何時(shí)告別充電線?軍突起的NFC無線充電
眾所周知,無線充電技術(shù)目前主要有三種較為知名的開放式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),分別是PMA、Qi、A4WP,其中Qi標(biāo)準(zhǔn)是在智能手機(jī)中應(yīng)用最為廣泛,也頗具實(shí)用價(jià)值的無線充電標(biāo)準(zhǔn)。
“無線”一直以來都是手機(jī)不懈追求的目標(biāo)之一,因?yàn)槭謾C(jī)本身就是為了“拋棄”電話線而誕生的。雖然說手機(jī)通過無線通訊技術(shù)拋棄了電話線/網(wǎng)線,之后又通過藍(lán)牙技術(shù)的升級(jí)“拋棄”了有線耳機(jī),現(xiàn)在智能手機(jī)唯一必須用到的線纜就是充電線了。
被拋棄的耳機(jī)接口與充電線 充電線可以說得上手機(jī)的骨灰級(jí)配件了,從功能機(jī)時(shí)代開始充電線就一直手機(jī)的必備配件。從最開始的充電線與電源適配器的一體式設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的分體式設(shè)計(jì),充電線一直都是手機(jī)補(bǔ)充電量的主要方式,然而隨著無線充電技術(shù)的成熟,充電線或許也不再是“必需品”了。
無線充電技術(shù),下面我就來為大家具體介紹一下無線充電技術(shù)。
無線充電的技術(shù)原理
無線充電技術(shù)其實(shí)很早就已經(jīng)出現(xiàn)了,在手機(jī)上的商用主要開始于智能機(jī)時(shí)代。諾基亞lumia系列是較早采用無線充電技術(shù)的智能手機(jī),其代表機(jī)型諾基亞Lumia 920在2012年面世。
諾基亞Lumia系列支持無線充電
然而在當(dāng)時(shí)金屬機(jī)身設(shè)計(jì)盛行的背景下,并沒有出現(xiàn)無線充電普及的浪潮。直達(dá)2017年采用玻璃機(jī)身設(shè)計(jì)并搭載無線充電技術(shù)的iPhone8系列機(jī)型面世,無線充電才開始大范圍普及。
iPhone8無線充電 現(xiàn)在的無線充電方案主要以技術(shù)較為簡單、成熟度也很高的感應(yīng)式技術(shù)為主;該技術(shù)基于法拉第電磁感應(yīng)定律,通過導(dǎo)體切割磁場會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,一般由兩個(gè)線圈組成,在初級(jí)線圈上接入交流電時(shí)產(chǎn)生磁場,次級(jí)線圈由于有交變磁場的存在而感應(yīng)出交變的電流;感應(yīng)式無線技術(shù)的缺點(diǎn)是充電功率小、充電距離近、定位精度要求高。
感應(yīng)式無線充電的原理在一定程度上成為了無線充電普及緩慢的因素,首先電磁感應(yīng)的原理決定了手機(jī)的后蓋材質(zhì)不能是金屬殼,因?yàn)榻饘贇ぴ跓o線充電時(shí)會(huì)被加熱從而產(chǎn)生危險(xiǎn);其次手機(jī)中也需要加入線圈,這對(duì)于眼下越發(fā)緊缺的手機(jī)機(jī)身空間而言是較為困難的;此前無線充電的充電功率與快速發(fā)展的有線快充相比也并不高。
除了感應(yīng)式無線充電之外,還有一種共振式無線充電技術(shù)。2012年的時(shí)候,蘋果就申請(qǐng)了一項(xiàng)與共振式無線充電技術(shù)有關(guān)的無線充電專利。據(jù)悉,該專利技術(shù)能夠通過“近場磁共振”技術(shù)建立起一個(gè)有效范圍1米的充電區(qū)域,只要將支持該技術(shù)的設(shè)備放置在充電區(qū)域內(nèi)即可進(jìn)行無接觸的遠(yuǎn)距離無線充電,不過該技術(shù)至今沒有實(shí)現(xiàn)商用。
通用的Qi標(biāo)準(zhǔn)
Qi標(biāo)準(zhǔn)是由WPC無線充電聯(lián)盟制定的,該組織成立于2008年,是由600多家公司會(huì)員組成的開放性的合作性的標(biāo)準(zhǔn)制定組織,旨在創(chuàng)造和促進(jìn)市場廣泛采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國際無線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi。無線充電聯(lián)盟的標(biāo)志是“Qi”——“Qi”意為“氣”,在亞洲哲學(xué)中代表“元?dú)狻薄还蔁o形的能量。
Qi標(biāo)準(zhǔn)是一種具有廣泛適用性和兼容性的全球標(biāo)準(zhǔn),凡是擁有Qi標(biāo)識(shí)的充電器均可以為任何符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的可充電設(shè)備進(jìn)行無線充電,Qi提供了一種簡單、方便與彈性化的機(jī)制, 確保其認(rèn)證的不同品牌與制造商的充電裝置和移動(dòng)設(shè)備之間的兼容性與互通性。
因此Qi標(biāo)準(zhǔn)是目前最為常見的無線充電標(biāo)準(zhǔn),除了Qi標(biāo)準(zhǔn)之外PMA和A4WP標(biāo)準(zhǔn)也較為知名。不過這兩種標(biāo)準(zhǔn)目前在手機(jī)上并不常見,所以我們就不多加介紹了。
除了開放式充電標(biāo)準(zhǔn)之外,現(xiàn)在還有多種私有的無線快充協(xié)議,手機(jī)廠商開發(fā)的私有無線快充一般會(huì)在兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上,通過對(duì)無線充電器和手機(jī)無線充電線圈進(jìn)行定制化開發(fā),來獲得更高的充電功率。例如可以實(shí)現(xiàn)40W無線閃充的OPPO AirVOOC無線閃充技術(shù),就采用了自研高壓隔離型電荷泵、實(shí)時(shí)通訊調(diào)節(jié)系統(tǒng)、蝶翼風(fēng)冷散熱等專利技術(shù)。
除了能夠?yàn)槭謾C(jī)充電的Qi標(biāo)準(zhǔn)之外,主打?yàn)榈凸脑O(shè)備供電的NFC無線充電技術(shù)也同樣值得注意。近期NFC標(biāo)準(zhǔn)官方組織NFC論壇(NFC Forum)官方宣布,新的“無線充電規(guī)范”(Wireless Charging Specification/WLC)已經(jīng)獲得批準(zhǔn),NFC也開始正式支持無線充電。不過與注重為大容量設(shè)備充電的Qi標(biāo)準(zhǔn)不同,NFC無線充電技術(shù)主要應(yīng)用于低功率的小型設(shè)備。
例如,NFC無線充電技術(shù)最有前景的一項(xiàng)應(yīng)用場景便是無源NFC電子墨水屏,這種無需電池即可顯示畫面的墨水屏可以被廣泛應(yīng)用在商超標(biāo)牌、員工胸卡等場景,只需用帶有NFC的設(shè)備一貼即可在瞬間完成墨水屏畫面的更改,因?yàn)闊o源NFC電子墨水屏沒有電池,所以畫面變更所需的電量便是由NFC無線充電技術(shù)來提供的。
我認(rèn)為未來無線充電技術(shù)的發(fā)展主要有兩個(gè)方向,一個(gè)是更為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,一個(gè)通過是更快的充電功率來取代有線充電器。
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面,無線充電無接觸的特性可以讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備告別傳統(tǒng)的接觸式充電方式,例如現(xiàn)在很多的掃地機(jī)器人需要與充電樁的觸點(diǎn)進(jìn)行物理接觸才能夠充電,而無線充電技術(shù)則可以機(jī)器人??吭诔潆妳^(qū)域內(nèi)即可完成充電;并且像電動(dòng)牙刷這樣的設(shè)備也能夠通過無線充電技術(shù)來取消機(jī)身上的充電接口,從而獲得更佳的防水性能。
更快的充電功率自然是針對(duì)手機(jī)、平板電腦這種電池容量較大的設(shè)備而言。隨著手機(jī)廠商無線快充技術(shù)的研發(fā)推進(jìn),現(xiàn)在的手機(jī)無線充電速度并不落后于有線充電,這讓讓無線充電取代有線充電具有了更大的可能性。
因?yàn)椋覀兒芸赡芸吹骄拖裼芯€耳機(jī)被無線耳機(jī)快速取代一樣,在未來的幾年各式各樣的充電線也將很可能被無線充電技術(shù)所取代,而無線充電技術(shù)也將為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更多的可能性。
無線充電技術(shù)在幾年前看來仿佛是“黑科技”一樣,而現(xiàn)在無線充電技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品之上。