартам Apple) и опубликуете своё приложение в AppStore.

Узнайте, как прокачаться и в других специальностях или освоить их с нуля:

Другие профессии и курсы
Теги:skillfactoryгаджетыэлектроникабрелокиразборка гаджетовчто внутримелочи жизнирентгеновские снимкиразборкаairtag
Хабы: Блог компании SkillFactory Реверс-инжиниринг Гаджеты Носимая электроника Электроника для начинающих
Всего голосов 19: ↑15 и ↓4 +11
Просмотры10.2K

Похожие публикации

Автор курса "DevOps - инженер"
SkillFactoryМожно удаленно
Ментор по JAVA
SkillFactoryМожно удаленно
Автор на курс C#
SkillFactoryМожно удаленно
Ментор курса "С++ разработчик"
SkillFactoryМожно удаленно
Ментор курса по тестированию
SkillFactoryМожно удаленно

Лучшие публикации за сутки