Qi vs A4WP：無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)標準大戰

　　Qi和A4WP是當今最重要的兩種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，但其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)又是什么呢？誰(shuí)又會(huì )在即將到來(lái)的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)大戰中脫穎而出呢？讓我們一起來(lái)看看國外科技媒體Android Authority帶來(lái)的分析。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)線(xiàn)充電將會(huì )是未來(lái)移動(dòng)設備的一個(gè)發(fā)展方向，也是各大廠(chǎng)商爭相研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。其實(shí)在電子產(chǎn)品如此普及的今天，相信我們每個(gè)人手頭上都有若干個(gè)不同種類(lèi)的充電器和充電線(xiàn)，使用起來(lái)非常不便。而無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)正是為解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的。無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)一方面能讓用戶(hù)擺脫線(xiàn)纜的困擾，另一方面也能解決充電器的通用性問(wèn)題。

　　但是，正如我們所看到的，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還沒(méi)有被大規模應用，其原因主要在于目前有許多種不同的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，而在眾多技術(shù)當中，Qi和A4WP無(wú)疑是最接近大規模應用的兩個(gè)。Qi是由WPC（無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟）提出的一項技術(shù)，而今年1月正式定案的A4WP則是其最強大的競爭對手，而Qi和A4WP的競爭也可以看作是全球無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的爭奪大戰。

　　相比于A(yíng)4WP來(lái)說(shuō)，Qi的制定機構WPC是目前世界上最大的無(wú)線(xiàn)充電標準組織，其成員包括來(lái)自15個(gè)不同國家的137個(gè)合作伙伴，并已有一百多款搭載Qi技術(shù)的設備上市。但與此同時(shí)，包括高通、三星和德州儀器在內的一些重要成員同樣也是A4WP的支持者。此前三星就曾表示A4WP比Qi更具有潛力。

　　為了更好地理解這兩種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)各自有什么優(yōu)勢和劣勢，讓我們先簡(jiǎn)單地了解一下無(wú)線(xiàn)充電的原理和這兩種技術(shù)區別。

　　無(wú)線(xiàn)充電的原理

　　無(wú)論不同的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的差別有多大，它們背后的原理就是我們熟知的電磁感應現象，具體來(lái)說(shuō)就是利用變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，再利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，從而產(chǎn)生電流為設備充電。

　　我們都知道一根通電導線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于電流方向，而且通常情況下是非常微弱的，但是如果將導線(xiàn)繞成圓形或者是螺形的話(huà)，相同方向的磁場(chǎng)便會(huì )疊加，從而形成較強的磁場(chǎng)。其實(shí)無(wú)線(xiàn)充電的原理就類(lèi)似于我們生活中常見(jiàn)的變壓器，都是利用一個(gè)線(xiàn)圈中的電流在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流。但區別于變壓器通過(guò)鐵芯傳導磁場(chǎng)的方式，無(wú)線(xiàn)充電設備中的感應線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)了一些特殊的調整，是以空氣為介質(zhì)傳導磁場(chǎng)的，從而產(chǎn)生感應電流。同時(shí)，和聲音的共振一樣，兩個(gè)線(xiàn)圈感應也需要設置一個(gè)共振頻率，使接收線(xiàn)圈和輸出線(xiàn)圈的頻率一致，從而在輸出線(xiàn)圈電流很小的情況下，也能在接收線(xiàn)圈中產(chǎn)生足夠強的感應電流。

　　舉個(gè)例子，大家一定都聽(tīng)說(shuō)過(guò)一隊士兵在橋上齊步走最終把大橋振塌的故事吧，這是因為士兵踏步的頻率與大橋的固有頻率一致，從而能量更夠在最大程度上傳給大橋，最終導致大橋的坍塌。而對于無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)來(lái)說(shuō)，輸出線(xiàn)圈就相當于士兵，是能量的輸出方；而接收線(xiàn)圈則相當于橋，是能量的接收方，如果想讓能量傳輸效率最大化，就必須讓兩個(gè)線(xiàn)圈的頻率一致。

　　原理的實(shí)際應用

　　原理終歸是原理，而各大廠(chǎng)商究竟是如何實(shí)現這個(gè)原理的呢？其實(shí)非常簡(jiǎn)單，僅僅需要一個(gè)通過(guò)交流電產(chǎn)生磁場(chǎng)的輸出線(xiàn)圈和一個(gè)用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的接收線(xiàn)圈就行了。于此同時(shí)，輸出線(xiàn)圈中的電流需要用LC回路（由電容和電感組成）調節至某一特定頻率，從而能在接收線(xiàn)圈中產(chǎn)生盡可能大的電流，保證較高的能量傳輸效率。

　　除此以外，設計師還需要解決諸如如何制造感應線(xiàn)圈，如何決定傳輸頻率，如何優(yōu)化充電時(shí)間和能源消耗等諸多實(shí)際問(wèn)題，但這些問(wèn)題都不在本文的討論范圍內。不過(guò)其中有一個(gè)非常重要的問(wèn)題，那就是感應線(xiàn)圈的大小的確定并如何在傳輸效率、磁場(chǎng)強度和共振頻率之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。在這個(gè)問(wèn)題上，Qi和A4WP的選擇互不相同，最終導致了Qi技術(shù)小巧高效，而A4WP技術(shù)功率強大。

　　Qi無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)——磁感應充電

　　Qi無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)目前已得到較廣泛的應用，諾基亞Lumia 920、三星Galaxy S4和谷歌Nexus 4都支持該項技術(shù)。相比于A(yíng)4WP，Qi采用了較小的感應線(xiàn)圈，從而能夠很容易地在較高頻率下傳輸能量。不過(guò)其缺點(diǎn)也很明顯，那就是充電的距離比較短，最大僅有幾個(gè)厘米。所以，采用Qi的無(wú)線(xiàn)充電設備都需要將手機等設備放在充電基座上，通常還有設有磁性固定裝置。而Qi另一個(gè)比較大的劣勢就是不支持多個(gè)設備同時(shí)充電。

　　為了改進(jìn)這些缺點(diǎn)，有人提出在充電輸出裝置中放置多組小型線(xiàn)圈，以增加充電范圍，但耗電量無(wú)疑也會(huì )隨之增加，而且用戶(hù)依然需要在充電時(shí)將手機等設備精確地放置在有感應磁場(chǎng)的區域，以保持和充電基座較強的連接。為了進(jìn)一步解決耗電量增加的問(wèn)題，WPC在Qi技術(shù)中加入了一種通訊協(xié)議。通過(guò)這個(gè)協(xié)議，充電中的設備會(huì )“告訴”充電基座需要的電量或是充電已完成，而充電基座可以根據充電設備的需要調節輸出功率或者在充電完成后轉入節能模式。

　　除此以外，Qi另一個(gè)令人詬病的問(wèn)題是在充電時(shí)可能會(huì )加熱手機等設備內部的導電材料，從而引起發(fā)熱。

　　總體來(lái)說(shuō)，Qi是一項比較保守的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，雖然能量傳輸效率較高，但是在實(shí)際使用中不夠靈活，對用戶(hù)的要求比較高。
無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)A4WP——磁共振充電#e#

　　A4WP無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)——磁共振充電

　　在提高能量傳輸效率的問(wèn)題上，A4WP的解決方案與Qi完全不同。相比于Qi，A4WP采用了更大的輸出線(xiàn)圈，能同時(shí)為多臺設備充電。同時(shí)由于設定了精確的共振頻率，即使微弱的感應磁場(chǎng)也能為設備充電，這意味著(zhù)A4WP的充電范圍將會(huì )比Qi大得多。不過(guò)A4WP采用的磁共振無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的原理和Qi一樣，本質(zhì)上都是電磁感應，只是在利用電磁感應的方式上有所不同而已。

　　雖然原理一樣，但是A4WP的使用效果與Qi完全不同。A4WP的充電范圍更大，理論上來(lái)說(shuō)隔著(zhù)物體也可以充電，同時(shí)也不需要準確地將設備擺放在充電基座上。此前，新西蘭一家名為Power by Proxi的公司曾推出過(guò)一種無(wú)線(xiàn)充電盒，把電池、手機、相機等放入盒子中即可自動(dòng)充電。雖然這個(gè)無(wú)線(xiàn)充電盒沒(méi)有采用A4WP標準，但是其原理是一樣的。

　　和Qi一樣，A4WP也可以根據充電設備的數量和缺電狀況自動(dòng)調整能量分配方案，以達到節能的目的。

　　從其特點(diǎn)來(lái)看，A4WP要比Qi方便不少，用戶(hù)不再需要像使用Qi無(wú)線(xiàn)充電設備時(shí)那樣將手機小心翼翼地擺放好，而且由于A(yíng)4WP的充電范圍較大，將會(huì )支持一些形狀復雜的設備，比如相機。

　　而A4WP的缺點(diǎn)可能就在于給多個(gè)設備充電時(shí)其功率不能滿(mǎn)足要求。比如說(shuō)當一個(gè)10W的A4WP無(wú)線(xiàn)充電器給三個(gè)5W的充電設備充電時(shí)，每臺設備的充電功率就會(huì )不足，充電時(shí)間也就會(huì )變長(cháng)。所以對A4WP來(lái)說(shuō)，真正的問(wèn)題是其充電速度和效率。

　　Qi vs A4WP：誰(shuí)將會(huì )勝出？

　　因為目前還沒(méi)有采用A4WP技術(shù)的設備上市，所以在充電效率和電力消耗上哪個(gè)技術(shù)更優(yōu)秀還不得而知。但是可以預想一下兩種技術(shù)實(shí)際的應用狀況。對于家庭用戶(hù)來(lái)說(shuō)，設備兼容性和效率才是他們最關(guān)心的兩個(gè)因素，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，兩者的差別并不大，不過(guò)A4WP還有略有優(yōu)勢的。而對咖啡廳之類(lèi)公共場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，能夠為多個(gè)設備同時(shí)充電的A4WP無(wú)線(xiàn)充電器顯然更為實(shí)用。

　　不過(guò)，最有可能決定誰(shuí)能勝出的因素還是這兩種技術(shù)的應用率，而在這方面，有著(zhù)多家合作伙伴和一百多款上市設備的Qi遙遙領(lǐng)先。不過(guò)，像高通、三星、德州儀器這樣重要的合作伙伴同時(shí)也對A4WP展現除了濃厚的興趣。三星的一位發(fā)言人就曾表示三星看好A4WP技術(shù)，并愿意為A4WP建立其相應的生態(tài)環(huán)境。而這些移動(dòng)設備行業(yè)巨頭的加入無(wú)疑會(huì )加快A4WP的普及。

　　就像所有的新技術(shù)一樣，市場(chǎng)接受A4WP也需要一段時(shí)間。雖然三星表示看好A4WP，但是其最新旗艦機型Galaxy S4采用的依然是Qi無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，或許三星將會(huì )在明年支持A4WP的設備?？梢?jiàn)，A4WP還是需要一段時(shí)間才能最終完善技術(shù)并打響知名度。所以，在未來(lái)的一段時(shí)間內，Qi應該還會(huì )繼續穩坐無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的頭把交椅。

　　雖然A4WP有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但如果A4WP最終與Qi形成兩強爭霸的局面的話(huà)，兩者的不兼容性將會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)不便。不過(guò)，我們還是希望采用A4WP的設備能夠早日到來(lái)。