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這些無線充電技術 iPhone 8用了最落后的通信

太平洋電腦網 2017-10-20 11:03
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導讀

大家都說蘋果近年的創新步伐實在太慢了,系統借鑒安卓,對新技術的運用也往往落后于人。

大家都說蘋果近年的創新步伐實在太慢了,系統借鑒安卓,對新技術的運用也往往落后于人。當然,蘋果這種對新技術、新功能的審慎態度,一定程度上是歷代iPhone都能夠保證頂尖體驗的法寶,但這種審慎最終令到iPhone 8成為史上最缺乏激情的iPhone產品。

  在iPhone X全面屏的光環下,iPhone 8注定是淪為配角的,除了加入無線充電功能、擁有更強的性能外,iPhone 8實在是令人興趣缺缺,也難怪會出現銷售慘淡的狀況。

iPhone 8的良心“無線慢充”

這次蘋果確實是難得地良心了一回,一直獨來獨往的蘋果在iPhone 8/iPhone X上運用了支持Qi標準的無線充電技術,也就是說,只要是支持Qi標準的無線充電器都可以為iPhone 8和iPhone X充電。

  但令人失望的是,iPhone 8/iPhone X支持的無線充電功率僅為7.5W,而最新的Qi 1.2標準支持更高的充電功率了。這是個什么概念?7.5W的功率只比蘋果祖傳的原裝5W電源適配器高了那么一丟丟。

相比之下,老對手三星在無線充電方面的步伐就邁得更大一些,不僅支持15W的功率,兼容QC 2.0,而且比起蘋果官方的無線充電器,三星的賣得便宜多了。

這里也得揭露一下蘋果雞賊的地方,官方稱iPhone 8支持快速充電,“30分鐘最多可充至50%電量”,但實際上要實現快速充電就必須購買A1540(29W)、A1718(61W)、A1719(87W)任一型號的電源適配器以及Type-C充電線,手機附送的依然是5V/1A(5W)的。

蘋果祖傳原裝5W電源適配器

蘋果祖傳原裝5W電源適配器  不過,即便新款iPhone的無線充電效率不如人意,大家也不必灰心。作為智能手機領域的標桿,蘋果的一舉一動可以說是牽動著其它廠商的神經,全面屏、Face ID,以及本文提到的無線充電,如無意外將會是近年智能手機領域的熱點技術,無線充電普及的日子已經不遠啦。

無線充電現狀:二足鼎立,三分天下

目前無線充電技術商用領域主要有兩大聯盟:WPC、AirFuel,以及三大標準:Qi(支持設備最多)、PMA、Rezence(明日之星)。其中Qi標準以WPC為主導,PMA、Rezence則是AirFuel為主導。

無線充電的實現方式有很多,其中常見的有磁場感應、磁場共振、電場感應和電磁波。而磁場感應和磁場共振是目前實現無線充電商用的主流技術,都是利用空間磁場傳遞能量。

第一代無線充電技術:磁場感應

代表標準:Qi、PMA

基于磁場感應的無線充電技術,本質上和空心變壓器差不多,原理簡單,技術成熟,成本低廉,是一種已經廣泛普及的技術。而Qi和PMA無線充電標準就是以磁場感應為主(Qi在最新的標準規范中也納入了對磁場共振的支持了)。

  不過,磁場感應技術有一個明顯的缺陷,就是空間自由度低,手機需要準確地放在充電位置上,不能有太多的垂直間隔。目前Qi 1.2標準中設備和充電底座的最大感應距離為45mm,和理想中的無線充電還是有很大的差距。

第二代無線充電技術:磁場共振

代表標準:Rezence

為了解決磁場感應技術的缺點,第二代無線充電技術,即磁場共振技術應運而生。磁場共振技術的崛起源于2008年MIT的一場實驗,研究員隔空點亮了一個60W的電燈泡,第一次讓世界認識到無線充電還能這么玩。

  于是,2012年高通、三星、博通和Intel等公司主導成立了新的無線充電國際標準組織A4WP,推出了以磁場共振技術為基礎的新標準Rezence。后來A4WP與專注磁場感應技術的PMA合并,成立AirFuel。

相比起Qi的磁場感應技術,Rezence標準的優勢在于能在更大的范圍內實現有效的能量傳遞,實現更高的空間自由度。由于Rezence使用藍牙而非磁場感應技術的磁場耦合與設備通信,因此其可靠性更高,而且支持多個設備同時充電。

看到這里,是不是覺得Rezence標準很棒?不過,磁場共振技術實現難度比磁場感應大很多,目前也沒有商用產品,最終能實現多高的充電效率以及多遠的充電距離仍然是未知指數。

相比之下,截至2017年,全球有超過2億個支持Qi標準的設備,Qi無線充電器以及內置Qi無線充電的家具、外設也如雨后春筍般出現在消費者面前,盡管Rezence更厲害,但短時間內Qi的地位仍然難以撼動。

宜家帶無線充電功能的臺燈

宜家帶無線充電功能的臺燈  無線充電的未來或許屬于這兩個黑科技

磁場感應和磁場共振已經充分地向我們展示了它們的商用價值,但或許你會想問,就沒有更黑科技的無線充電方法了嗎?答案是有的!但對人體的影響可能不容忽視。

黑科技一:電場感應技術

電場感應技術利用空間電場為媒介對設備進行無線充電。簡單點說,可以把能量發射裝置和接收裝置看成電容的兩個極板。在交流電場的作用下,電容的兩個極板會有交變電流流過,這樣就實現了電能的無線傳遞。

電場感應擁有比磁場共振技術更大的空間自由度,能量發射端和接收端可以離得更加遠,但由于強空間電場可能會對人的神經系統產生影響,因此研究電場感應技術的企業并不多見。

黑科技二:高頻電磁波技術

最后一種可行的無線充電技術就是利用高頻電磁波進行能量傳輸,比如Wifi信號。理論上,在路由器功率等級足夠大的前提下,我們是可以用Wifi信號為移動設備充電的,但這個代價就有點大了。

  常見的家用路由器功率較低,我們可能需要提高上千倍的功率,才能足夠為移動設備充電。雖然這時能量的傳輸距離可達5米甚至10米以上,但想象一下在房間中放上千臺路由器,強大的電磁波對人體的影響可不能忽視。

那有沒有研究使用高頻電磁波給移動設備充電的企業呢?有的,甚至還有成品了,那就是WattUp。

WattUp利用5.7和5.8GHz兩個頻段的電磁波作為媒介,可實現最多4.6米的無線充電。只不過,WattUp的技術只能在最理想的距離內實現4W的功率,而且隨著距離的增加而減少,即便支持的距離遠,但充電效率實在太低了。

  電場感應和高頻無線電這兩種媒介擁有極大的可能性,但在解決對人體影響等問題前,都只能是人們對于無線充電的一個美好念想吧。

除了電場感應和高頻無線電兩種技術外,還有諸如使用無線電和紅外線為基礎的無線充電技術,但比起上面介紹的4種技術,后兩者太不科學了,在這里就不予詳述了。

無線充電是砍掉手機上“最后一根線”的利劍,而且其可用性已經比較高了,相信不用多久,無線充電將成為智能手機的標配。

充電 技術 感應 磁場 iPhone
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