磁共振實(shí)現隨處充電愿景　AirFuel開(kāi)啟無(wú)線(xiàn)充電新局

　　由A4WP與PMA兩大無(wú)線(xiàn)充電標準組織合并而成的AirFuel新聯(lián)盟，不僅同時(shí)具備磁感應與磁共振技術(shù)，且會(huì )員涵蓋上游晶片及下游裝置制造商與系統整合業(yè)者，將有助突破磁共振無(wú)線(xiàn)充電商用發(fā)展瓶頸，并加速應用普及。

　　近日來(lái)，科技界掀起一股無(wú)線(xiàn)充電浪潮，手機領(lǐng)先業(yè)者蘋(píng)果(Apple)和三星(Samsung)均在最新發(fā)布的旗艦產(chǎn)品上內置無(wú)線(xiàn)充電功能，并將此功能作為一大賣(mài)點(diǎn)，其他手機廠(chǎng)商也紛紛涉足這一領(lǐng)域;而寶馬、奧迪等車(chē)廠(chǎng)也已開(kāi)始研發(fā)電動(dòng)車(chē)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。無(wú)線(xiàn)充電無(wú)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(dòng)裝置的用戶(hù)體驗，還為萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時(shí)代奠定基礎。

　　從消費電子擴至醫療/汽車(chē)　無(wú)線(xiàn)充電世界可望實(shí)現

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

　　相信每個(gè)人都有這樣的體會(huì )，亦即不管走到哪里，都須隨身攜帶各類(lèi)行動(dòng)裝置的充電器，一打開(kāi)包包便是一堆惱人的充電線(xiàn)，甚至在出國時(shí)還須攜帶電源轉換器;在裝置提示電量不足的情況下，人們仍須繼續操作裝置時(shí)，還須要到處尋找充電插座，而造成諸多不便。

　　而無(wú)線(xiàn)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(xiàn)纜中解脫出來(lái)。換言之，無(wú)論人們走到哪里，都可以隨時(shí)隨地進(jìn)行充電，而毋須尋找插座或匹配的充電器。

　　以手機為例，當人們在辦公桌前工作時(shí)，可將手機置于桌面進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電;開(kāi)會(huì )時(shí)，會(huì )議室也可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電;在餐廳用餐或和朋友喝咖啡聊天時(shí)，餐桌將提供無(wú)線(xiàn)充電的功能。

　　開(kāi)車(chē)時(shí)，手機可在車(chē)內進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電;在家時(shí)，將手機放在茶幾旁邊，它將一直充電。當人們身處無(wú)處不在的無(wú)線(xiàn)充電世界，將不再為裝置的續航時(shí)間而緊張。 據美國市調機構IHS預估，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將于2015年開(kāi)始加速發(fā)展，到2020年約有十八億臺終端裝置將搭載無(wú)線(xiàn)充電功能，包括手機、平板電腦、穿戴式裝置、筆記型電腦、數位相機、無(wú)線(xiàn)耳機、助聽(tīng)器與小型家電等。

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的逐漸成熟，應用將從手機等消費電子產(chǎn)品擴展至醫療、汽車(chē)、家居和工業(yè)等應用。

　　助聽(tīng)器對有聽(tīng)力障礙的人來(lái)說(shuō)，無(wú)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(hù)難以自行更換，而且增加使用成本。在助聽(tīng)器里內置無(wú)線(xiàn)充電功能即可克服上述缺點(diǎn)，為用戶(hù)提供更大的便利性，更可以達到防水、防塵效果。

　　無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還將有助于突破電動(dòng)車(chē)充電瓶頸，推進(jìn)汽車(chē)電氣化的發(fā)展趨勢。燃油經(jīng)濟性及各國節能減碳的法規，促進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展，然而充電問(wèn)題一直制約電動(dòng)車(chē)的進(jìn)一步普及。無(wú)線(xiàn)充電由于毋須插線(xiàn)而更安全與便捷，車(chē)輛可以即停即充，不用擔心續航問(wèn)題，并能縮減電池大小從而節省更多的成本，其獨特的優(yōu)勢被各大汽車(chē)公司及汽車(chē)零配件廠(chǎng)商重視，紛紛投入無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。

　　同時(shí)將無(wú)線(xiàn)充電應用在家電方面，將可以降低電線(xiàn)走火的風(fēng)險，并且能夠使室內設計更為簡(jiǎn)單美觀(guān)。

　　無(wú)線(xiàn)充電未來(lái)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(lái)為物聯(lián)網(wǎng)裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電，在網(wǎng)路環(huán)境安全的情況下，甚至可進(jìn)行數據傳輸。

　　統一標準成普及關(guān)鍵　AirFuel朝松散耦合發(fā)展

　　市場(chǎng)的巨大潛力引發(fā)相關(guān)行業(yè)廠(chǎng)商的興趣和關(guān)注，然而標準的互不相容卻又阻礙市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　長(cháng)期以來(lái)，無(wú)線(xiàn)充電業(yè)界存在三大主流標準組織，包括無(wú)線(xiàn)電力聯(lián)盟(A4WP)、電力事業(yè)聯(lián)盟(PMA)和推行Qi標準的無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟(WPC)。其中PMA和WPC采用磁感應或緊密耦合原理，而A4WP采用磁共振或松散耦合技術(shù)。

　　假設要讓市場(chǎng)能夠成長(cháng)到IHS所預估的商業(yè)規模，標準的統一將會(huì )是一大關(guān)鍵。今年6月，PMA和A4WP合并，并且致力于設立一個(gè)統一的無(wú)線(xiàn)充電標準，合并后的聯(lián)盟在最近正式宣布更名為AirFuel Alliance，同時(shí)計畫(huà)從開(kāi)發(fā)相容緊密耦合和松散耦合的多模方案開(kāi)始，逐漸轉向松散耦合的方向發(fā)展。

　　AirFuel Alliance擁有全球科技品牌、供應鏈和市場(chǎng)領(lǐng)導者組成的超過(guò)195家會(huì )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。兩大標準組織的聯(lián)姻，無(wú)疑將推動(dòng)無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)的起飛。而Qi則會(huì )自行開(kāi)發(fā)松散耦合無(wú)線(xiàn)標準。

　　基于松散耦合的Rezence新一代無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，擴展充電范圍至任何裝有無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射器的表面，譬如桌子，方便內置于家俱、工作臺、汽車(chē)控制臺等，毋須直接接觸充電板，終端用戶(hù)是看不見(jiàn)的;能同時(shí)為多個(gè)有不同功率要求的裝置充電，例如，當人們和朋友在餐廳聚餐時(shí)，可以在裝有無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射器的餐桌上，為人們所有的行動(dòng)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域內，依然可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。

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

　　目前，美國已通過(guò)首個(gè)松散耦合無(wú)線(xiàn)充電的發(fā)射器，預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設施就緒，松散耦合的發(fā)展指日可待。IHS預測，到2017年，松散耦合技術(shù)將成為主流無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。

　　根據Rezence基本系統標準(BSS)V1.2，電力接收單元(PRU)是以應用為導向的輸出功率類(lèi)別(Category)，規定類(lèi)別二的最大輸出功率為3.5瓦(W)，應用于功能手機，類(lèi)別三的最大輸出功率為6.5W，應用于智慧型手機。

　　而電力發(fā)射單元(PTU)的功率水準被稱(chēng)為級別(Class)，目前涵蓋從10∼25W功率級別的無(wú)線(xiàn)電力傳輸，未來(lái)將擴展至高達50W，應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(huì )根據發(fā)射器功率級別和相應的接收器功率類(lèi)別，以及須要充電的裝置數量而進(jìn)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(lèi)別為三即6.5W，那么它可同時(shí)為兩支智慧型手機充電。

　　半導體元件助力無(wú)線(xiàn)充電發(fā)展

　　半導體是無(wú)線(xiàn)充電系統中的關(guān)鍵元件，對系統效能、成本起著(zhù)重要作用。各大半導體公司也都開(kāi)始在此新興市場(chǎng)布局。譬如安森美半導體在不久前召開(kāi)的媒體發(fā)布會(huì )上，解析無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)發(fā)展的趨勢，并且介紹相關(guān)產(chǎn)品和方案，比方像是動(dòng)態(tài)功率調諧模組，可滿(mǎn)足多臺裝置同時(shí)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電的不同功率級別并優(yōu)化電源效能。又如射頻(RF)調諧方案，能優(yōu)化每個(gè)須充電裝置的功率所需，使發(fā)射器如基站般調諧發(fā)射器的功率，以達到最佳接收與進(jìn)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(wú)線(xiàn)與可攜式裝置市場(chǎng)的技術(shù)以及無(wú)引腳微型封裝優(yōu)勢，因而可以提供用于松散耦合無(wú)線(xiàn)充電的電源管理元件和自適應功率調諧發(fā)射和接收器，促成無(wú)處不在的無(wú)線(xiàn)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，續航時(shí)間成為巨大的挑戰。無(wú)線(xiàn)充電顯然是解決此挑戰的一大重點(diǎn)技術(shù)。雖然無(wú)線(xiàn)充電可能比不上有線(xiàn)充電效能高，但提供巨大的方便性和靈活性，將成為未來(lái)趨勢。

　　而AirFuel Alliance將致力推動(dòng)從傳統的墻插式充電到全面采用無(wú)線(xiàn)充電生態(tài)系統的重大轉變。而基于松散耦合的Rezence下一代無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，突破空間的諸多限制，真正的實(shí)現“放下就能充電”，其可擴展的功率范圍能將應用從手機、穿戴式裝置等小功率消費電子延伸至汽車(chē)、工業(yè)等多個(gè)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，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(lái)實(shí)現智慧型充電區成為可能，松散耦合將會(huì )是未來(lái)主流無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。