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多家無線充電技術(shù)爭艷 應(yīng)用目標(biāo)不僅是手機(jī)

作者: 時(shí)間:2014-03-04 來源:21ic 收藏
編者按:標(biāo)準(zhǔn)太多將嚴(yán)重阻礙技術(shù)的推廣,現(xiàn)在的首要任務(wù)是將標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化,不管是通過競爭手段還是互相兼容的手段。

  目前市場(chǎng)上至少有四種不同的技術(shù),試圖爭搶市場(chǎng)上數(shù)十億臺(tái)新一代移動(dòng)設(shè)備的電源商機(jī),但迄今只有一種技術(shù)達(dá)到了進(jìn)駐100萬臺(tái)裝置的水平──聯(lián)盟(WirelessPowerConsortium,WPC)的電磁感應(yīng)式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Qi;而分析師預(yù)期,到2018年,該技術(shù)領(lǐng)域的贏家將可主宰市場(chǎng)規(guī)模達(dá)7億臺(tái)裝置的無線充電市場(chǎng)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/234079.htm

  市場(chǎng)專家預(yù)期,在目前市場(chǎng)上即將推出的一系列混合式電磁感應(yīng)/共振(inductive/resonant)無線充電產(chǎn)品之后,共振式無線充電技術(shù)將一統(tǒng)天下;而蘋果(Apple)則可能會(huì)推出自家無線充電解決方案。博通(Broadcom)董事長暨技術(shù)長HenrySamueli表示,無線充電標(biāo)準(zhǔn)必須統(tǒng)一,該市場(chǎng)才會(huì)真正起飛;他并認(rèn)為,無線充電技術(shù)的目標(biāo)應(yīng)用不只是智能,其真正的成長推動(dòng)力將來自物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。

  IHS分析師RyanSanderson指出,與平板仍將是在未來幾年無線充電技術(shù)的應(yīng)用大宗,預(yù)期到2016年,至少會(huì)有一家大廠在自家生態(tài)系統(tǒng)中整合無線充電技術(shù)能力。IHS另一位分析師JasondePreaux則認(rèn)為,蘋果應(yīng)該不想采用市面上現(xiàn)有的無線充電標(biāo)準(zhǔn),而將開發(fā)自有技術(shù);不過這會(huì)需要數(shù)年的時(shí)間。

  現(xiàn)在市場(chǎng)上有三種主要的無線充電技術(shù)──電磁感應(yīng)(magneticinduction)式、電磁共振(magneticresonance),以及鎖定特殊應(yīng)用的射頻(radiofrequency)式方案。IHS的dePreaux表示,這些技術(shù)的功率大小以及充電時(shí)間其實(shí)都差不多;根據(jù)一項(xiàng)測(cè)試結(jié)果,采用Qi標(biāo)準(zhǔn)的電磁感應(yīng)式充電技術(shù)充飽GoogleNexus7手機(jī),所花費(fèi)的時(shí)間是有線充電器的近三倍。

  有數(shù)個(gè)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織正主導(dǎo)不同無線充電技術(shù)的發(fā)展,WPC支持電磁感應(yīng)與橋接解決方案,A4WP(AssociationforWirelessPower)主推電磁共振方案,還有另一個(gè)PowerMattersAlliance(PMA)也是電磁共振充電方案的支持者;以色列新創(chuàng)公司Humavox則開發(fā)出一種稱為射頻充電的解決方案。而市場(chǎng)觀察家認(rèn)為,在主流技術(shù)塵埃落定之前,還會(huì)有其他的無線充電新技術(shù)或供貨商可能會(huì)冒出頭。

  IHS的Sanderson表示,未來還可能出現(xiàn)提供消費(fèi)者在無線充電空間與距離方面更大自由度的新技術(shù),甚至能與將成為市場(chǎng)主流的電磁共振技術(shù)競爭;射頻充電就是一個(gè)案例。不過他也指出,技術(shù)進(jìn)展需要數(shù)年時(shí)間,而且一旦現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)到位并在這兩年獲得大量采用,新技術(shù)就很難再加入市場(chǎng)競爭。根據(jù)統(tǒng)計(jì),去年無線充電接收裝置出貨量達(dá)2,000萬臺(tái),其中大部分是電磁感應(yīng)式產(chǎn)品;Sanderson預(yù)期,該市場(chǎng)將在四年內(nèi)成長到7億臺(tái)。

  WPC的市場(chǎng)開發(fā)副總裁JohnPerzow則認(rèn)為,由于市場(chǎng)仍困惑于各種現(xiàn)有競爭標(biāo)準(zhǔn),任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展速度都無法更快;而PMA、A4WP、WPC等各種標(biāo)準(zhǔn)之間的差異,讓這些團(tuán)體很難結(jié)合在一起。Perzow指出,這些技術(shù)的通訊協(xié)議接口不兼容,無法互通。但標(biāo)準(zhǔn)整并是讓無線充電技術(shù)無所不在的必經(jīng)之路。

  由于Google、三星(Samsung)、諾基亞(Nokia)等大廠已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品問世,電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)目前儼然為市場(chǎng)主流。電磁感應(yīng)式無線充電通常采用兩種磁線圈,一個(gè)主線圈內(nèi)建于充電基座提供交流電磁場(chǎng);另一個(gè)線圈則內(nèi)建于待充電裝置中,能將電磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)換為電流為電池充電。這兩個(gè)線圈結(jié)合在一起就形成了變壓器。

  WPC所推動(dòng)的電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Qi獲得許多大廠支持,Perzow表示,目前市場(chǎng)上采用該標(biāo)準(zhǔn)的裝置已經(jīng)超過4,000萬臺(tái);該組織提供的是緊密耦合的線圈感應(yīng)式技術(shù),功率達(dá)5W,運(yùn)作頻率為200~300kHz。Perzow也指出,Qi標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)距離最遠(yuǎn)為40mm,充電效率則為70%。

  Qi標(biāo)準(zhǔn)與電磁感應(yīng)技術(shù)號(hào)稱可提供受保護(hù)的連結(jié),其安全性適合醫(yī)療設(shè)備使用,射頻干擾度低。不過電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)也被認(rèn)為比其他種類無線充電技術(shù)脆弱且不方便,因?yàn)橛脩舯仨殞⒋潆娧b置對(duì)準(zhǔn)充電座,自由度較低。對(duì)此Perzow表示,也許在某方面來說是如此,但Qi并非是一個(gè)永恒不變的產(chǎn)品,而是仍在發(fā)展中的技術(shù)。

  雖然WPC與Qi目前可說是電磁感應(yīng)式無線充電的代名詞,WPC在1月份舉行的2014年國際消費(fèi)性電子展(CES)上,也展示了一種電磁共振式充電技術(shù)WoWz;該技術(shù)能與Qi相容,充電距離最遠(yuǎn)可達(dá)18mm,充電效率65%。Perzow表示,已經(jīng)推出支持Qi手機(jī)的三星,也是投資WPC開發(fā)電磁共振式技術(shù)的公司,因此三星有可能將會(huì)在自家手機(jī)內(nèi)建共振式技術(shù)。

  Perzow預(yù)期,2014年將會(huì)有同時(shí)支持PMA電磁共振式技術(shù)與Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電產(chǎn)品問世,而未來幾年也將陸續(xù)有更多橋接產(chǎn)品誕生:“短期看來這是可行的,但只要其中某一種標(biāo)準(zhǔn)大幅進(jìn)展,這種并存方案恐怕就不再可行。”

  同時(shí)是WPC與PMA(現(xiàn)在該組織已經(jīng)與A4WP聯(lián)盟)成員的聯(lián)發(fā)科(MediaTek),在今年CES首度展示其無線充電技術(shù)──同時(shí)支持Qi標(biāo)準(zhǔn)與電磁共振式技術(shù)的雙模無線充電方案。該系統(tǒng)是能同時(shí)為兩支智能型手機(jī)充電的基座,內(nèi)建單一線圈與單顆IC,鎖定0.5W~15W范圍內(nèi)的手機(jī)應(yīng)用(參考連結(jié)。

  聯(lián)發(fā)科開發(fā)的雙模無線充電方案,圖左紅色的無線充電站是采用電磁共振式技術(shù),圖右的充電板則是采用Qi標(biāo)準(zhǔn)電磁感應(yīng)式充電技術(shù)(來源:EETimes/JunkoYoshida)

  聯(lián)發(fā)科行銷策略總監(jiān)MarkEstabrook表示,該公司開發(fā)的方案能辨識(shí)出是哪一個(gè)充電器,然后適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充電,適用從藍(lán)牙耳機(jī)到電動(dòng)車等產(chǎn)品:“我們認(rèn)為這算是一種橋接產(chǎn)品解決方案,有助于產(chǎn)業(yè)界從目前主流的電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù),過渡到還需要2~3年發(fā)展時(shí)間的電磁共振式無線充電技術(shù)。”

  高通(Qualcomm)資深產(chǎn)品管理總監(jiān)、同時(shí)也是A4WP成員的MarkHunsicker表示,支持電磁感應(yīng)式與電磁共振式無線充電的雙模橋接式產(chǎn)品是有發(fā)展機(jī)會(huì),但他認(rèn)為這類產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者來說吸引力不高,因?yàn)閮煞N無線充電技術(shù)并沒有很大的共通性,而同時(shí)支持兩種技術(shù)意味著需要更多材料與更高成本。

  IHS的Sanderson表示,雖然產(chǎn)業(yè)界習(xí)慣將無線充電技術(shù)分為“電磁感應(yīng)”與“電磁共振”兩種方式,但實(shí)際上這兩種技術(shù)都是由電磁感應(yīng)技術(shù)衍生:“電磁共振式無線充電解決方案,是一種經(jīng)過高度調(diào)整的電磁感應(yīng)解決方案。”電磁共振式充電依賴相同共振頻率的松散耦合線圈來傳輸電力,一個(gè)負(fù)載電荷的電容板與線圈的某一端相接,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)共振頻率。

  支持者認(rèn)為電磁共振式充電技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在于一次能為多個(gè)裝置進(jìn)行充電,而且裝置擺放的位置自由度也較大,待充電裝置與充電座的距離可長達(dá)10吋,而中間若有中繼器(repeater),距離還可進(jìn)一步拉長。

  A4WP表示,電磁共振式無線充電(該組織所推動(dòng)的技術(shù)版本名為Rezence),能隔著40~50mm厚度的表面進(jìn)行充電。

  A4WP的Hunsicker表示,電磁共振式無線充電能同時(shí)為多個(gè)不同種類的裝置充電,其他競爭技術(shù)雖然在某種程度上也能做到,但并不能滿足所有的需求。而他也強(qiáng)調(diào),其他標(biāo)準(zhǔn)組織紛紛成立電磁共振式技術(shù)工作小組,意味著他們也承認(rèn)未來電磁共振式無線充電技術(shù)將取代電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)。

  包括三星、德州儀器(TI)、戴爾(Dell)與WiTricity等公司都是A4WP成員,該組織最近宣布與開發(fā)電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體PMA策略聯(lián)盟。Hunsicker指出,市場(chǎng)上將會(huì)看到采用電磁共振式無線充電的配件產(chǎn)品,例如手機(jī)背蓋;而該技術(shù)也可以直接內(nèi)建于手機(jī)。

  除了電磁感應(yīng)式、電磁共振式無線充電技術(shù),以色列業(yè)者Humavox執(zhí)行長OmriLachman表示:“我們不玩線圈,我們是RF技術(shù);這種方案能提供更大的自由度,不須考慮發(fā)送/接收端的配對(duì),你可以任意開發(fā)各種形式的產(chǎn)品、擺脫所有的禁忌。”該公司所開發(fā)的RF無線充電平臺(tái)名為Eterna,所發(fā)送的射頻會(huì)透過名為Nest的充電平臺(tái)內(nèi)建之迷你天線接收器,轉(zhuǎn)換成直流電。

  通過Humavox的技術(shù),一道2.4GHz無線電會(huì)可傳送能量到一個(gè)接收器,然后將電壓推向一顆電源管理IC。Lachman表示,其接收器的運(yùn)作電壓僅7mA,適合助聽器等低功耗裝置;該公司的技術(shù)主要鎖定醫(yī)療保健與老年人市場(chǎng)。他進(jìn)一步指出,老年人用戶通常不太會(huì)使用充電技術(shù),因此最直觀的方案將會(huì)是無線充電市場(chǎng)的最大贏家。

  “使用者在操作裝置時(shí)不會(huì)想要學(xué)習(xí)更多新技巧,特別是在充電時(shí);”Lachman指出,電磁共振式充電技術(shù)還不夠直觀,而且該技術(shù)會(huì)有讓很多人望而卻步的電磁波等等問題。此外他也認(rèn)為,RF無線充電比起線圈式無線充電,更適合可穿戴式裝置、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,能更容易整合到小型裝置中,不過目前該方案尚未獲得量產(chǎn)裝置支持。

  IHS的Sanderson則表示:“采用RF的無線充電方案在以前也曾經(jīng)出現(xiàn)過,但第一代的技術(shù)并未獲得廣泛采用;這并不表示在未來我們不會(huì)看到該類技術(shù)卷土重來。”

  而Humavox的Lachman也對(duì)是否可能產(chǎn)生單一無線充電標(biāo)準(zhǔn)抱持質(zhì)疑態(tài)度,因?yàn)閯俪龅募夹g(shù)必須要整合超過一種以上的標(biāo)準(zhǔn):“在WPC發(fā)表Qi標(biāo)準(zhǔn),以及Powermat產(chǎn)品問世時(shí),我們?cè)牭竭^一些類似的(標(biāo)準(zhǔn)整合)承諾,而現(xiàn)在電磁共振式技術(shù)領(lǐng)域也有相同的呼聲。也許RF無線充電不會(huì)是最后的贏家,但該技術(shù)確實(shí)能帶來某些優(yōu)勢(shì)--包括能更容易整合到各種不同外形產(chǎn)品內(nèi)的接收系統(tǒng)。

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