淺談無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)分類(lèi)及應用前景

　　您是不是曾經(jīng)有過(guò)這樣的經(jīng)驗：想幫您的相機、手機或平板電腦充電時(shí)，充電器跟其他電子產(chǎn)品的充電器搞混在一起，電線(xiàn)還糾纏不清。這些長(cháng)相差不多，不只一般「黑」的充電器，日積月累長(cháng)了灰塵，久了連那些沒(méi)在用的電子裝置的充電器也不確定能否丟棄，或是接頭也不曉得有沒(méi)有耗損、接觸不良。這看似不起眼的充電器，過(guò)去幾年來(lái)外觀(guān)并沒(méi)有多大的改變，廠(chǎng)商沒(méi)有注重太多于充電器的設計和包裝，淪落至配角的命運。不過(guò)近幾年來(lái)，除了電子裝置本身的軟硬件進(jìn)步以外，業(yè)者也注意到了這些配件細節，改善笨重的充電器和麻煩的電線(xiàn)，而隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展，也更能有效揚棄過(guò)去雜亂麻煩的配置，幫助用戶(hù)提升產(chǎn)品使用上的方便與易用度。

　　其實(shí)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)行之有年，并不是一項最近才開(kāi)發(fā)出來(lái)的新技術(shù)，事實(shí)上，濕答答的浴室里面所使用的電動(dòng)牙刷就是無(wú)線(xiàn)充電在生活上實(shí)踐的一個(gè)例子，因為采用無(wú)線(xiàn)充電設計，而能防止因遇到水而產(chǎn)生短路或觸電的危險。

圖：Nokia Lumia 920無(wú)線(xiàn)充電示意圖

　　現今以無(wú)線(xiàn)方式傳遞電源的方法有好幾種，以安全性跟技術(shù)成熟度的角度切入的話(huà)，其中又以磁感應（magnetic induction）、跟磁共振（magnetic resonance）為兩大主流、未來(lái)可能普及化的技術(shù)。在這邊簡(jiǎn)單地介紹此兩種技術(shù)：

　　磁感應（magnetic induction）：基本原理是在發(fā)送和接收端都裝置一個(gè)線(xiàn)圈，當發(fā)送端線(xiàn)圈連接電源時(shí)進(jìn)而形成「電流會(huì )產(chǎn)生磁能、磁能會(huì )制造電流」的電磁感應，而接收端線(xiàn)圈感應到這個(gè)電磁信號，透過(guò)磁場(chǎng)的變化便可產(chǎn)生電力為電池充電。然而磁感應技術(shù)的缺點(diǎn)就是有其物理極限，充電距離無(wú)法超過(guò)5公厘，且隨著(zhù)距離的增加，電能損耗會(huì )變得很大。透過(guò)磁感應充電時(shí)，電子裝置會(huì )有過(guò)熱的問(wèn)題，對于支持大功率產(chǎn)品會(huì )有安全上的疑慮?！　〈殴舱瘢╩agnetic resonance）：磁共振原理不同于磁感應利用互相感應原理來(lái)交換電磁能，而是利用充電基座與待充物相同頻率的共振原理來(lái)高效傳輸能量。當發(fā)送端與接受端都以相同的頻率振動(dòng)時(shí)，接受端就能接收到發(fā)送端所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，進(jìn)而接收到這個(gè)傳遞過(guò)來(lái)的能量。

　　市調機構IHS iSuppli的統計，2012年已有超過(guò)500萬(wàn)臺電子裝置搭載無(wú)線(xiàn)充電功能，更預測2015年時(shí)將會(huì )突破1億臺。不過(guò)，現今的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還沒(méi)有一個(gè)共同的標準，各家廠(chǎng)商都希望自己的技術(shù)成為市場(chǎng)主流。面對無(wú)線(xiàn)電源生態(tài)系統的逐漸成形所產(chǎn)生的龐大商機，消費性電子產(chǎn)品制造廠(chǎng)商、電腦、汽車(chē)廠(chǎng)商無(wú)不紛紛注冊無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利，并各自組成不同的聯(lián)盟團體，準備大打一場(chǎng)無(wú)線(xiàn)充電標準之戰。

圖：Panasonic可無(wú)線(xiàn)充電的行動(dòng)電源

　　產(chǎn)品處處有電 店家隨處放電

　　目前市面上采取磁感應技術(shù)的聯(lián)盟有兩個(gè)，分別是WPC（Wireless Power Consortium）和PMA（Power Matters Alliance），另一個(gè)聯(lián)盟A4WP（Alliance for Wireless Power）則是采取磁共振技術(shù)；其中又以WPC所擁有的會(huì )員數最多、最為活躍，約有130多家廠(chǎng)商。WPC的標準Logo為「Qi」，目前所搭載Qi 商標的產(chǎn)品達140款，在智能型手機方面其中又以諾基亞（Nokia）的Lumia 920或是宏達電（HTC）的Droid DNA最為廣為人知。目前Qi的下一個(gè)版本規格正在積極制定中，目標讓平板電腦也能無(wú)線(xiàn)充電，才能使無(wú)線(xiàn)充電的應用更加普及。

　　屬于PMA聯(lián)盟的金頂電池（Duracell），也打算花費數億美元的成本，為麥迪遜廣場(chǎng)花園和達美航空貴賓室打造無(wú)線(xiàn)充電設備。星巴克（Starbucks）和麥當勞（McDonald's）也計劃在店內設置無(wú)線(xiàn)充電板，提供顧客可以在店內充電的便利性，帶動(dòng)無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)的成長(cháng)。不過(guò)搭載不同協(xié)會(huì )標準無(wú)線(xiàn)充電功能的手機，是無(wú)法跨裝置充電的。而也正因為缺乏一個(gè)共同的標準，讓許多廠(chǎng)商尚未表態(tài)要投資哪項技術(shù)，也在現階段造成消費者購買(mǎi)時(shí)的隱憂(yōu)，擔心所選購的產(chǎn)品會(huì )不會(huì )在日后被淘汰?！　「鶕偌烟┵Y深技術(shù)測試團隊表示，目前磁感應和磁共振技術(shù)都積極地在尋找更有效率的充電方式，未來(lái)若是要提供充電功率與增加充電距離，且同時(shí)改善充電效率的話(huà)，「磁共振」技術(shù)似乎是比較可行的方向。因為采用磁共振的無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品，不若磁感應技術(shù)的距離限制，而能夠支持充電板同時(shí)為兩具以上電子產(chǎn)品充電的功能，大大節省消費者空間、預算成本且增加購買(mǎi)意愿，因此磁共振技術(shù)具有較被看好的未來(lái)市場(chǎng)。

圖：HTC在美國推出可無(wú)線(xiàn)充電版本的Droid DNA

　　醫療用途大躍進(jìn) 嵌入人體裝置未來(lái)也可無(wú)線(xiàn)充電

　　無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)已成為新一代智能型手機的特色，除此之外，其便利性訴求也獲得英特爾（Intel）的青睞，宣布要在今年底推出配有無(wú)線(xiàn)充電功能的Ultrabook.無(wú)獨有偶，去年美國史丹福大學(xué)（Stanford University）的研究人員則發(fā)表了可無(wú)線(xiàn)充電的人體心臟內嵌裝置。這種無(wú)線(xiàn)驅動(dòng)類(lèi)似心律調節器的微型裝置可植入于心臟表面，解決裝載長(cháng)期供電電池的煩惱，減少因為需要替換電池所要動(dòng)手術(shù)的風(fēng)險。