無線充電設(shè)計(jì)助您擺脫麻煩充電器

您是不是曾經(jīng)有過這樣的經(jīng)驗(yàn)：想幫您的相機(jī)、手機(jī)或平板電腦充電時，充電器跟其他電子產(chǎn)品的充電器搞混在一起，電線還糾纏不清。這些長相差不多，不只一般「黑」的充電器，日積月累長了灰塵，久了連那些沒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有耗損、接觸不良。這看似不起眼的充電器，過去幾年來外觀并沒有多大的改變，廠商沒有注重太多于充電器的設(shè)計(jì)和包裝，淪落至配角的命運(yùn)。不過近幾年來，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(xì)節(jié)，改善笨重的充電器和麻煩的電線，而隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展，也更能有效揚(yáng)棄過去雜亂麻煩的配置，幫助用戶提升產(chǎn)品使用上的方便與易用度。

其實(shí)無線充電技術(shù)行之有年，并不是一項(xiàng)最近才開發(fā)出來的新技術(shù)，事實(shí)上，濕答答的浴室里面所使用的電動牙刷就是無線充電在生活上實(shí)踐的一個例子，因?yàn)椴捎脽o線充電設(shè)計(jì)，而能防止因遇到水而產(chǎn)生短路或觸電的危險(xiǎn)。

圖：Nokia Lumia 920無線充電示意圖

現(xiàn)今以無線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，其中又以磁感應(yīng)(magnetic induction)、跟磁共振(magnetic resonance)為兩大主流、未來可能普及化的技術(shù)。在這邊簡單地介紹此兩種技術(shù)：

磁感應(yīng)(magnetic induction)：基本原理是在發(fā)送和接收端都裝置一個線圈，當(dāng)發(fā)送端線圈連接電源時進(jìn)而形成「電流會產(chǎn)生磁能、磁能會制造電流」的電磁感應(yīng)，而接收端線圈感應(yīng)到這個電磁信號，透過磁場的變化便可產(chǎn)生電力為電池充電。然而磁感應(yīng)技術(shù)的缺點(diǎn)就是有其物理極限，充電距離無法超過5公厘，且隨著距離的增加，電能損耗會變得很大。透過磁感應(yīng)充電時，電子裝置會有過熱的問題，對于支持大功率產(chǎn)品會有安全上的疑慮。

磁共振(magnetic resonance)：磁共振原理不同于磁感應(yīng)利用互相感應(yīng)原理來交換電磁能，而是利用充電基座與待充物相同頻率的共振原理來高效傳輸能量。當(dāng)發(fā)送端與接受端都以相同的頻率振動時，接受端就能接收到發(fā)送端所產(chǎn)生的電磁場，進(jìn)而接收到這個傳遞過來的能量。

市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS iSuppli的統(tǒng)計(jì)，2012年已有超過500萬臺電子裝置搭載無線充電功能，更預(yù)測2015年時將會突破1億臺。不過，現(xiàn)今的無線充電技術(shù)還沒有一個共同的標(biāo)準(zhǔn)，各家廠商都希望自己的技術(shù)成為市場主流。面對無線電源生態(tài)系統(tǒng)的逐漸成形所產(chǎn)生的龐大商機(jī)，消費(fèi)性電子產(chǎn)品制造廠商、電腦、汽車廠商無不紛紛注冊無線充電技術(shù)的相關(guān)專利，并各自組成不同的聯(lián)盟團(tuán)體，準(zhǔn)備大打一場無線充電標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)。

圖：Panasonic可無線充電的行動電源

產(chǎn)品處處有電 店家隨處放電

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

屬于PMA聯(lián)盟的金頂電池(Duracell)，也打算花費(fèi)數(shù)億美元的成本，為麥迪遜廣場花園和達(dá)美航空貴賓室打造無線充電設(shè)備。星巴克(Starbucks)和麥當(dāng)勞(McDonald's)也計(jì)劃在店內(nèi)設(shè)置無線充電板，提供顧客可以在店內(nèi)充電的便利性，帶動無線充電市場的成長。不過搭載不同協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)無線充電功能的手機(jī)，是無法跨裝置充電的。而也正因?yàn)槿狈σ粋€共同的標(biāo)準(zhǔn)，讓許多廠商尚未表態(tài)要投資哪項(xiàng)技術(shù)，也在現(xiàn)階段造成消費(fèi)者購買時的隱憂，擔(dān)心所選購的產(chǎn)品會不會在日后被淘汰。

根據(jù)百佳泰資深技術(shù)測試團(tuán)隊(duì)表示，目前磁感應(yīng)和磁共振技術(shù)都積極地在尋找更有效率的充電方式，未來若是要提供充電功率與增加充電距離，且同時改善充電效率的話，「磁共振」技術(shù)似乎是比較可行的方向。因?yàn)椴捎么殴舱竦臒o線充電產(chǎn)品，不若磁感應(yīng)技術(shù)的距離限制，而能夠支持充電板同時為兩具以上電子產(chǎn)品充電的功能，大大節(jié)省消費(fèi)者空間、預(yù)算成本且增加購買意愿，因此磁共振技術(shù)具有較被看好的未來市場。

圖：HTC在美國推出可無線充電版本的Droid DNA

醫(yī)療用途大躍進(jìn) 嵌入人體裝置未來也可無線充電

無線充電技術(shù)已成為新一代智能型手機(jī)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線充電功能的Ultrabook.無獨(dú)有偶，去年美國史丹福大學(xué)(Stanford University)的研究人員則發(fā)表了可無線充電的人體心臟內(nèi)嵌裝置。這種無線驅(qū)動類似心律調(diào)節(jié)器的微型裝置可植入于心臟表面，解決裝載長期供電電池的煩惱，減少因?yàn)樾枰鎿Q電池所要動手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

整體而言，無線充電是個很實(shí)用的功能，能夠讓用戶不須透過電線或USB插頭，就能為電子裝置充電。而此技術(shù)不只能夠應(yīng)用在手持電子裝置上，對于公共設(shè)施或是電動車也可以透過磁共振技術(shù)，把無線充電技術(shù)落實(shí)在生活之中。磁共振是將能量集中在發(fā)送端與接受端上，可以有效地減少不必要的能量耗損，并且能夠拓展至中、大功率的市場上，例如：筆電、電視，或是電動車的無線充電設(shè)備。磁共振無線充電應(yīng)用商用價(jià)值前景看好，協(xié)會和許多大廠也正相繼開發(fā)中。

從市場面來看，因?yàn)槟壳吧形从薪y(tǒng)一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，因此發(fā)展上呈現(xiàn)多頭馬車的狀況。消費(fèi)者因?yàn)閾?dān)心所購買的產(chǎn)品被淘汰或是無法和其他產(chǎn)品享有兼容性，所以購買意愿不高。即使像是同一個協(xié)會認(rèn)證的產(chǎn)品，彼此之間還是會有兼容性的問題存在，例如：Qi認(rèn)證過后的產(chǎn)品，發(fā)送端跟接受端之間在接口溝通時會產(chǎn)生協(xié)議錯誤，造成無法充電的現(xiàn)象。然而不論是磁感應(yīng)或磁共振技術(shù)，我們都可以預(yù)測無線充電技術(shù)在未來絕對會是消費(fèi)市場的主流之一，因此更有賴這三大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的消長態(tài)勢以及電信業(yè)者的支持與否，來決定無線充電技術(shù)市場的走向與未來普及度。身為測試驗(yàn)證業(yè)界的專家，百佳泰也將會持續(xù)追蹤無線充電的技術(shù)與發(fā)展，并提供廠商最實(shí)時的信息，以及市場的趨勢走向。