Περιεχόμενο

• Συνένωση γύρω από ένα πρότυπο
• Πώς λειτουργεί η τεχνολογία
• Οικοδομικά προϊόντα
• Μετάδοση ραδιοφώνου και το μέλλον
• Τύλιξε

είχε μια σχέση χτύπημα-ή-χάσμα με τη βιομηχανία κινητής τηλεφωνίας, βυθίζοντας μέσα και έξω από τις σειρές προϊόντων και ταιριάζοντας μεταξύ των χαρακτηριστικών φύλλου spec και της κατάστασης αξεσουάρ. Αυτές τις μέρες, ορισμένες σειρές smartphone υψηλού προφίλ υποστηρίζουν την ασύρματη χρέωση, συμπεριλαμβανομένων των τελευταίων pixel της Google, των προϊόντων Samsung Galaxy S και Note και του Huawei Mate 20 Pro.

Μετά από χρόνια μάχης πάνω από τα πρότυπα, υπάρχει τώρα μόνο ένας σημαντικός παίκτης που έχει μείνει στο παιχνίδι smartphone - το Wireless Power Consortium. Το πρότυπο Qi της Wireless Consortium Consortium (pronounced chee) αντιπροσωπεύει περίπου το 90% όλων των προϊόντων ασύρματης χρέωσης. Το Consortium Powerma (PMA & AirFuel) και η Wireless Power Consortium (Qi) συγχωνεύθηκαν τον Ιανουάριο του 2018, θέτοντας τέρμα στις απειλές του κατακερματισμού της αγοράς και ελπίζουμε να διευκολύνουμε τους κατασκευαστές να επιλέξουν ένα πρότυπο μακροπρόθεσμα.

Συνένωση γύρω από ένα πρότυπο

Μετά από μια μακρά περίοδο βιομηχανικής αναποφασιστικότητας μεταξύ των προδιαγραφών WPC και AirFuel, το 2017 είδε την Apple να υιοθετήσει την τεχνολογία Qi για το iPhone 8 και το iPhone X, προσθέτοντας μεγάλη επιρροή στο πρότυπο που κατ 'ουσία ανάγκασε τη βιομηχανία να επιλέξει επιτέλους μια ομάδα. Παρόλο που η Samsung - ένας μεγαλύτερος κατασκευαστής smartphone με παγκόσμιο όγκο - υιοθέτησε την ασύρματη χρέωση πολύ πριν από την Apple, τα πιο πρόσφατα προϊόντα αντισταθμίζουν τα στοιχήματά τους με υποστήριξη τόσο για Qi όσο και για PMA.

Ελάτε 2018, η απόφαση της Apple αποδείχτηκε ότι έχει επιπτώσεις για τη βιομηχανία ασύρματης χρέωσης. Η Powermat εντάχθηκε στο WPC, αναφέροντας συγκεκριμένα τη χρήση από την Apple του προτύπου Qi ως αποφασιστικό παράγοντα. Η Powermat συνεισφέρει σήμερα την τεχνολογία της στο WPC και η συνεργασία θα καταλήξει να παράγει φορτιστές με πρότυπα Qi και PMA, όπως τα νεότερα ευέλικτα προϊόντα ασύρματης χρέωσης.

Η Powermat παράγει πρότυπα για προϊόντα που ενσωματώνουν τη δική της τεχνολογία και τεχνολογία Qi και έχει δρομολογήσει ενημερώσεις λογισμικού σε πολλά από τα υπάρχοντα προϊόντα της για να υποστηρίξει το πρότυπο. Για παράδειγμα, αυτές οι θέσεις Powermat στο Starbucks λειτουργούν τώρα με τηλέφωνα Qi. Ομοίως, οι σειρές προϊόντων SmartInductive και AgileInductive της εταιρείας υποστηρίζουν και την Qi.

Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι η Powermat ήταν ιδρυτικό μέλος της PMA (Power Matters Alliance) που συνδυάστηκε με το A4WP για την παραγωγή AirFuel. Αυτή η ομάδα εξακολουθεί να εργάζεται για τις δικές της εκδόσεις επαγωγικής και συντονισμένης χρέωσης. Στην πραγματικότητα, ορισμένα από τα προϊόντα της PowerMat συνεχίζουν να υποστηρίζουν την επαγωγική χρέωση της AirFuel PMA. Εντούτοις, υπάρχουν ερωτηματικά σχετικά με την ισχύ της ομάδας τώρα που ο μεγαλύτερος συνεργάτης της - η Powermat - συνεργάζεται με την Qi και το WPC.

Πώς λειτουργεί η τεχνολογία

Πριν από την υιοθέτηση της Apple και την εταιρική σχέση Powermat, το επαγωγικό πρότυπο της Wireless Power Consortium είχε ένα περίεργο προφίλ της βιομηχανίας, καθώς εξουσιάζει μια σειρά smartphones, αξεσουάρ και προϊόντα. Το πρότυπο PMA, το οποίο είναι τώρα διπλωμένο σε AirFuel, έχει επίσης εμφανιστεί σε μια σειρά από smartphones και επίσης έπληξε τις προσφορές για την παροχή σταθμών φόρτισης σε επιχειρήσεις όπως το Starbucks. Και τα δύο αυτά πρότυπα βασίζονται στην τεχνολογία επαγωγικής φόρτισης, η οποία είναι συνήθως αρκετά βραχεία και μπορεί να είναι αρκετά λεπτή. Το Rezense, το παλαιό πρότυπο A4WP βασίστηκε στην τεχνολογία συντονισμού, αλλά ο σχεδιασμός αυτός δεν έχει ακόμη εμφανιστεί σε κανένα smartphone.

Τα πηνία του σύρματος δημιουργούν μαγνητικά πεδία, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ροής ρεύματος σε ξεχωριστό, μονωμένο πηνίο. Αυτή είναι η βάση της τεχνολογίας μετασχηματιστών και των δύο φορτιστών επαγωγής και συντονισμού.

Οι τεχνολογίες που βασίζονται σε επαγωγικές και συντονισμένες εκπομπές παράγουν αρκετά διαφορετικά αποτελέσματα από την οπτική γωνία του τελικού χρήστη, παρά το γεγονός ότι βασίζονται στην ίδια τεχνική αρχή ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν πηνία συρμάτων για τη μετάδοση ισχύος στον αέρα.

Εάν ενδιαφέρεστε για την επιστήμη, η επαγωγική φόρτιση χρησιμοποιεί σφιχτά συζευγμένα πηνία με μια ελαφρώς "εκτός συντονισμού" συχνότητα για υψηλή απόδοση μεταφοράς, με αποτέλεσμα την αποδοτική χρήση της ισχύος, αλλά με το κόστος της υψηλής ευαισθησίας στην κακή ευθυγράμμιση του πηνίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συσκευές Qi και PMA συχνά χρησιμοποιούν μαγνήτες σε συσκευές γραμμής με το παραπέτασμα υποδοχής και περιορίζονται σε πολύ μικρές αποστάσεις φόρτισης, τυπικά μόλις 45 mm.

Οι μόνες πραγματικές διαφορές μεταξύ Qi και PMA είναι οι συχνότητες μετάδοσης και τα πρωτόκολλα σύνδεσης που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με τις συσκευές και τη διαχείριση της διαχείρισης ισχύος. Η συντονισμένη φόρτιση είναι λίγο διαφορετική, που τυπικά λειτουργεί σε μεγαλύτερη απόσταση μερικών ίντσες ρυθμίζοντας τη συχνότητα της ταλάντωσης ώστε να ταιριάζει ακριβώς μεταξύ του δέκτη και του πομπού. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη απόσταση μεταφοράς πριν μειωθεί η ισχύς, αλλά με λιγότερη βέλτιστη μεταφορά ισχύος από την τεχνολογία επαγωγής. Ένα από τα άλλα μεγάλα πλεονεκτήματα ενός σχεδιασμού αντήχησης είναι ότι η ισχύς μπορεί να μεταφερθεί σε πολλαπλές συσκευές ανεξάρτητα από τον προσανατολισμό τους στο μαγνητικό πεδίο και μπορεί επίσης να τροφοδοτήσει πολλαπλές συσκευές από ένα πηνίο πομπού.

Το Qi έχει επίσης ένα σχεδιασμό συντονισμού στην προδιαγραφή 1.2 για μεγαλύτερη μεταφορά ισχύος μέχρι 2,8 εκατοστά, αλλά λόγω της εξασφάλισης συμβατότητας με τις υπάρχουσες συχνότητες μετάδοσης Qi, συντελεστή Q και περιορισμούς θερμότητας, δεν είναι τόσο αποτελεσματική στη μετάδοση ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις σύστημα σχεδιασμένο ειδικά για το σκοπό αυτό.

Το βασικό πρότυπο Qi υποστηρίζει ισχύ έως 15 W. Αυτό είναι που τα περισσότερα smartphones στην αγορά έχουν χρησιμοποιήσει όλα αυτά τα χρόνια, αν και δεν μεγιστοποιούν συχνά την ισχύ εξόδου. Το Qi διαθέτει επίσης ένα βελτιωμένο πρότυπο "Απλή φόρτιση μπαταρίας μεσαίας ισχύος" σχεδιασμένο για χρήση με μεγαλύτερη ισχύ σχεδιασμένο για συσκευές που απαιτούν μεταξύ 35 και 60W.

Οικοδομικά προϊόντα

Μέχρι στιγμής, σημαντικοί φορείς κινητής τηλεφωνίας έχουν εργαστεί για την παροχή κυκλωμάτων προϊόντων που υποστηρίζουν τουλάχιστον ένα από τα διάφορα πρότυπα. Για παράδειγμα, τα ναυαρχτικά προϊόντα της Samsung και της LG υποστηρίζουν τόσο τα επαγωγικά πρότυπα Qi όσο και PWA. Ωστόσο, ορισμένες συσκευές, όπως το Huawei P20 Pro, υποστηρίζουν μόνο την Qi.

Άλλες εταιρείες υιοθετούν την προσέγγιση πολλαπλών λειτουργιών πολύ περισσότερο, υποστηρίζοντας την απόκριση πάνω από τα δύο επαγωγικά πρότυπα. Το NuCurrent, για παράδειγμα, υποστηρίζει Qi, PMA και A4WP και ανακοίνωσε την πρώτη επαγωγική και συντονισμένη κεραία φόρτισης των 10 watt στον κόσμο. Στο μέλλον, όμως, ενδέχεται να δούμε ότι οι κατασκευαστές θα επιστρέψουν στην υποστήριξη μόνο του Qi, όπως έκανε η Apple. Ασφαλής, γνωρίζοντας ότι ορισμένοι από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές συσπειρώνονται τώρα πίσω από αυτό το πρότυπο.

Παρόλο που ορισμένοι ΚΑΕ υποστηρίζουν Qi και PMA, μπορούμε τώρα να δούμε τα δύο εξευγενισμένα σε ένα ενιαίο καθολικό πρότυπο που απλοποιεί την ανάπτυξη του προϊόντος.

Η πρώτη γενιά αξεσουάρ περιοριζόταν λίγο πολύ στους σταθμούς φόρτισης ισχύος για το σπίτι σας, αλλά η αγορά ασύρματης χρέωσης έχει επεκταθεί σε πολλά νέα τμήματα προϊόντων από τότε. Η αυτοκινητοβιομηχανία είναι ένας από τους αναπτυσσόμενους τομείς και ορισμένοι κατασκευαστές, όπως το Audi και η Mercedes, έχουν ήδη ανακοινώσει τις δυνατότητες ασύρματης φόρτισης στα οχήματά τους. Το Wireless Power Consortium ενδιαφέρεται ιδιαίτερα για την οικοδόμηση της τεχνολογίας του σε δημόσιους χώρους και επιχειρήσεις και οραματίζει μελλοντικές συσκευές με μικρότερες μπαταρίες αλλά με αρκετούς πόντους φόρτισης για να τους διατηρήσουν εύκολα.

Η ασύρματη χρέωση είναι επίσης διακλαδισμένη από τις ρίζες της για να γίνει ακόμη πιο χρήσιμη για τους καταναλωτές. Οι τεχνολογίες έχουν ενσωματωμένα πρωτόκολλα επικοινωνίας για τη διασφάλιση της σωστής μεταφοράς ισχύος μεταξύ των συσκευών και αυτό χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με άλλα συστήματα. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με έξυπνες οικιακές λύσεις, όπως έλεγχο φωτεινών σημείων ή θερμοκρασίας, ή μετάδοση πληροφοριών σχετικά με τον αγαπημένο σας ραδιοφωνικό σταθμό ή ακόμα και τη βέλτιστη θέση του καθίσματος στον υπολογιστή του αυτοκινήτου σας.

Προτεινόμενος ασύρματος φορτιστής:

Μετάδοση ραδιοφώνου και το μέλλον

Ενώ το Consortium Wireless Power είναι πλέον ο μεγαλύτερος όμιλος με μια σειρά προϊόντων στην αγορά, πολλές μικρότερες εταιρείες προωθούν και άλλες πολύ καινοτόμες ιδέες. Πολλοί από αυτούς εργάζονται τώρα με την AirFuel για να παρέχουν ασύρματη χρέωση σε πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις από ό, τι πριν.

Σε όλη τη διαδρομή στο CES 2016 πήγαμε hands-on με τα διάφορα κομμάτια της Humavox εξοπλισμένα με ασύρματο εξοπλισμό φόρτισης. Σε αντίθεση με τα σχέδια που βασίζονται σε επαγωγή ή συντονισμό, αυτή η τεχνολογία βασίζεται στη μετάδοση ραδιοσυχνοτήτων κοντά στο πεδίο. Η Humavox κοιτάζει μικρές σειρές όπως τα υπάρχοντα ασύρματα πρότυπα, αλλά αντί για μεγάλα μεταλλικά πηνία, η τεχνολογία της εταιρείας χρησιμοποιεί ένα μικρό ολοκληρωμένο κύκλωμα για να χειριστεί τη μεταφορά ισχύος και τη μετατροπή, επιτρέποντας μερικές ξεχωριστές υλοποιήσεις. Η Humavox προσφέρει μια πλατφόρμα αφιερωμένη στην ασύρματη χρέωση των ακουστικών.

Το Energous είναι μια άλλη εταιρεία με τεχνολογία βασισμένη σε ραδιοκύματα, αλλά σε αντίθεση με τον Humavox, το μήκος του κυμαίνεται από το πρότυπο του, φτάνοντας τα 15 πόδια. Πέρυσι, η εταιρεία ανακοίνωσε ένα αρκετά ακριβό διανομέα, ο οποίος είναι ικανός να παραδίδει 5,5 watts ισχύος σε συσκευές πέντε μέτρα από τον κεντρικό σταθμό, περίπου 3,5 watts ισχύος στα 10 πόδια και ένα watt στα 15 πόδια. Το επιπλέον εύρος είναι πραγματικά το σημείο πώλησης της τεχνολογίας Energous, αλλά σε κοντινή απόσταση εξακολουθεί να είναι σχετικά ανταγωνιστικό με τους υπάρχοντες φορτιστές.

Στις αρχές του 2018, η Energous έλαβε την πρώτη πιστοποίηση FCC για ασύρματη φόρτιση ισχύος για απόσταση για την τεχνολογία χρέωσης μεσαίας εμβέλειας. Αυτό υποβλήθηκε στο μέρος 18 το οποίο καλύπτει τις βιομηχανικές, επιστημονικές και ιατρικές συσκευές και όχι από το τμήμα 15. Το CES 2018 παρουσίασε την πρώτη σύμπραξη προϊόντων, τα ασύρματα χρεωμένα εσώρουχα από το Myant ονομάζεται SKIIN. Εξακολουθούμε ακόμα να περιμένουμε τα mainstream προϊόντα.

Εάν αυτό δεν ήταν αρκετή επιλογή, αποδεικνύεται ότι μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε υπερήχους για να μεταδώσετε ισχύ μεταξύ συσκευών. Το UBeam είναι ένα τέτοιο πρότυπο που βασίζεται σε αυτή τη μετάδοση χαμηλότερων συχνοτήτων και διαθέτει πολλαπλή φόρτιση συσκευών με εμβέλεια έως 4 μέτρα με ισχύ 1,5 Watt. Δυστυχώς, η παραγωγή ισχύος και τα απόβλητα θερμότητας δεν ταιριάζουν με άλλες ιδέες στην αγορά και η τεχνολογία απαιτεί οπτική επαφή μεταξύ των συσκευών προκειμένου να μεταδοθεί επιτυχώς η ισχύς.

Τύλιξε

Είναι σαφές ότι υπάρχει πολλά υποσχόμενη τεχνολογία εδώ, αλλά υπάρχει ακόμα ένα μεγάλο ερώτημα που πρέπει να τεθεί για την ασύρματη τεχνολογία: γιατί οι καταναλωτές πρέπει να το επιλέξουν με την ευκολία ενός καλωδίου USB για την κομοδίνα με γρήγορη υποστήριξη φόρτισης; Ειλικρινά, είναι δύσκολο να απαντήσετε, αλλά θα χρειαστεί πιθανότατα η ευκολία χρήσης και η πανταχού παρούσα υποστήριξη gadget και οι σταθμοί φόρτισης.

Παρά το γεγονός ότι είναι εδώ και πολλά χρόνια, η ασύρματη χρέωση δεν έχει γίνει ακόμη μια εξαιρετικά σημαντική τεχνολογία στην αγορά των συσκευών. Ωστόσο, τώρα που η αγορά αρχίζει να συγκεντρώνεται γύρω από το Wireless Power Consortium και Qi, αρχίζουμε να βλέπουμε κάποια ουσιαστική υιοθέτηση προϊόντων και καταναλωτών.