Lo stato di ricarica wireless nel 2019 e oltre


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L'energia wireless è ormai onnipresente. Lo usiamo per ricaricare dispositivi come spazzolini da denti elettrici, smartwatch e auricolarima la maggior parte di noi lo usa caricare i nostri smartphone. Ciò di cui stiamo parlando qui è la carica di induzione in prossimità del campo, e ci sono alcuni motivi che ha finalmente decollato per i telefoni negli ultimi anni.

Uno di questi è il vittoria del Consorzio Wireless Power con la piattaforma di ricarica wireless Qi, dopo una lunga battaglia sugli standard. Anche la tecnologia è migliorata enormemente: i primi tappetini di ricarica wireless hanno fornito solo 2,5 watt, mentre le specifiche più recenti consentono fino a 15 watt. Poi c'è il fatto che Apple ha finalmente adottato la ricarica wireless Qi nella gamma di iPhone, unendo produttori Android come Samsung, Google e LG che lo supportano da anni.

"Alcune aziende sono più avventurose e vanno più veloci", ha detto Menno Treffers, fondatore e presidente del Wireless Power Consortium, a Digital Trends. "Alcune aziende sono un po 'più prudenti e un po' più lente".

La ricarica wireless in campo vicino è fiorente, ma dipende ancora da un contatto abbastanza vicino.

Molti di noi hanno un pad di ricarica wireless sulla scrivania al lavoro o sul comodino a casa. È comodo e facile quando si ha tempo di caricarsi, sebbene si possa ancora preferire il plug-in quando si ha bisogno di una scarica di batteria in fretta.

"Non è né l'uno né l'altro", ha detto Treffers. "Hai bisogno di entrambi."

Anche la ricarica wireless Qi si sta facendo strada nelle infrastrutture, con i pad che spuntano nei ristoranti e nei treni. Uno dei grandi vantaggi è che i pad di ricarica wireless non richiedono lo stesso livello di manutenzione delle porte USB. Le porte si rompono con l'usura, sia nei dispositivi che in qualunque luogo si stia collegando. La ricarica wireless può ridurre questo e c'è nessuna prova che degrada la batteria più veloce della ricarica via cavo.

Il Consorzio di alimentazione wireless è in vista sulla cucina, con grandi pad di ricarica wireless posizionati sotto il piano di lavoro e in grado di fornire 2 kW per miscelatori o piastre riscaldanti in modalità wireless. Questo può aiutare le persone quando lo spazio è prezioso e potrebbe essere la risposta alle cucine minimaliste dei nostri sogni.

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Energous

L'organizzazione continuerà inoltre a spingere i limiti superiori della ricarica dello smartphone.

"Per la ricarica del telefono, è solo questione di aumentare il potere che possiamo offrire mantenendo la sicurezza", ha detto Treffers.

Ma mentre la ricarica wireless vicino campo è fiorente, dipende ancora da un contatto abbastanza vicino. Che dire di mandare ulteriore potenza?

La potenza senza fili sulla distanza è ancora in arrivo

La potenza senza fili sulla distanza è una categoria nascente ma sembra costantemente sull'orlo di una svolta. L'anno scorso abbiamo posto la domanda: Quando il telefono si ricarica in modalità wireless in tasca? E sembrava che la risposta fosse "presto", ma la realtà è che stiamo ancora aspettando.

Avendo visto dimostrazioni di lavoro da Ossia – trasmettendo energia a una custodia del telefono su una distanza di pochi piedi per caricare lentamente il telefono all'interno – sappiamo che la tecnologia funziona. Ossia di recente collaborato con il case maker Spigen portare questa tecnologia sul mercato. A CES 2019L'amministratore delegato di Spigen, Daeyoung Kim, ha detto che la società spera di rilasciare un qualche tipo di pacchetto di trasmettitori e di ricevitori di energia entro il 2020.

"Il potere attraverso l'aria è esistito per un po '."

Il problema è che ci sono dei limiti alla potenza che può essere consegnata e questo è legato alla difficoltà di ottenere la certificazione.

"Il potere attraverso l'aria è esistito per un po '", ha detto Treffers. "Non è tecnicamente difficile ma renderlo efficiente è difficile."

La demo di Ossia che abbiamo visto ha coinvolto un grande trasmettitore che inviava 10W e il dispositivo ricevente poteva rilevare circa 1W entro sei piedi dal trasmettitore. Oltre questa distanza la carica è scesa a milliwatt e alla fine a microwatt.

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Quando le richieste di energia del dispositivo ricevente sono molto basse, ad esempio, come i cartellini dei prezzi al dettaglio, è possibile trasmetterle in modo sicuro e semplice. Una società chiamata Powercast ha sviluppato diversi prodotti, tra cui cartellini dei prezzi al dettaglio e-ink che non contengono batterie e possono essere aggiornati in modalità wireless. Ha l'approvazione della FCC perché i livelli di potenza sono molto bassi ed è riuscito a raggiungere una portata massima di 80 piedi.

Ma cosa succede se il dispositivo ricevente richiede più di pochi microwatt di potenza? Ricaricare un telefono con 5W è considerato lento al giorno d'oggi, ma per arrivare ovunque vicino a una ricarica wireless attraverso l'aria, dovresti trasmettere una quantità enorme, forse pericolosa, di energia.

"L'efficienza è orribile, e si entra immediatamente in problemi con i regolatori sulla sicurezza dei consumatori", ha detto Treffers.

I limiti FCC attualmente in vigore non erano progettati pensando alla potenza wireless, ma piuttosto a mantenere la comunicazione wireless sicura.

Energous è una delle più grandi aziende che promette la potenza wireless a distanza. C'era qualche ronzio in giro Certificazione FCC verso la fine del 2018, ma era solo per la sua soluzione near field, che è molto simile alla ricarica wireless Qi che stiamo già utilizzando. Più notevole è stata l'approvazione ottenuta nel 2017 per l'invio di potenza a distanza.

Può essere utile per mantenere le bande di fitness, le cuffie o i telecomandi TV caricati, ma non è sufficiente per i telefoni.

Mentre Powercast è certificato ai sensi della Parte 15, progettato per i dispositivi di telecomunicazione e limita la trasmissione di potenza a 1 watt, Energous è stato certificato ai sensi della Parte 18, che non ha limitazioni sulla potenza o sulla distanza, purché possa essere consegnato in sicurezza. Mentre c'è una differenza teorica lì, a tutti gli effetti non sembra esserci una differenza pratica – ancora.

Al momento, la quantità di energia che stanno erogando è misurata in milliwatt. Può essere utile per mantenere le bande di fitness, le cuffie o i telecomandi TV caricati, ma non è sufficiente per i telefoni.

Energous ha collaborato con Dialog Semiconductors per sviluppare a chip del ricevitore di ricarica wirelessma al di là del campo vicino in carica, tutto ciò che abbiamo visto finora sono mock up e concetti. Vari produttori indossabili sembrano interessati e almeno un produttore di telefoni di grandi dimensioni ha dichiarato di aver concesso in licenza la tecnologia.

Powercast

Ci sono voci insistenti sul fatto che Energous stia lavorando con Apple, che la società non ha fatto nulla per dissipare. Ma che si tratti di Apple o di un altro produttore di telefoni, non si può dire quello che hanno in mente per la tecnologia in questo momento – potrebbe non essere nemmeno la ricarica del telefono.

Vale la pena notare che il campo vicino La carica energetica ha un vantaggio rispetto al Qi, in quanto non richiede l'allineamento della bobina, quindi le antenne possono essere inserite in un materiale flessibile, ad esempio attorno a un cinturino dell'orologio. Non è necessario necessariamente lo stesso contatto di superficie piatta. Mentre la carica di mantenimento a distanza non sarebbe un tiro abbastanza grande da persuadere le persone a mordere, se funziona in aggiunta al campo vicino, con lo stesso chip, allora potrebbe essere una vendita più facile.

Principali ostacoli da superare

Ci sono molti altri giocatori là fuori nel paesaggio di ricarica wireless da Wi-Charge a WiTricity, per non parlare di uBeam, che impiega gli ultrasuoni per trasmettere energia. Ma più a lungo ci vuole qualcuno per ottenere un prodotto di consumo, più cresce il nostro naturale scetticismo.

Perché la ricarica wireless fornisca quantità significative di energia in base alla distanza, è necessario risolvere il problema di efficienza. C'è già un po 'di beamforming in quello che abbiamo visto, il che significa che il trasmettitore stabilisce una sorta di stretta di mano con il ricevitore e specificamente spara energia direttamente ad esso, piuttosto che spargere watt in tutte le direzioni.

Perché la ricarica wireless fornisca quantità significative di energia in base alla distanza, è necessario risolvere il problema di efficienza.

Tuttavia, anche nelle condizioni ideali, se si confronta l'alimentazione wireless a distanza con la ricarica wireless cablata o Qi, è ancora molto inefficiente – si sta perdendo la maggior parte dell'energia che si invia. Mentre la ricarica via cavo è all'incirca dell'85 percento efficiente, la ricarica wireless Qi ha iniziato intorno al 60 percento, ma ora ha raggiunto il 75 percento e oltre.

Con la ricarica wireless a distanza è più complicato perché si allontana più lontano, ma stiamo valutando un rendimento intorno al 10% a distanze relativamente ravvicinate. Se sei preoccupato per l'uso responsabile del potere, quell'inefficienza sarà un problema.

La sicurezza è un altro grosso problema. La capacità di dirigere il potere con tecniche di beamforming lo rende potenzialmente più sicuro, perché può aiutare il trasmettitore a evitare di sparare energia alle persone. Ma anche se queste aziende possono ottenere l'approvazione e la certificazione FCC in altri paesi, devono comunque convincere il pubblico che è sicuro.

Quando parliamo di questa tecnologia, una delle prime domande che ci viene sempre posta riguarda quanto sia sicuro, e questo perché non è intuitivamente sicuro. La praticità è una grande attrazione, ma ci vorrà del tempo per convincere la gente che non c'è alcun rischio.

Siamo ancora entusiasti della tecnologia che può caricare in modalità wireless il telefono nella nostra borsa o tasca senza alcuno sforzo da parte nostra, ma non si sa ancora quando lo vedremo effettivamente in un prodotto che puoi acquistare.