無線充電器的發展之路
電子消費:一個正在研究的新的技術正在讓依賴充電器的手機設備擺脫他們的束縛。
如果電磁學之父邁克爾?法拉第可以乘坐時光機來到21世紀,毫無疑問他將對iPhone肅然起敬。但當他連續五個小時使用觸摸屏瀏覽網頁、打電話、玩游戲,在利用衛星定位儀確認自己所在方位后,他也會陷入難題:為什么,所有這些先進技術和交流方式,這樣一個尖端產品還是需要塞到充電器里去充電?如果移動設備可以利用空氣中的信號打電話瀏覽網頁,那電為什么不可以?很多消費者和手機制造商經常這樣問自己――不過無論是新的還是早就建立的技術公司都還沒找到答案。
對于那些一直關注電子行業的觀察家來說,無線充電器的承諾聽起來十分得熟悉。2004年的時候,一家英國的技術公司Splashpower對電子消費公司的無線充電器表示了“非常強烈”的興趣。基于法拉第19世紀發現的電磁感應原理,這個公司的“Splashpad”包含了一個當電流通過時可以制造磁場的線圈。當帶有同樣線圈的移動設備靠近那個無線充電器,之前的過程就是倒轉,磁場就會為第二個線圈提供電流,這樣就可以做到無線為設備的電池進行充電。不幸的是,雖然法拉第的電磁感應原理在測試的時候站得住腳,Splashpower還沒有――直到去年宣布破產的時候都沒有推出過一個產品。
由于操作建議而且規模容易控制,電磁感應仍然是現在研究無線充電器公司的技術選擇。不過,正如Splashpower發現的那樣,理論是不能直接轉化為賺錢的工具的。對于公司來說其中一個主要的難題就是要說服制造商們將他們的組建做的與他們的設備一致。不過后來他們做了一些有意義的改進。
第一個是2008年成立的無線電協會,這個協會致力于為無線充電感應建立一個統一的標準,然后才能研制適配器。(這個模型有點像是藍牙,一種小范圍的無線技術,現在很多手機都有。)這個新協會的成員包括大的電子消費公司,例如飛利浦和三洋,也有芯片制造商,德克薩斯儀器公司。
協會主席也是飛利浦標準化指揮官的Menno Treffers說全球標準是對無線充電器適配器唯一最重要的要求。飛利浦是少有的幾家擁有無線充電設備業務的公司――比較著名的有,電子牙刷還有一些叫“親密的雙卡信息”。不過Treffers先生承認更多的合作需要保證各種不同的設備,比如手機,筆記本電腦和數碼相機,都可以共同使用同樣的充電器。
無線設備供應商之間的強烈競爭也加速了無線充電器的研究。在今年的電子產品展覽的明星,這個展覽每年都會在拉斯維加斯舉行,Pre,Palm生產的先進的小巧的智能手機)。這個手機擁有標準技術的特征――觸摸屏,無線上網,全球衛星定位系統,藍牙和內置攝像頭――Pre還有一個可供選擇的充電設備,叫做觸摸石,就是利用電磁感應原理無線為設備充電。當設備放在墊塊上,兩個儀器就會通過內置感應器識別對方。墊塊里面的磁鐵就會將手機與墊塊吸附在一起然后進行充電。
Palm并不是唯一一家在拉斯維加斯推出無線充電器的公司。Fulton創新公司,無線電協會的拎一個成員并且是Splashpower資產的買家,利用這次展覽揭開了一系列的產品,這些產品包括在開車的時候可以利用車內的安裝的帶有感應線圈的控制設備無線為移動設備充電。(寶馬公司說將會在韓國推出的7系車內就會有一個專門為三星手機設置的無線充電器)而Bosch公司的經過改良的工具箱則展示了無線電充電器設備的潛力。
其他一些正在進行的家庭設備包括將充電器植到廚房的灶臺里,這樣就可以無線使用攪拌器和其他設備。Fulton創新公司的Bret Lewis說他們公司的技術也可以用在工業設備上,或者為電動汽車充電。人們關注手機,筆記本電腦和其他耗電產品雖然只是暫時的,但他將2009年視為“無線年”。雖然這個看起來可能有點過于野心勃勃,不過現在發展的三分之一表明將感應充電轉化為商機可能并不遙遠了。
2008年11月的時候,德克薩斯儀器公司宣布與Fulton創新公司結合“來加速發展有效的無線電解決方案”。為世界上很多領先的手機公司制造商提供手機組件德克薩斯儀器公司,正在為支持Fulton創新公司發展的技術研究帶有完整線路的產品,,目的在于減少無線充電器所需要的組件的花費和大小,并且讓設備使用者用起來更簡單,并盡快適應他們的產品。
“從一個半導體和電力管理觀點來看,我們正在做的無線充電器是一種自然的延伸。”Masoud Beheshti說,他是德克薩斯儀器公司的電池充電主任。他預言,像藍牙,無線充電器在逐漸被廣泛應用之前,將最先出現在高端設備上。
無線充電設備是基于電磁感應的思想主導著市場,一些在短距離和長距離內交換電力的可供選擇的技術也在發展。總部在科羅拉多州的WildCharge已經開始銷售一些無線充電設備。這種設備是用比較便宜的不過很簡易的方法,就是將移動設備與一個特制的鏈接通過四個具有傳感性的金屬釘來制造電流。
WildCharge和該技術的持照人發展了一些可以替代流行電子設備的后備品,這些設備包括摩托羅拉的RAZR手機和任天堂電子游戲管理者和索尼游戲機3。即使這些設備過時了,這兩個家伙都能建立與發射臺建立直接的電子聯系。這個公司還發明了主意紅黑莓智能手機特別“皮膚”,這樣他們也可以不需要充電器就給手機充電。雖然他們可能沒有運用感應的“wow”因素組合,這個連接避免了設備和墊塊之間“握手”的需要,只需要在充電開始之前利用特別的方式將設備和墊塊連接在一起。
另一個系列的想法是長距離無線傳輸電力,這個方法可以讓我們連充電器都丟掉。這個技術就是利用從收發臺發出的收音機電波和廣播的能量,還有天線發出的能量,來制造電。 利用被動電的方法是從水晶收音機上發現的,這個方法在很難換電池或者充電的地方的短距離實驗成功了。問題是長距離的通過強烈的電波來為手機和筆記本電腦充電可能對人體健康有害,而且理論上很難實現。
然而一個總部設在賓夕法尼亞州匹茲堡的Powercast的公司,發明了一個可以在一邊運行的情況下一邊做事情并且維持在安全的電力水平的無線電產品。在不超過1.5米的范圍內,這個技術可以用在低電壓的燈光系統上;而在超過3米的范圍內,電波可以為細流充電提供電為電池重新充電;而在超過差不多7.5米的時候,就可以為無線傳感網絡充電了。公司稱這個產品可以提供的電量“在米以上毫瓦”,“在厘米以上瓦”。
雖然PowerBeam做了另外一個嘗試,這個實驗在硅谷開啟。該技術利用激光從一個地方發射到另外一個地方,不過這個辦法有太多需要面對的困難。PowerBeam說低的激光電力密度和一系列的保護措施保證了人們可以在規則允許的情況下不受輻射。
有這么多的公司在為無線電而努力,還要有多久才能有答案?根據Forrester的顧問Charles Golvin,需要考慮的其中一個重要的部分就是讓制造商們放棄劃算的產線經濟。他說,很多手機制造商們利用他們專用充電器來留住顧客,于是人們更可能去買那些在他們家里或者在辦公室,車里已經有的充電器。這個可能會導致他們不愿意去使用常用的無線充電器標準。不過Colvin先生認為強烈的建議可能會使無線業務需要更長的普及時間。
市場調查公司Gartner的Stephan Ohr認為對無線充電器的展望具有現實意義,不過廣泛傳播的路途可能不像行業所預期的那么容易。為了流行起來新技術一般都會經過一個“期望過大”的階段,不過以沒有獲得關注告終。在通過了“沮喪的海槽”,在期望回到比較合理的水平之后,才會被大眾所接受。而談到無線電充電器的時候,Ohr先生認為大概需要3到5年的時間。
不過現在比較重要的是什么時候,而不是是否,無線電充電器會成為主流。而如果真的到了沮喪的海槽為他們自己尋找出路的時候,或許他們可以從法拉第那里得到鼓勵。他注意到“沒有任何事情因為太奇妙而不能成真,如果他已經遵守了自然的法則。”甚至利用無線電充電的iPhone。