Tartalomjegyzék:
- Miért csalódott a mai vezeték nélküli töltés?
- Hogyan néz ki ez?
- IoT forradalom
- Egy zsinór vágása egyszerre
- Rádió sugárzás mindenhol: biztonságban vagyunk?
- Vezeték nélküli jövőnk
A Mobile World Congress egyike azoknak az eseményeknek, amelyek felismerik a civilizáció és a barbárizmus közötti vékony vonalt, az egyetlen töltőkábel szélességét.
Bárki, aki részt vett az MWC-n (vagy bármilyen hatalmas szakkiállításon), ismeri a kúszó félelmet, amelyet a telefon akkumulátorának szivárgása figyeli egy nagyon hosszú munkanap során. Tweet küldése tweettel, fénykép fotóval, szöveg szövegenként, a százalékpontok ketyegnek, amíg a töltő és kábelek összecsapása közben akkumulátorra rákavar a táskájában, vagy meg nem keresse a csomagolt csarnokokat és a nyomtatótársakat egy ingyenes csatlakozási pontért. -A oázis a sivatagban.
Képzelje el, hogy soha nem kellett keresnie a konnektorból, hordoznia egy tartalék akkumulátort, vagy újból kábelt kell töltenie a táskába; hogy minden eszközt folyamatosan töltötték, függetlenül attól, hová mentél. Lehet, hogy valaha nem kell elképzelnie - mert az olyan társaságok, mint az Energous és az Ossia, azon dolgoznak, hogy ez valósággá váljon.
Nikola Tesla először a vezeték nélküli energiaátviteli rendszert látta el az 1890-es évek elején; még kísérleti állomást próbált felépíteni, a Wardenclyffe tornyot, amelyben azt remélte, hogy az első lesz a világ vezeték nélküli rendszerében. Manapság a telefonok, intelligens órák és más eszközök induktív töltőtekercsekkel vannak ellátva, amelyek lehetővé teszik vezeték nélküli töltésüket
Itt jönnek be az Energous és az Ossia. Mindkettő a „valódi” vezeték nélküli töltés kifejlesztésére összpontosít, amely működik a levegőben (OTA), így távolról is bekapcsolhatja a készüléket. Ez a vezeték nélküli töltés, amelyet több mint egy évszázaddal ezelőtt megígértünk. Lehet-e véget vetni a kábelektől vagy a rögzített töltési megoldásoktól való függőségünk?
Miért csalódott a mai vezeték nélküli töltés?
Noha a vezeték nélküli töltés évek óta zajlik, erre nagy lendületet adott tavaly, amikor az Apple bejelentette, hogy új telefonjai rendelkeznek ezzel a funkcióval. A Qi, amelyet a legtöbb telefon használ (beleértve az iPhone készülékeket), és a kevésbé ismert PMA a vezeték nélküli töltés két formája, amelyet a jelenlegi fogyasztó-orientált eszközök használnak. Mindkét szabvány előírja, hogy egy vagy több indukciós tekercs van a töltőpadban az energia továbbításához, és egy másik a töltött eszközben.
Van néhány kisebb különbség a két szabvány között, de ezek ugyanazokkal a korlátozásokkal rendelkeznek: nagyon szoros érintkezésre van szükség a készülék és a töltőlap között, valamint az indukciós tekercsek megfelelő beállításához az energiaátvitelhez.
A tartomány kissé kibővíthető: Az FCC Mérnöki és Technológiai laboratóriumi osztálya nemrégiben jóváhagyta a távolság 20 cm-ig történő növelését, potenciálisan több töltőtekercs használatával. Mindeddig azonban egyetlen termék sem használ nagyobb hatótávolságú vezeték nélküli töltést induktív töltőtekercsekhez.
Az ilyen típusú vezeték nélküli töltés további potenciális problémái a hőépítés. "A vezeték nélküli töltő áramkörét átgondolt módon kell megtervezni, hogy megakadályozzák a fölösleges hő felgyülemlését a töltőben és az okostelefonra jutását" - mondta Jack Norton, a Belkin villamosmérnöki igazgatója. "A túlzott hő alacsonyabb hőmérsékletet eredményezhet
Az elsődleges oka annak, hogy a vezeték nélküli töltés lassabb, mint a gyors töltést lehetővé tevő energiaellátási tégla használata, az, hogy egy eszköz csökkenti a töltési sebességet a hő kezelése érdekében, és megakadályozza az érzékeny alkatrészek károsodását. "A hőkezelés határozottan az egyik kihívás a 10 watt feletti vezeték nélküli energiaátvitel során" - mondta Charlie Quong, a Zagg (Mophie) termékfejlesztési és mérnöki osztályának alelnöke.
A hőeloszlás különféle módon kezelhető,
Ez azt jelenti, hogy egy olyan eszköz, mint a Samsung Galaxy S9 +, azaz
Nagyobb eszközök, például laptopok esetében, amelyek nagyobb felülettel és szellőztetési lehetőségekkel rendelkeznek, a vezeték nélküli töltés 30W-os vagy annál nagyobb teljesítményre terjedhet. De amikor a telefonokról van szó, akkor valószínűleg 10–15 W-os töltési sebességet keres a legtöbb vezeték nélküli töltőpárnánál, mivel ezek többsége lassabb teljesítményre (5W) esik, hogy megakadályozzák a hő felhalmozódását. Ez egy kicsit lassabb, mint például a 27W Qualcomm Quick Charge 4.0+ hálózati adapter vagy például az iPhone X 29W USB-C hálózati adapter.
Az induktív vezeték nélküli töltés másik és talán még jelentősebb hátránya a töltőtekercsek mérete. "Különböző tekercsek vannak kialakítva, az alkalmazástól függően, de a tekercs méretét optimalizálni és kalibrálni kell, hogy a vezeték nélküli töltőrendszer megfelelően működjön" - mondta Quong.
A töltőtekercsek kis készülékekre, például Bluetooth fülhallgatókra is illeszthetők, de ezek a tekercsek nem ritkák. Gary Gao, az Anker vezeték nélküli töltővezetője szerint a leggyakoribb tekercs 50 mm átmérőjű, a Qi szabvány előírásainak megfelelően.
Végül, a Qi vezeték nélküli töltés legnagyobb korlátozása az a fajta eszköz szegénysége, amelyen megvalósítható. "Jelenleg, ha a vezeték nélküli töltést vizsgáljuk, akkor elsősorban a telefonján és néhány más véletlenszerű eszközön látjuk, például az Apple intelligens óráját" - mondta Stephen Rizzone, az Energous elnök-vezérigazgatója. "De ez nem igazán halad meg ezen, és ennek egyik oka a technológia korlátai."
Hogyan néz ki ez?
Bár más cégek feltárják ezt a helyet, az Energous és az Ossia vezeték nélküli töltési szabványai legközelebb állnak Nikola Tesla elképzelésének való megfeleléshez. A két technológia eltérő rádiófrekvenciákkal működik, de mindkettő lehetővé teszi egy eszköz távolról történő feltöltését, és az áram továbbítását a levegőben kábelek vagy induktív töltőtekercsek nélkül.
Energikus: Az Erőteljes vezeték nélküli töltési technológia a vállalat védett WattUp adójával és vevőjével működik. A Wi-Fi-hez hasonlóan működik, amikor a 900 MHz-es frekvencián továbbítja az energiát a vevőnek, amely az RF jelet egyenáramúvá alakítja.
Az Energous sugárformázást alkalmaz a közép- és a távoli mező-adók számára: egy irányított antennarendszer közvetlenül az energiát továbbítja a vevőhöz. Akadályok esetén a falakon és a mennyezeten levő energianyalábok tükröződhetnek, bár ez némi hatékonyságvesztést eredményez. A technológia három különféle típusú vezeték nélküli töltésre bontható: közeli mezőre,
Energikus WattUp közép-távadó kivitel
A WattUp közeli töltéshez olyan adó szükséges, amely csatlakoztatható vagy beágyazható a meglévő elektronikába - laptopokba, játékkonzolokba, táblagépekbe és más eszközökbe. Az FCC követelményeinek 18. része alapján tanúsítvánnyal rendelkezik: Ez azt jelenti, hogy akár 10 W teljesítményt is képes leadni a következők miatt:
A középpályás távadót az FCC szabályai 18. része tanúsítja, tehát nagy teljesítményt képes küldeni 2-3 láb távolságra, a szokásos esetben az asztali beállításnak megfelelően. Energous úgy gondolja, hogy azt egy asztali hangszóróvá alakítják, és több, a körülötte helyezett eszközt töltnek fel. A távoli mező a lehető leghosszabb távolság: 15 láb. Egy tipikus használati eset a nappali.
A közeli, a közép- és a távoli töltés minden egyes megvalósításában a Rizzone elképzel egy szoros integrációt a meglévő fogyasztói termékekkel. "Nem akarod, hogy nagy router-típusú megjelenésű dolgod legyen" - mondta. "Ehelyett elsősorban azt a technológiát helyezné egy televízió előlapjára, ez lehet a
Energikus WattUp távoli terepi adó kivitel
A távoli töltés mellett az egyes adókat egy szoftverréteg (alkalmazás- vagy webportál-alapú) támogatja, hogy lehetővé tegyék a különféle WattUp adókészülékekhez csatlakoztatott eszközök energiagazdálkodását. Ön képes lesz ellenőrizni, hogy melyik készüléket töltik fel, és megakadályozhatja, hogy az adó feltöltse a szomszédok készülékeit. A közép- és a távoli terepi távadók lehetővé teszik az eszköz prioritásainak és a töltés és hitelesítés szabályainak beállítását, valamint a töltési zónák konfigurálását is. A rövid hatótávolságú adó tradicionálisabb: nem állíthat be prioritásokat vagy a töltési szabályokat, de ha a készüléket a töltőpadra dobja, megnézheti az akkumulátor töltöttségi szintjét és a teljes töltés várható idejét.
Az adó "látja a szobában lévő összes különféle Bluetooth eszközt" - mondta Rizzone. "Meghatározza, hogy melyikük elég közel ahhoz, hogy feltöltse, és azonosítja azt is, hogy engedélyezett-e a hálózaton, majd érzékelőkkel ellenőrzi, hogy a felhasználó általában mit csinál."
Ez a fajta szoftver alapú energiagazdálkodás létfontosságú - mondta Rizzone, mert "a 15. rész szabályai szerint csak egy watt energiát küldhet ki. Ez azt jelenti, hogy egy láb távolságban kapsz… egy milliwattot vagy annál alacsonyabb értéket.. Tehát nagyon-nagyon kis összeg. " (Az FCC 18. része nem korlátozza az energiamennyiséget).
A WattUp adó-vevők széles körű bevezetésével (bármennyire is távol eshetünk) egy kávézóba mehetünk, és akár adapterek vagy kábelek nélkül is utazhatunk: A köz- és a magánterekben lévő különféle adók felbukkannának a különféle eszközöket, amire szüksége van, és a használati szokásoknak megfelelően.
Ossia: Az Energous a fogyasztói szintű vezeték nélküli töltésre összpontosít, de az Ossia nagyobb skáláját szem előtt tartja.
Az Energoushoz hasonlóan a vállalat technológiája hasonló a Wi-Fi-hez és a 2, 4 GHz-es spektrumot használja (a jövőben az 5, 8 GHz-es spektrumot veszi figyelembe) saját védett "Cota" szabványa alatt. Az Ossia vevője alacsony energiájú jeladó jelet küld a Cota Power Transmitternek. Az adó ezután ugyanazon az útvonalon irányítja az energiát, és a vevőegység az RF jelet egyenáramúvá konvertálja. Ez lehetővé teszi, hogy az Ossia adó egyidejűleg energiát küldjön több Cota-kompatibilis eszköznek, és energiát küldjön a mozgásban lévő tárgyaknak. Ez hatékonyan megkerüli az útban lévő tárgyakat is, mivel a jel nem halad át az embereken, állatokon vagy más szerves anyagon.
Az Ossia technológia jelenlegi megvalósítását jelenleg két prototípus eszköz bemutatja - a Cota Forever Battery és a Cota Tile. A Forever Battery is
Zeine szívesen rámutatott arra, hogy a fogyasztók számára a vezeték nélküli hasznos energiaellátás kulcsa nem feltétlenül jelenti az egy vagy két eszköz nagyfokú energiaátvitelét. "Az ötlet az, hogy a hatalomnak folyamatosnak kell lennie, függetlenül attól, hogy milyen gyorsan haladsz" - mondta. "Ez a rendszer 2, 4 GHz-es frekvencián működik, és 20 watt jön ki. Körülbelül egy méternél több mint 6 watt teljesítményt veszünk fel, és két méternél néhány wattról, 2-3 wattról beszélünk, majd a vége
Más szavakkal, bár a Cota mozaik sokáig eltarthat a telefon tápellátásáig, kivéve a közeli távolságot, ez több, mint képes a nappali szobában minden eszközt feltölteni - a játékvezérlőktől a biztonsági kamerákig.
Az eszközöknek a Cota mozaikhoz történő csatlakoztatásának módja hasonló a hagyományos Bluetooth vagy Wi-Fi párosításhoz. A telepítés lehetővé teszi, hogy ellenőrizze, mely eszközök töltődnek fel, és kezelje őket töltés közben. "Ha ez egy intelligens eszköz, mint egy ilyen, akkor alapvetően beléphet a rendszerbe és mondhatja:" Adj hozzá az energiahálózathoz ", és vele fog beszélni" - mondta Zeine.
A Cota Cloud szoftver képes meghatározni az energiát kapó eszközök prioritását, és megmutatja az eszköz alapvető energiafelhasználását. A Cota mozaik széles körű használatakor a rendszergazda beállíthatja és kezelheti a felhasználókat. A prioritást élvező töltéssel a Cota Tile először alacsonyabb akkumulátorral töltő eszközöket tölt fel; a Cota vevő kommunikál az adóval, hogy mennyi energiát igényel. Ha a hatótávolságon belül nincs olyan eszköz, amelyet meg kellene tölteni, a Cota csempe alvó üzemmódba kerül, tehát nem pazarolja az energiát vagy továbbítja az energiát a már feltöltött eszközökre.
A Cota csempe különféle készülékeket képes táplálni egy helyiségben, mivel nem kell látóképességgel működnie. Egy pár Cota csempe kétszer olyan hatékony, és négyszeres teljesítményt bocsátanak ki
Mivel az Ossia technológiája ugyanazt a 2, 4 GHz-es sávot használja, mint a Wi-Fi, kevés kiegészítő hardverre van szükség ahhoz, hogy a meglévő eszközök működjenek a Cota Tile-rel. "A cél az
IoT forradalom
A WattUp távoli terepi adó és a Cota Tile képessége az adatok továbbítására az erővel együtt különösen vonzóvá teszi őket a tárgyak internetéhez. "Nincs mód arra, hogy vezeték nélküli áram nélkül eljuthasson billió internet-eszközhöz" - mondta Jennifer Grenz, az Ossia marketing alelnöke egy vállalati blogbejegyzésben. "A vezeték nélküli energia kéz a kézben fog haladni az egész piac fejlődésével."
A legjobb példa erre az Ossia Cota Forever Battery. A füstjelzőkbe beilleszthető, így megóvja Öntől, hogy feltöltse őket, és lehetővé teszi az adatok továbbítását is, mivel megadja a Cota Cloud: felhő alapú szoftvert, amely lehetővé teszi a különféle eszközök energiagazdálkodását.
"Tegyük fel, hogy a konyhában a füstérzékelő kialszik" - mondta Zeine. "Az akkumulátor észreveszi, hogy a füstérzékelő megváltoztatta az áramfelvételi mintázatát, és tudja, hogy ez az új minta valójában a riasztás kialszik. Üzenetet küld a telefonjára; a Cota Cloud azt mondja, hogy:" Hé, a füst detektor kialszik. Ez intelligensvé teszi a hülye eszközöket. Az internetes korhoz vezet."
Mind az Energous, mind az Ossia esetében a szoftverréteg kulcsfontosságú eleme annak, ami ilyen játékváltoztatássá teszi őket, mivel lehetővé teszik az intelligens energiagazdálkodást. Mindannyian rendelkezünk olyan eszközökkel, amelyek töltését megkívánjuk, és amikor feltöltsük őket, rajtunk múlik. Lehet, hogy minden nap felszámolunk egy telefont, néhány napig hordható készüléket, játékvezérlőt, amikor csak használjuk. Vezeték nélküli energiával a szoftver ezt a választást választja az Ön számára a használati szokások, az életmód és akár a napszak alapján is.
Alapvetően mind a WattUp adó, mind a Cota Tile vállalja a terhet a felhasználótól annak eldöntésében, hogy melyik készüléket töltse fel és
Egy zsinór vágása egyszerre
Gyakorlati szempontból ez a technológia még néhány évvel a megvalósítástól számítva mind a fogyasztók, mind a vállalkozások számára, de a lehetséges felhasználási esetek már nyilvánvalóak. Mindkét technológia lehetővé teszi a vezeték hatékony vágását otthon. A telefonokat nem kell bedugni. A játékvezérlők a használat függvényében számítanak fel díjat. A füstérzékelőknek soha nem kell cserélni az elemeket.
Feltételezve, hogy a nyilvános terekben, például a kávézókban és az irodaépületekben széles körben alkalmazzák őket, a töltők, kábelek és hordozható akkumulátorok végtelen türelme a múlté válhat. "A jövőben egy kávézóba lépne. Ha a Cota logóval rendelkezik, és tudod, hogy telefonodban van Cota, ez azt jelenti, hogy hatalmas energiát kapsz, amikor a kávézóban tartózkodsz" - mondta Obeidat. "Ez az a fajta szabvány, amelyet készítünk."De a legnagyobb hatást valószínűleg az alacsony fogyasztású készülékek érezhetik, amelyeket ritkán kell feltölteni (vagy akkumulátorukat cserélni). Rizzone példaként említette Gordon Bell apját, az Energous marketing igazgatóhelyettesét, akinek jelentős előnye származik az Energous technológiájából, bár nincs sok csatlakoztatott eszköze. "Kollégám apja hallókészülékeket visel. Ami történik, megvan ezek a kis apró akkumulátorok, amelyek méretűek a gránátalmamag, be kell helyezni, és kicserélni az elemet. Ez egy rémálom egy idősebb ember számára."
Középpályás vagy távoli terepi adóval a hallókészülékek egész nap folyamán feltöltődhetnek, az egyes felhasználók használati szokásainak megfelelően.
Rizzone szerint természetesen az olyan eszközök, mint például a telefonok és a Bluetooth fejhallgatók is, amelyekre gyakrabban van szükség feszültségnövelésre, átállnak a vezeték nélküli töltésre: "Sok olyan eszköz, amelyet jelenleg csatlakoztat, és egy nap, végül, elromlik a mikro-USB-port egy apró csúcsa. Elhasználódik, vagy rosszul elakad, sós víz jut be oda, izzad, stb. Ez a termék hibája vagy hibája.. Tehát a vállalatok megpróbálnak megszabadulni tőle."
Rádió sugárzás mindenhol: biztonságban vagyunk?
Az Energous hosszabb távú átviteli technológiája
Az elektromos járműiparban a vezeték nélküli töltést már széles körben alkalmazták, és megmutathatja, milyen követelményeket támaszthatunk az elektronikai eszközökkel szemben. Joe cikke szerint
Mivel a nagyobb teljesítményű energiás és az Ossia technológiák ugyanazokat a rádiófrekvenciákat használják, mint a Wi-Fi, remélhető, hogy nincs egészségre gyakorolt hatás, ám meglepően kevés tudományos válasz van erre a kérdésre. A nemzet arról számolt be, hogy a vezeték nélküli ipar megkísérelte korlátozni a vezeték nélküli sugárzásnak a közegészségre gyakorolt hatására irányuló kutatások mennyiségét: "A technológia káros hatásának egyértelmű bizonyítékának hiánya nem azt jelenti, hogy a technológia biztonságos, mégis a A vezeték nélküli iparágnak sikerült eladnia ezt a logikai tévedést a világnak. Valójában a vezeték nélküli technológia biztonsága az iparág első napjaitól kezdve megválaszolatlan kérdés volt "- írta a szerzők, Mark Hertsgaard és Mark Dowie. "Az eredmény az, hogy az elmúlt 30 évben a világ minden táján milliárd embernek tették ki hatalmas közegészségügyi kísérletet: Használjon ma mobiltelefonot, később derítse ki, hogy rákot vagy genetikai károkat okoz-e."
A Cota jeladó jel lepattan a falakról és tárgyakról, miközben elkerüli az embereket. Az energiát ezen utak mentén szállítják.
Ossia szerint azonban a Cota technológia biztonságos az emberek és a háziállatok számára, és nem zavarja a Wi-Fi kapcsolatot, és nem néz szembe a Qi vezeték nélküli töltés túlmelegedésével kapcsolatos problémákkal. "A 2, 4 GHz-es vagy annál magasabb hőmérséklet nem melegíti a fémet; tükrözik a
Energous ugyanezt állítja. "Nem robbantunk fel energiát egészen" - mutatott rá Rizzone. "Egy kicsi, egyedi energiazsebet ültetünk az eszköz körül, és továbbítja azt."
Az FCC tanúsítvánnyal, és nincs ellentétes bizonyíték, a vezeték nélküli átviteli technológiák nem lehetnek veszélyesebbek és ártalmasabbak, mint a Wi-Fi vagy bármely más rádiófrekvenciás spektrum, amellyel naponta szembesülünk. Talán nem a legkényelmesebb válasz, de az egyetlen, amely könnyen elérhető.
Vezeték nélküli jövőnk
Energiás partnerek a Dialog Semiconductors-szal, egy nagy elektronikai gyártóval, hogy előállítsák adóikat és vevőiket, míg az Ossia együtt dolgozik a Mothersonnal és a Molex-szel, és már régóta híresztelik, hogy az Energous technológia egy jövőbeni Apple termékbe kerül. Sem a vállalat nem gyárt saját hardvert, sem maguk nem készítik a fogyasztói termékeket.
Az Energous elsősorban engedélyező társaság, termékei partner-alapúak.
"A jövőbeni rendszer, amelyen dolgozunk, eléri a 10 és 20 métert" - mondta Zeine. "Olyan mérlegekre koncentrálunk, ahol az emberek ezt akarják használni, tehát ha azt akarják, hogy ezt a mennyezetre tegyék a Mobile World Congress-en, akkor megtervezhetünk egy olyan rendszert, amely 80 vagy 100 métert fed le. Ha otthoni, akkor nem Nincs szükség olyan nagy rendszerre."
Először láthatja a nagyobb csempét
Végül a vezeték nélküli töltési technológiához még néhány évre, néhány további termékbesorolásra és tanúsításra, valamint a nagykereskedők kísérletezésére van szükség. Tehát még ne dobja ki a kábeleket és a töltőket. A telefonokon és a hordozható készülékekben alkalmazott Qi induktív töltés széles körű elfogadása azonban bizonyíték arra, hogy a gyártók és a fogyasztók egyaránt alig várják, hogy megszüntessék.
Az Anker Gao óvatosan optimista álláspontot képvisel. Egy vagy két év alatt, azt mondta, egyre több telefont kell látnunk, amelyek vezeték nélkül tölthetnek, és azt várja, hogy a vezeték nélküli töltés hatékonysága eléri a vezetékes töltés szintjét. Gao azt is mondta, hogy reméli, hogy három-négy év múlva lesz egy „valódi helyzetmentes technológia”, amely valószínűleg egy hordható eszközön debütál.
A vezeték nélküli áram mindig is folyamatban lévőnek tűnt. Nikola Tesla-tól mostanáig az ígéret mindig is „a vezeték nélküli áramforrás jön”, bár úgy tűnik, hogy soha nem érkezik meg. Még nem látni kell, hogy Energous és Ossia képes-e megfordítani a forgatókönyvet.
De van egy ok annak, hogy a vezeték nélküli energia olyan ötlet, amely megtagadja a halált. Biztosítja a szabadságot az élet megszervezésében az összes sok energiával éhes eszköz körül, amelyeket felhalmoztunk, mindegyik hordozóként működik, amely korlátozza mozgásunkat. És ezt az ígéretet érdemes várni.