Obsah:
- Proč dnešní bezdrátové nabíjení zklamalo
- Jak to vypadá?
- Revoluce internetu věcí
- Řezání jednoho kabelu najednou
- Rádiové paprsky všude: Jsme v bezpečí?
- Naše bezdrátová budoucnost
Video: 24 CANTA, CANTA, MINHA GENTE (Listopad 2024)
Mobile World Congress je jednou z těch událostí, díky nimž si uvědomíte, že tenká hranice mezi civilizací a barbarstvím je šířka jediného nabíjecího kabelu.
Každý, kdo se zúčastnil MWC (nebo jakékoli veletrhu), je obeznámen s plazivým strachem způsobeným sledováním energie baterie telefonu, která během velmi dlouhého pracovního dne vytéká. Tweet Tweet, pípání, fotografie po fotografii, text po textu, procentuální body se odškrtávají, dokud se v batohu nepokoušíte nabít baterii uprostřed spleti nabíječek a kabelů nebo hledat zabalené haly a tisknout salónky a získat volný koncový bod - oáza v poušti.
Představte si, že jste nikdy nemuseli hledat zásuvku, nosit záložní baterii nebo do kabelky vsunout řadu kabelů; že všechna vaše zařízení byla nabíjena nepřetržitě, bez ohledu na to, kam jste šli. Jednoho dne si to asi nebudete muset představit - protože společnosti jako Energous a Ossia se snaží, aby se to stalo skutečností.
Nikola Tesla poprvé představil bezdrátový přenosový systém energie na počátku 90. let; dokonce se pokusil postavit experimentální stanici Wardenclyffe Tower, o které doufal, že bude první v celosvětovém bezdrátovém systému. Dnes, telefony, chytré hodinky a další zařízení někdy přicházejí s indukčními cívkami, které jim umožňují bezdrátové nabíjení
To je místo, kam přicházejí Energous a Ossia. Oba se zaměřují na vývoj „skutečného“ bezdrátového nabíjení, které funguje bezdrátově (OTA), takže můžete napájení na dálku. Toto je bezdrátové nabíjení, které jsme slíbili před více než stoletím. Mohla by se naše závislost na kabelech nebo uvázaných řešeních nabíjení konečně ukončit?
Proč dnešní bezdrátové nabíjení zklamalo
Přestože bezdrátové nabíjení existuje již roky, mělo to minulý rok velký nárůst, když Apple oznámil, že jeho nové telefony mají tuto funkci. Qi, který používá většina telefonů (včetně iPhone), a méně známý PMA jsou dvě formy bezdrátového nabíjení používané současnými zařízeními orientovanými na spotřebitele. Oba standardy vyžadují jednu nebo více indukčních cívek v nabíjecí podložce pro přenos energie a druhou v nabíjecím zařízení.
Mezi těmito dvěma standardy existují určité malé rozdíly, ale sdílejí stejná omezení: potřeba velmi těsného kontaktu mezi zařízením a nabíjecí podložkou a také správné seřízení indukčních cívek pro přenos energie.
Rozsah lze mírně rozšířit: Úřad FCC Úřadu strojírenské a technologické laboratoře nedávno schválil zvětšení vzdálenosti až 20 cm, pravděpodobně použitím více nabíjecích cívek. Zatím však žádné produkty v současné době nevyužívají bezdrátové nabíjení s dlouhým dosahem pro indukční cívky.
Další možné problémy s tímto typem bezdrátového nabíjení zahrnují hromadění tepla. „Obvod v bezdrátové nabíječce musí být promyšleně navržen tak, aby zabránil nadměrnému zahřívání v nabíječce a přenosu do smartphonu, “ řekl Jack Norton, ředitel elektrotechniky v Belkin. „Nadměrné teplo může vést ke snížení
Hlavním důvodem, proč je bezdrátové nabíjení pomalejší než použití výkonových cihel s rychlým nabíjením, je to, že zařízení sníží rychlost nabíjení za účelem řízení tepla a zabrání poškození citlivých součástí. „Řízení tepla je rozhodně jednou z výzev v bezdrátovém přenosu energie nad 10 wattů, “ řekl Charlie Quong, viceprezident pro vývoj a konstrukci produktů společnosti Zagg (Mophie).
Tepelný rozptyl lze řídit různými způsoby,
To znamená zařízení, jako je Samsung Galaxy S9 +, což je
U větších zařízení, jako jsou notebooky, které mají větší plochu povrchu a možnosti větrání, může bezdrátové nabíjení dosáhnout až 30 W nebo více. Pokud však jde o telefony, u většiny bezdrátových nabíjecích podložek stále pravděpodobně sledujete rychlost nabíjení 10 až 15 W, přičemž většina z nich klesá na pomalejší příkon (5 W), aby se zabránilo hromadění tepla. To je například o něco pomalejší než 27W Qualcomm Quick Charge 4.0+ napájecí adaptér nebo 29W USB-C napájecí adaptér pro iPhone X, například.
Další a možná významnější nevýhoda induktivního bezdrátového nabíjení zahrnuje velikost nabíjecích cívek. "Existují různé konstrukce cívek, které lze implementovat v závislosti na aplikaci, ale velikost cívky musí být optimalizována a správně kalibrována, aby bezdrátový nabíjecí systém fungoval správně, " řekl Quong.
Nabíjecí cívky lze přizpůsobit malým zařízením, jako jsou Bluetooth sluchátka, ale takové cívky jsou neobvyklé. Podle Gary Gao, vůdce bezdrátového nabíjení pro Anker, je nejčastějším designem cívky průměr 50 mm, jak vyžaduje standard Qi.
A konečně, největším omezením bezdrátového nabíjení Qi je nedostatek druhů zařízení, na kterých může být implementováno. "Právě teď, když se podíváte na bezdrátové nabíjení, vidíte to především v telefonu a několik dalších náhodných zařízení, jako jsou smartwatch od společnosti Apple, " řekl Energous President a generální ředitel Stephen Rizzone. "Ale ve skutečnosti to nepřekračuje, a část z toho je kvůli omezením této technologie."
Jak to vypadá?
Ačkoli jiné společnosti zkoumají tento prostor, standardy bezdrátového nabíjení Energous a Ossia se blíží vizi Nikola Tesly. Obě technologie pracují s různými rádiovými frekvencemi, ale obě vám umožňují nabíjet zařízení z větší vzdálenosti, přenášet energii vzduchem bez použití kabelů nebo indukčních nabíjecích cívek.
Energous: Bezdrátová technologie nabíjení Energous spolupracuje s proprietárním vysílačem a přijímačem WattUp společnosti. Funguje podobně jako Wi-Fi tím, že přenáší energii na frekvenci 900 MHz do přijímače, který převádí RF signál na stejnosměrné napájení.
Energous využívá tvarování paprsků pro vysílače ve středním a vzdáleném poli: směrové anténní pole vysílá energii přímo do přijímače. V případě překážek může odrážet energetické paprsky ze stěn a stropů, i když to má za následek určitou ztrátu účinnosti. Tato technologie se dělí na tři různé typy bezdrátového nabíjení: v blízkosti pole,
Energický design vysílače uprostřed pole WattUp
Nabíjení v blízkém poli WattUp vyžaduje vysílač, který lze připojit nebo zabudovat do stávající elektroniky - notebooky, herní konzole, tablety a další zařízení. Je certifikován podle části 18 požadavků FCC: To znamená, že může vydávat až 10 W energie, protože
Vysílač v polovině pole je certifikován podle části 18 pravidel FCC, takže může vysílat velké výstupní výkony ve vzdálenosti 2 až 3 stopy, přičemž standardní případ použití je stolní nastavení. Energous si představuje, že je navržen do stolního reproduktoru a nabíjí kolem něj několik zařízení. Dálkové pole je v současnosti nejdelší možný dosah: 15 stop. Typickým případem použití by byl obývací pokoj.
V každé implementaci nabíjení na blízkém, středním a vzdáleném poli si Rizzone představuje úzkou integraci se stávajícími spotřebitelskými produkty. „Nechceš mít velkou věc typu routeru, “ řekl. „Místo toho byste tuto technologii dali především do rámečku televize, mohlo by to být
Konstrukce vysílače pro dálkové pole s energií WattUp
Kromě nabíjení na dálku by každý vysílač byl podporován softwarovou vrstvou (založenou na aplikaci nebo webovém portálu), která umožní správu napájení zařízení připojených k různým vysílačům WattUp. Budete mít možnost ovládat, která zařízení jsou nabíjena, a zabránit tomu, aby váš vysílač nabíjel zařízení vašich sousedů. Vysílače střední a vzdálené oblasti také umožňují nastavit priority zařízení a pravidla pro nabíjení a ověřování a konfigurovat zóny nabíjení. Vysílač s krátkým dosahem je tradičnější: Nemůžete nastavit priority ani pravidla nabíjení, ale jakmile pustíte zařízení na nabíjecí podložku, budete moci zobrazit úroveň nabití baterie a očekávanou dobu úplného nabití.
Vysílač „vidí všechna různá zařízení Bluetooth, která jsou v místnosti, “ řekla Rizzone. "Identifikuje, které z nich jsou dostatečně blízké, aby mohly být účtovány, a také identifikuje, že jsou autorizováni v síti, a pak ve skutečnosti monitoruje se senzory, co uživatel obvykle dělá."
Tento typ softwarového řízení spotřeby je životně důležitý, řekla Rizzone, protože „podle pravidel části 15 můžete vyslat pouze jeden watt energie. To znamená, že za kousek odtud dostanete… jeden miliónwatt nebo nižší "Takže velmi, velmi malé množství." (FCC část 18 neomezuje množství energie).
S rozšířeným přijetím vysílačů WattUp, i když (jakkoli by to mohlo být daleko), byste však mohli jít do kavárny a dokonce i cestovat, aniž byste museli nosit adaptéry nebo kabely: Různé vysílače ve veřejných a soukromých prostorech by se doplňovaly vaše různá zařízení podle potřeby a podle vašich zvyklostí.
Ossia : Energous se zaměřuje na bezdrátové nabíjení na úrovni zákazníka, ale Ossia má na mysli větší rozsah.
Stejně jako u Energous je technologie společnosti podobná Wi-Fi a využívá 2, 4 GHz spektrum (zvažuje do budoucna 5, 8 GHz) podle svého proprietárního standardu „Cota“. Přijímač Ossie vysílá signál s nízkým příkonem do vysílače Cota Power Transmitter. Vysílač poté směruje energii po stejné dráze, přičemž přijímač převádí RF signál na stejnosměrné napájení. To umožňuje vysílači Ossie vysílat energii na více zařízení podporujících Cota současně a vysílat energii na objekty v pohybu. Účinně také obchází objekty, které jsou v cestě, protože signál neprochází lidmi, zvířaty nebo jinými organickými látkami.
Současná implementace technologie Ossia je v současné době představena dvěma prototypovými zařízeními - Cota Forever Battery a Cota Tile. Baterie Forever je
Zeine chtěla poukázat na to, že pro spotřebitele není klíčem k poskytování užitečného bezdrátového napájení nutně přenos vysokého stupně energie na jedno nebo dvě zařízení. „Představa je taková, že síla musí být nepřetržitá, bez ohledu na to, jak rychle jdete, “ řekl. "Tento systém běží 2, 4 GHz a vychází 20 wattů. Přibližně jeden metr přijímáme více než 6 wattů energie a ve dvou metrech mluvíme o několika wattech, 2 až 3 wattech a poté na konec
Jinými slovy, zatímco Cota Tile může trvat dlouho, než se zapne telefon, s výjimkou blízkého dosahu, je to více než schopné udržet každé zařízení v obývacím pokoji nahoře - od herních ovladačů až po bezpečnostní kamery.
Způsob připojení zařízení k Cota Tile je podobný tradičnímu párování Bluetooth nebo Wi-Fi. Toto nastavení vám umožňuje řídit, která zařízení se nabíjí, a spravovat je při nabíjení. „Pokud je to inteligentní zařízení, jako je toto, můžete v zásadě jít do systému a říct:„ Přidejte mě do energetické sítě “a bude to mluvit, “ řekla Zeine.
Software Cota Cloud je schopen definovat prioritu zařízení, která získávají energii, a ukazují základní spotřebu energie zařízení. Při použití dlaždice Cota ve velkém měřítku může správce nastavit a spravovat uživatele. S prioritním nabíjením Cota Tile nejprve nabíjí zařízení s nižší úrovní nabití baterie; přijímač Cota komunikuje s vysílačem o tom, kolik energie potřebuje. Pokud v dosahu nejsou žádná zařízení, která je třeba nabíjet, Cota Tile přejde do režimu spánku, takže neplýtvá energií ani nepřenáší energii na zařízení, která jsou již doplněna.
Deska Cota je schopna napájet celou řadu zařízení v místnosti, protože nemusí pracovat na dohled. Dvojice dlaždic Cota je dvakrát účinnější a čtyřikrát vysílá sílu a
Protože technologie společnosti Ossia používá stejné pásmo 2, 4 GHz jako Wi-Fi, není k tomu, aby stávající zařízení mohla pracovat s deskou Cota, potřebný další hardware. „Cílem je
Revoluce internetu věcí
Schopnost dálkového vysílače WattUp a Cota Tile přenášet data spolu s výkonem je činí obzvlášť přitažlivými pro internet věcí. „Neexistuje způsob, jak se dostat k bilionu IoT zařízení bez bezdrátového napájení, “ řekla Jennifer Grenz, viceprezidentka marketingu společnosti Ossia, ve firemním blogu. "Bezdrátové napájení jde ruku v ruce s vývojem celého tohoto trhu."
Nejlepší příklad toho je Ossia's Cota Forever Battery. Lze jej umístit do kouřových poplachů, což vám ušetří jejich nabíjení a umožní vám také přenos dat tím, že vám poskytne cloudový software Cota Cloud: cloud, který umožňuje správu napájení různých zařízení.
„Řekněme, že váš kouřový detektor v kuchyni zhasne, “ řekla Zeine. „Baterie si všimne, že kouřový detektor změnil svůj vzorec odebírání energie a ví, že tento nový vzorec je vlastně alarmem, který se vypíná. Odesílá zprávu do vašeho telefonu; Cota Cloud vám řekne, „ Hej, tvůj kouř detektor zmizí. “ Díky tomu jsou němá zařízení chytrá. Přináší je do internetového věku. “
U obou programů Energous a Ossia je softwarová vrstva klíčovou součástí toho, co z nich dělá změnu hry, protože umožňují inteligentní správu napájení. Všichni máme zařízení, která potřebují nabíjení, a když je nabíjíme, je na nás. Můžeme nabíjet telefon každý den, nositelné každých pár dní, herní ovladač, kdykoli jej použijeme. Díky bezdrátovému napájení vám software udělá tuto volbu na základě vašich zvyklostí, životního stylu a dokonce i denní doby.
Vysílače WattUp i Cota Tile v zásadě berou na uživatele zátěž při rozhodování, jaké zařízení nabíjet a
Řezání jednoho kabelu najednou
Z praktického hlediska je tato technologie stále několik let od implementace jak pro spotřebitele, tak pro podniky, ale možné případy použití jsou již zřejmé. Obě technologie vám umožní efektivně snížit kabel doma. Telefony nebudou muset být připojeny. Herní ovladače se budou účtovat podle použití. Detektory kouře nikdy nebudou potřebovat výměnu baterií.
Za předpokladu rozsáhlé implementace ve veřejných prostorách, jako jsou kavárny a kancelářské budovy, by se nekonečná tahanice o nabíječky, kabely a přenosné baterie mohla stát minulostí. "V budoucnu byste šli do kavárny. Pokud má logo Cota a víte, že váš telefon má Cota, znamená to, že budete mít moc, když jste v kavárně, " řekl Obeidat. "To je ten druh standardu, který vytváříme."Největší dopad je však pravděpodobně patrný u zařízení s nízkou spotřebou energie, která je třeba nabíjet (nebo vyměňovat jejich baterie) zřídka. Rizzone citoval otce Gordona Bell, energetického viceprezidenta pro marketing jako příklad někoho, kdo by z technologie Energousu měl značný užitek, ačkoli nemá mnoho připojených zařízení. „Otec mého kolegy nosí naslouchátka… Stane se, že má ty malé malé baterie, které mají velikost semene granátového jablka, a musí to tam vložit a vyměnit baterii. Je to noční můra pro starší osobu."
U vysílače na středním nebo vzdáleném poli by se sluchadla mohla nabíjet v průběhu celého dne podle zvyklostí jednotlivých uživatelů.
Zařízení, jako jsou telefony a Bluetooth sluchátka, která častěji potřebují zesílení napájení, samozřejmě pochopí také posun k bezdrátovému nabíjení. Podle Rizzone: „Mnoho zařízení, která právě připojujete a zapojujete do všech jeden den, nakonec se ten malý hrot vašeho micro USB portu rozbije. Vyčerpá se, nebo jste ho zasekli špatným způsobem, do něj se dostane slaná voda, pot atd. To je součást poruchy nebo bod selhání tohoto produktu. Společnosti se toho snaží zbavit. “
Rádiové paprsky všude: Jsme v bezpečí?
Energická „přenosová technologie s dlouhým dosahem“
V průmyslu elektrických vozidel je bezdrátové nabíjení již široce implementováno a může naznačovat, jaké požadavky můžeme na elektronická zařízení očekávat. Podle článku Joe
Protože technologie Energous a Ossia s vyšší energií používají stejné rádiové frekvence jako Wi-Fi, dalo by se doufat, že nedojde k dopadům na zdraví - ale na tuto otázku je překvapivě málo vědeckých odpovědí. Země uvedla, že bezdrátový průmysl se pokusil omezit množství výzkumu, který lze provést v souvislosti s dopadem bezdrátového záření na veřejné zdraví: „Nedostatek definitivního důkazu, že technologie je škodlivá, neznamená, že je technologie bezpečná, přesto bezdrátový průmysl uspěl v prodeji tohoto logického klamu světu. Bezpečnost bezdrátových technologií je ve skutečnosti od počátečních dnů v tomto odvětví nevyřešenou otázkou, “uvedli autoři Mark Hertsgaard a Mark Dowie. "Výsledek je takový, že za posledních 30 let byly miliardy lidí na celém světě podrobeny masivnímu experimentu v oblasti veřejného zdraví: Použijte mobilní telefon dnes a zjistěte, zda to způsobuje rakovinu nebo genetické poškození."
Signál majáku Cota se odrazí od stěn a předmětů a vyhýbá se lidem. Energie je dodávána podél těchto cest.
Podle společnosti Ossia je však technologie Cota bezpečná pro lidi i domácí zvířata a nezasahuje do Wi-Fi ani se potýká s přehřátím bezdrátového nabíjení Qi. "2.4 GHz a vyšší nezahřívají samotný kov, odrážejí se."
Energous tvrdí stejné. „Neustále tryskáme energii, “ poukázal Rizzone. "Vysadíme malou, jedinečnou kapsu energie právě kolem zařízení a toto zařízení vysílá."
S certifikací FCC a žádným důkazem o opaku by technologie bezdrátového přenosu neměly být o nic nebezpečnější nebo škodlivější než Wi-Fi nebo jakékoli jiné RF spektrum, které jsme denně vystaveni. Možná ne nejpohodlnější odpověď, ale jediná, která je snadno dostupná.
Naše bezdrátová budoucnost
Energous partneři s Dialog Semiconductors, velkým výrobcem elektroniky, aby produkovali své vysílače a přijímače, zatímco Ossia partneři s Mothersonem a Molexem, a již dlouho se objevují zvěsti o energetické technologii končící v budoucím produktu Apple. Ani společnost nevyrábí svůj vlastní hardware, ani sami nevytváří spotřební výrobky.
Energous je především licenční společností a její produkty jsou založeny na partnerech.
"Budoucí systém, na kterém pracujeme, dosáhne 10 a 20 metrů, " řekla Zeine. "Zaměřili jsme se na měřítka, kde to lidé chtějí použít, takže pokud to chtějí umístit do stropu na Mobile World Congress, můžete navrhnout systém, který by mohl pokrýt 80 nebo 100 metrů. Pokud je to pro dům, Nepotřebuji systém, který je tak velký. “
První místo, které můžete vidět, je větší dlaždice
Technologie bezdrátového nabíjení nakonec potřebuje ještě několik let, několik dalších oznámení o produktech a certifikace a experimenty velkých maloobchodníků. Takže zatím nevyhazujte kabely a nabíječky. Rozsáhlé zavedení induktivního nabíjení Qi na telefonech a nositelkách je však silným důkazem toho, že jak výrobci, tak spotřebitelé dychtí po připojení.
Ankerův Gao má opatrný optimistický názor. Za jeden nebo dva roky by měl vidět více a více telefonů, které se mohou nabíjet bezdrátově, a očekává, že účinnost bezdrátového nabíjení dosáhne úrovně kabelového nabíjení. Gao také řekl, že doufá, že za tři až čtyři roky budeme mít „skutečnou technologii bez pozic“, pravděpodobně debutující na nositelném zařízení.
Bezdrátové napájení vždy vypadalo jako probíhající práce. Od nynějška Nikola Tesly byl slib vždy „bezdrátovou energetickou revolucí, která se blíží“, ale zdá se, že nikdy nedojde. Zbývá uvidět, jestli Energous a Ossia skript převrátí.
Existuje však důvod, proč je bezdrátové napájení myšlenkou, která odmítá zemřít. Slibuje svobodu v uspořádání našich životů kolem všech mnoha zařízení s hladovým výkonem, které jsme nashromáždili, přičemž každé z nich působí jako postroj, který omezuje náš pohyb. A ten slib stojí za to čekat.