磁共振實現(xiàn)隨處充電愿景　AirFuel開啟無線充電新局

　　由A4WP與PMA兩大無線充電標(biāo)準(zhǔn)組織合并而成的AirFuel新聯(lián)盟，不僅同時具備磁感應(yīng)與磁共振技術(shù)，且會員涵蓋上游晶片及下游裝置制造商與系統(tǒng)整合業(yè)者，將有助突破磁共振無線充電商用發(fā)展瓶頸，并加速應(yīng)用普及。

　　近日來，科技界掀起一股無線充電浪潮，手機領(lǐng)先業(yè)者蘋果(Apple)和三星(Samsung)均在最新發(fā)布的旗艦產(chǎn)品上內(nèi)置無線充電功能，并將此功能作為一大賣點，其他手機廠商也紛紛涉足這一領(lǐng)域;而寶馬、奧迪等車廠也已開始研發(fā)電動車無線充電技術(shù)。無線充電無疑是一大變革性的智慧型創(chuàng)新，因為它不僅極大地增強行動裝置的用戶體驗，還為萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時代奠定基礎(chǔ)。

　　從消費電子擴至醫(yī)療/汽車　無線充電世界可望實現(xiàn)

　　在當(dāng)今的時代，智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦等電池供電的行動裝置，已經(jīng)成為人們工作和生活所必需之裝置，無論是發(fā)送電子郵件、發(fā)短訊、接聽/撥打電話、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、拍照、日歷、記事本、多媒體播放機、上網(wǎng)皆要仰賴這些裝置。

　　相信每個人都有這樣的體會，亦即不管走到哪里，都須隨身攜帶各類行動裝置的充電器，一打開包包便是一堆惱人的充電線，甚至在出國時還須攜帶電源轉(zhuǎn)換器;在裝置提示電量不足的情況下，人們?nèi)皂毨^續(xù)操作裝置時，還須要到處尋找充電插座，而造成諸多不便。

　　而無線充電提出“放下即能充電”的愿景，將人們從各式各樣煩人的線纜中解脫出來。換言之，無論人們走到哪里，都可以隨時隨地進行充電，而毋須尋找插座或匹配的充電器。

　　以手機為例，當(dāng)人們在辦公桌前工作時，可將手機置于桌面進行無線充電;開會時，會議室也可進行無線充電;在餐廳用餐或和朋友喝咖啡聊天時，餐桌將提供無線充電的功能。

　　開車時，手機可在車內(nèi)進行無線充電;在家時，將手機放在茶幾旁邊，它將一直充電。當(dāng)人們身處無處不在的無線充電世界，將不再為裝置的續(xù)航時間而緊張。 據(jù)美國市調(diào)機構(gòu)IHS預(yù)估，無線充電技術(shù)將于2015年開始加速發(fā)展，到2020年約有十八億臺終端裝置將搭載無線充電功能，包括手機、平板電腦、穿戴式裝置、筆記型電腦、數(shù)位相機、無線耳機、助聽器與小型家電等。

　　隨著無線充電技術(shù)的逐漸成熟，應(yīng)用將從手機等消費電子產(chǎn)品擴展至醫(yī)療、汽車、家居和工業(yè)等應(yīng)用。

　　助聽器對有聽力障礙的人來說，無疑具有十分大的幫助，然而每一到兩周須要為其更換電池卻極為不便，電池尺寸非常小，用戶難以自行更換，而且增加使用成本。在助聽器里內(nèi)置無線充電功能即可克服上述缺點，為用戶提供更大的便利性，更可以達到防水、防塵效果。

　　無線充電技術(shù)還將有助于突破電動車充電瓶頸，推進汽車電氣化的發(fā)展趨勢。燃油經(jīng)濟性及各國節(jié)能減碳的法規(guī)，促進新能源汽車的發(fā)展，然而充電問題一直制約電動車的進一步普及。無線充電由于毋須插線而更安全與便捷，車輛可以即停即充，不用擔(dān)心續(xù)航問題，并能縮減電池大小從而節(jié)省更多的成本，其獨特的優(yōu)勢被各大汽車公司及汽車零配件廠商重視，紛紛投入無線充電技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。

　　同時將無線充電應(yīng)用在家電方面，將可以降低電線走火的風(fēng)險，并且能夠使室內(nèi)設(shè)計更為簡單美觀。

　　無線充電未來將延伸至物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。例如，Wi-Fi路由器可能被利用來為物聯(lián)網(wǎng)裝置進行無線充電，在網(wǎng)路環(huán)境安全的情況下，甚至可進行數(shù)據(jù)傳輸。

　　統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)成普及關(guān)鍵　AirFuel朝松散耦合發(fā)展

　　市場的巨大潛力引發(fā)相關(guān)行業(yè)廠商的興趣和關(guān)注，然而標(biāo)準(zhǔn)的互不相容卻又阻礙市場的進一步發(fā)展。

　　長期以來，無線充電業(yè)界存在三大主流標(biāo)準(zhǔn)組織，包括無線電力聯(lián)盟(A4WP)、電力事業(yè)聯(lián)盟(PMA)和推行Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電聯(lián)盟(WPC)。其中PMA和WPC采用磁感應(yīng)或緊密耦合原理，而A4WP采用磁共振或松散耦合技術(shù)。

　　假設(shè)要讓市場能夠成長到IHS所預(yù)估的商業(yè)規(guī)模，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一將會是一大關(guān)鍵。今年6月，PMA和A4WP合并，并且致力于設(shè)立一個統(tǒng)一的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，合并后的聯(lián)盟在最近正式宣布更名為AirFuel Alliance，同時計畫從開發(fā)相容緊密耦合和松散耦合的多模方案開始，逐漸轉(zhuǎn)向松散耦合的方向發(fā)展。

　　AirFuel Alliance擁有全球科技品牌、供應(yīng)鏈和市場領(lǐng)導(dǎo)者組成的超過195家會員公司，如高通(Qualcomm)、三星、聯(lián)想等，且其在產(chǎn)業(yè)的勢頭還在迅猛擴增。兩大標(biāo)準(zhǔn)組織的聯(lián)姻，無疑將推動無線充電市場的起飛。而Qi則會自行開發(fā)松散耦合無線標(biāo)準(zhǔn)。

　　基于松散耦合的Rezence新一代無線充電技術(shù)，擴展充電范圍至任何裝有無線充電發(fā)射器的表面，譬如桌子，方便內(nèi)置于家俱、工作臺、汽車控制臺等，毋須直接接觸充電板，終端用戶是看不見的;能同時為多個有不同功率要求的裝置充電，例如，當(dāng)人們和朋友在餐廳聚餐時，可以在裝有無線充電發(fā)射器的餐桌上，為人們所有的行動裝置充電;在有金屬物體處(或附近)也可操作，所以即使有硬幣或鑰匙在同一充電區(qū)域內(nèi)，依然可進行無線充電。

　　松散耦合突破緊密耦合必須精確對準(zhǔn)充電板、只能“一對一”進行充電的局限性，消除在有金屬物體處(或附近)進行無線充電的安全隱患，它采用的藍牙智慧型技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，用于當(dāng)前大多數(shù)可攜式裝置，突破緊密耦合必須使用專用通訊協(xié)議的限制。

　　目前，美國已通過首個松散耦合無線充電的發(fā)射器，預(yù)計采用松散耦合的終端電子裝置將于今年底或2016年初面世。相信配置發(fā)射器和接收器的基礎(chǔ)設(shè)施就緒，松散耦合的發(fā)展指日可待。IHS預(yù)測，到2017年，松散耦合技術(shù)將成為主流無線充電技術(shù)。

　　根據(jù)Rezence基本系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(BSS)V1.2，電力接收單元(PRU)是以應(yīng)用為導(dǎo)向的輸出功率類別(Category)，規(guī)定類別二的最大輸出功率為3.5瓦(W)，應(yīng)用于功能手機，類別三的最大輸出功率為6.5W，應(yīng)用于智慧型手機。

　　而電力發(fā)射單元(PTU)的功率水準(zhǔn)被稱為級別(Class)，目前涵蓋從10∼25W功率級別的無線電力傳輸，未來將擴展至高達50W，應(yīng)用也將擴展至平板電腦、藍牙耳機、筆記型電腦等。電力傳輸會根據(jù)發(fā)射器功率級別和相應(yīng)的接收器功率類別，以及須要充電的裝置數(shù)量而進行。例如，級別為三的發(fā)射器可傳輸16W的功率，而智慧型手機的接收器類別為三即6.5W，那么它可同時為兩支智慧型手機充電。

　　半導(dǎo)體元件助力無線充電發(fā)展

　　半導(dǎo)體是無線充電系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，對系統(tǒng)效能、成本起著重要作用。各大半導(dǎo)體公司也都開始在此新興市場布局。譬如安森美半導(dǎo)體在不久前召開的媒體發(fā)布會上，解析無線充電市場發(fā)展的趨勢，并且介紹相關(guān)產(chǎn)品和方案，比方像是動態(tài)功率調(diào)諧模組，可滿足多臺裝置同時進行無線充電的不同功率級別并優(yōu)化電源效能。又如射頻(RF)調(diào)諧方案，能優(yōu)化每個須充電裝置的功率所需，使發(fā)射器如基站般調(diào)諧發(fā)射器的功率，以達到最佳接收與進行充電，避免因功率超載而燒毀裝置。如手機只需5W，便只供5W功率充電。

　　由于安森美在無線與可攜式裝置市場的技術(shù)以及無引腳微型封裝優(yōu)勢，因而可以提供用于松散耦合無線充電的電源管理元件和自適應(yīng)功率調(diào)諧發(fā)射和接收器，促成無處不在的無線充電世界。

　　在電子產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代、功能日趨豐富的背景下，續(xù)航時間成為巨大的挑戰(zhàn)。無線充電顯然是解決此挑戰(zhàn)的一大重點技術(shù)。雖然無線充電可能比不上有線充電效能高，但提供巨大的方便性和靈活性，將成為未來趨勢。

　　而AirFuel Alliance將致力推動從傳統(tǒng)的墻插式充電到全面采用無線充電生態(tài)系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變。而基于松散耦合的Rezence下一代無線充電技術(shù)，突破空間的諸多限制，真正的實現(xiàn)“放下就能充電”，其可擴展的功率范圍能將應(yīng)用從手機、穿戴式裝置等小功率消費電子延伸至汽車、工業(yè)等多個領(lǐng)域。此外，它可“一對多”的充電模式，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下基礎(chǔ)，它采用的藍牙智慧型技術(shù)最大限度地降低對制造商的硬體要求，并令將來實現(xiàn)智慧型充電區(qū)成為可能，松散耦合將會是未來主流無線充電技術(shù)。