隔空充电 来了!

江淮晨报 2021-02-03 06:13 大字

本报讯 最近,摩托罗拉、小米等手机厂商相继演示了一种“隔空充电”的新技术:通过发射器就能给距离数米远的手机充电,完全不用考虑充电位置,哪怕拿在手里也可以充电。

“……将充电桩发射的毫米波信号,通过整流电路转化为电能,实现科幻的隔空充电体验。”1月29日,雷军在其介绍小米自研隔空充电技术的微信公众号文章里这样写道,后在其个人微博发布演示视频。

简单来说,就是“不需要任何充电线、充电底座,无论将手机揣在兜里还是拿在手上,都能实现自动隔空充电”。这般科幻的体验真实现了吗?何时实现?

从技术落地来说,行业专家对记者表示,隔空充电技术能不能落地为一个被消费者接受的产品,可能还需要一段较长的时间;从市场前景的角度看,专家表示,未来是否会被大众所需要,将取决于充电效率和应用场景两个主要因素。

在小米宣布自研隔空充电技术当天,联想中国区手机业务部总经理陈劲抢先两个多小时,在其自己的微博发布演示视频,介绍了摩托罗拉的隔空充电技术。联想集团曾于2014年收购了摩托罗拉的手机业务。而在当天晚间,摩托罗拉官方微博再次发布一个短视频,似作“补充”介绍。两家公司的线上“竞演”,引来网友对隔空充电的诸多讨论。

在陈劲发布的演示视频中,演示了将两个手机放置于距离充电发射器80cm和100cm两个位置上同时充电,用手挡住充电发射器时,手机充电中断;移开遮挡,充电继续。陈劲在其微博称,“我们视频中手挡住充电器会停止充电,是专门为用户健康开发的安全设置,是在功率较大的充电器发射端,检测到人体遮挡时提供的安全保护,这是工程设计的人机保护常识。”

摩托罗拉官方微博当晚再次发布一演示视频,介绍了其隔空充电技术不受异物阻挡、支持边玩边充的特点。

隔空充电和无线充电

有什么不一样?

现在很多设备支持无线充电。但是,目前的无线充电仍需将设备牢牢贴着充电器才能充上电。距离过远或者贴合的位置有偏离,都会导致充电失败。与此相比,隔空充电能以一台发射器或充电桩为主体,给距离自己数米远的手机隔空无线充电。而且只要在作用的半径范围之内,手机可以随意移动。

西瓜视频科普创作人周哲介绍,无线充电指采用一种非物理接触的方式来实现电能传输的技术。现在主流的无线充电技术主要可分为两类,一类是非辐射型的,一类是辐射型的。

所谓“非辐射型充电”的原理,其实是通过电磁感应的方式来进行充电,比如,常见的无线手机充电板。基本上只需要将手机贴在充电板上,通过磁共振的方式增加输电的功率和距离,但随之带来的是输电效率下降。

隔空充电技术属于“辐射型充电”。它通过发射定向的射频电磁波,经过特殊的整流器把电磁波能量收集起来,最后转化成直流电,达到给手机充电的效果。

神似魔术的隔空充电是怎样做到的?

在发布的“隔空充电”技术广告宣传片中,只要你拿着手机进入自家客厅,手机就和一台炫酷的隔空充电桩感应,自动开始充电。有的科幻粉丝还翻出了刘慈欣的《三体》中的相关情节,惊呼2021年第一个月还没过完,科幻已经在变成可以使用的科技了。

隔空充电,这个技术看起来非常酷炫,实际上如果拆解一下,它不过是由几个已有的技术——无线充电、波束成型和UWB定位组合起来的效果。

首先来看无线充电。它的原理,是制造一个小小的电磁场,通过电磁感应来传输能量,我们日常使用的电磁炉就是这个原理。

那么隔空充电呢,因为距离远了,就不能制造一个磁场把充电设备和手机同时“圈”进去,只能改用电磁波来传输能量。说白了就是通过天线将电磁波发送给手机,相当于我们日常使用的WiFi和移动通信的“能量加强版”。

波束成形技术,之前主要被用于通信:通过多个天线发出信号,就可以利用它们波阵面的差异做到改变波束的方向。接下来,就是整个“隔空充电”中最关键的一步了,让携带电能的电磁波找到“终点”,也就是要充电的手机。在通信领域,找到用户终端的方法,就是用电磁波把所有方向扫描一遍,在某个方向收到终端应答,就算找到了终端位置。

但是,给电子设备充电却不能这么做,毕竟电磁波的能量比较高,不能在随便乱扫描中浪费,所以必须先用UWB技术找到手机的位置,再用波束成型技术发射能量电磁波。

隔空充电

辐射大吗?会不会被偷电?

隔空充电到底是什么?真如科幻电影那样?辐射大不大?会不会浪费电或者被隔壁邻居偷电?

隔空充电,数米内支持多设备充电

据小米方面介绍,小米隔空充电技术核心在于空间定位和隔空能量传输,其隔空充电桩内置5个相位干涉天线,可以对手机进行毫秒级空间定位,精准探测手机位置。

“144个天线构成的相位控制阵列,通过波束成形将毫米波定向发射给手机。目前小米隔空充电技术,已经实现了数米半径内,单设备5瓦远距离充电。”

在应用场景上,多设备也可以同时充电(每台设备均支持5瓦),甚至异物遮挡也不降低充电效率。“手机不论是揣在兜里还是拿在手上,都能实现自动隔空充电,让充电摆脱线材、充电底座的束缚,进入真无线时代。”

值得注意的是,据多家媒体报道,三星也曾申请类似隔空充电的技术专利,但后续并没有发布相关产品;华为也正在研制类似的无线充电技术;美国一些公司,以及日本松下等企业,目前也有相关的无线充电研究项目。

在2020年4月1日,OPPO官方曾发布“愚人节”视频微博称OPPO Ace infinity搭载全球首发的FreeVOOC隔空充电技术,可在10米内实现5-10W的稳定充电功率。最后,OPPO表示,视频纯属虚构,但绝对可以有。

网友热议,多方面疑问待解

记者注意到,小米隔空充电消息发布后引发网友热议。网友最关心的话题是:对人体有害吗?辐射会不会特别大?

还有网友担心,这样会被偷电或产生电力浪费。“隔空充电需要密码吗?以后普及了,邻居会不会蹭我家的电用?”“会不会出现类似‘WiFi万能钥匙’的应用蹭电?”

甚至有网友调侃隔空充电5瓦的充电效率,“好家伙,和苹果CEO库克说的一样,五福一安(5V1A)果然是未来。”“这样就可以正大光明地取消附赠数据线了。”

自苹果宣布在iPhone12系列产品上取消原来附赠的充电器后,小米也宣布在小米11中实施取消上述附赠品。

不过,也有期待隔空充电的网友,“以后再也不用连接着数据线充电打游戏了,可以一边打游戏一边隔空充电,爽。”“再也不怕忘记给手机充电了。”“一旦技术成熟,用在电动汽车上,是不是可以一边跑一边充电了?”

专家:就是无线充电,肯定会有辐射

对于隔空充电的面世,通信行业专家项立刚接受记者采访时称,其实就是无线充电,而且更大的功率,肯定会有辐射。

“较远距离通过充电桩发射无线电波,在家庭的环境中,人暴露在无线电辐射中,要保证充电速度,一定得加大功率,很可能对身体有较大影响,这个疑虑不太容易消除。”

至于是否会被隔壁邻居偷电,项立刚认为,不太可能,因为有墙,穿透肯定不行的。

项立刚还表示,隔空充电因为距离远,损耗也大,“无线充电比有线充电损耗要高很多,曾经这种损耗达到30%,如果较远距离充电,一定会有较大损耗,使用较多,会有较大的能源浪费。”

OPPO VOOC闪充首席科学家张加亮曾表示,隔空充电是对未来充电技术的向往。以OPPO上述发布的虚构视频为例,特点是:它是主动充电技术,先定位手机然后充电,如果手机不动,将会被锁定,功率将会逐渐提升,实现更快的充电;一旦通路中断,则会重新扫描。

项立刚还提出了隔空充电可能产生的新问题,“如果在家中部署较多这样的无线充电设备,会不会对其它无线电设备造成干扰,这也需要关注。”

针对隔空充电辐射和是否会被偷电等问题,记者联系了小米方面,对方回应称,因为目前还是预研阶段,细节不方便透露,“但是可以肯定的是,商用的时候肯定会是安全的。”综合央广网、《成都商报》

晨报制图 朱佩佩

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