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隔空充電產品再問世,無源物聯網又有新玩法?

時間:2023-04-04

來源:物聯傳媒

導語:射頻無線充電技術,在實現方式上隸屬于無源技術,旨在讓設備無需連接電線或插入電池即能使用。

  近日,無線充電方案公司Energous宣布其新技術“WattUp”正式落地,搭載該技術的物聯網設備可以通過射頻無線充電的方式,完成隔空充電,功率傳輸距離最長為10米,且對接收端的擺放位置與方向沒有要求。

  據了解,Energous的方案中涉及到兩種設備,分別為功率發射器和接收器。通常情況下,只要部署一個功率發射器,在以其為圓心的10米半徑內,所有接收器都可以通過900MHz的頻率接收到發射器的能量。

  對比傳統的無源技術,該方案在部署和傳輸距離上的確有不小優勢,但與此同時,也不禁讓人想起更有優勢的華為e-IoT(無源蜂窩物聯網)技術,以及更早入局的小米隔空充電產品。不過讓人更好奇的是,以上二者貌似都沒了后續。于是,本文就來簡單探究,射頻無線充電能否成為一種新趨勢,以及各家產品的競爭力和該市場的潛力又如何。

  射頻無線充電是什么?

  在討論市場和產品等問題之前,還需先簡單介紹射頻無線充電技術。

  射頻無線充電技術,在實現方式上隸屬于無源技術,旨在讓設備無需連接電線或插入電池即能使用。射頻無線充電技術的基本原理是利用電磁感應和共振原理,將電能從發送端無線傳輸到接收端。具體來說,發送端的發射器通過產生高頻射頻信號來激勵一個電磁場,并將電磁場向接收端傳輸,接收端的接收器則通過共振技術將電磁場轉換為電能,并為設備提供充電。

  目前,最常見且應用最廣泛的射頻無線充電通信協議便是RFID,此外也有更多通信協議在向無源化發展。

  不難發現,不少通信協議的開發端已在積極布局無線射頻充電,不過文首提到的Energous又有何特色呢?

  Energous有何特色?

  根據官方通稿,Energous的方案基于特定的900MHz工作,需要安裝功率發射器和接收器,于是可以將二者類比為基站和標簽,不過相比傳統基站標簽提供的通信、定位功能,該方案還能對標簽進行充電。

  在接受國外媒體采訪時,Energous介紹了一些使用案例。比如某服裝零售商在倉儲管理中大范圍部署WattUp PowerBridge系統。通過該系統,可實現對一個倉庫中近6500件服裝進行實時信息跟蹤與顯示,且不需要電池供電。由于標簽支持所有信息的實時顯示與調用,所以在資產追蹤應用上相比傳統標簽更勝一籌。

  同時在運動追蹤方向,Energous解決方案已經在美國大學橄欖球比賽中開始應用,將WattUp與UWB技術結合,可以實現橄欖球實時位置的精準定位,而WattUp還可以給佩戴在球員身上的傳感器供電,從而更好地評估球員每場比賽的表現。

  能夠看出,在產品功能和應用場景上,Energous的確有不小優勢。但要討論相比已有產品其競爭力如何,Energous其實不占優勢。

  已落地的射頻無線充電技術各有千秋

  RFID

  眾所周知,無論是商超、店鋪中的電子價簽,還是倉儲、物流業中的電子標簽,RFID標簽已隨處可見。不僅如此,RFID的子技術NFC,已將射頻無線充電的市場擴充到了C端。

  早在2020年, NFC標準官方組織NFC Forum就宣布,新的“無線充電規范”(Wireless Charging Specification,簡稱“WLC”)已經獲得批準,最高能實現1W的充電速度。主要應用領域包括智能手表、智能手環、無線耳機、手寫筆等小型物聯網設備,目前意法半導體已在出貨相關芯片

  蜂窩

  2022年6月,在中國移動攜手華為舉行的5G-Advanced雙鏈融合產業創新成果發布會上,二者聯合推出了e-IoT(蜂窩無源物聯網)技術。

  據了解,基于該技術,設備可以直接通過基站獲取能量,完成射頻無線充電,并且可以實現室外200m,室內20m的覆蓋。

  但在應用落地上,截止發稿日,網絡上還未出現由華為或中國移動落地的具體項目。不過在此前,筆者報道過另一家使用蜂窩通信完成射頻無線充電的國產公司——《蜂窩無源物聯網芯片已準備量產,要革誰的命?》,據了解,文中的智匯芯聯微電子有限公司已在量產芯片。

  毫米波

  小米早在2021年初就推出了隔空充電技術,能夠實現數米半徑內,多設備也同時充電(每臺設備均支持5瓦),甚至異物遮擋也不降低充電效率。

  據了解,隔空充電技術通過小米自研的隔空充電樁實現,其中內置5個相位干涉天線,用于對手機進行毫秒級空間定位;144個天線構成相位控制陣列,通過波束成形將毫米波定向發射給手機,手機通過微型信標天線接收,以實現遠距離充電。

  能夠發現,其實在應用場景、傳輸距離、便捷度等方面,同類產品的發展都已比較超前。但事實上,這些已經落地的技術并非完全都已規模化應用,也就是說,射頻無線充電的市場其實還有待開發,并且發展之路還有些坎坷。

  射頻無線充電市場龐大  但發展仍受限?

  根據今日CNNIC發布的第51次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示,在物聯網發展方面,截至12月,我國移動網絡的終端連接總數已達35.28億戶,移動物聯網連接數達到18.45億戶。而隨著設備量的激增,其實對用戶對設備的用電管理需求已經發生了變化。

  一方面,有線供電有部署成本高、安裝位置受限、位置變更成本高等缺點,所以越來越的場景中,電池更加適配。但在另一方面,其他的場景中,由于電池受尺寸、儲量、換電成本的限制,所以更需要無源技術來滿足。

  因此,在日漸增多的物聯網設備量面前,射頻無線充電技術擁有非常大潛力。

  不過對于射頻無線充電技術而言,其未來發展還受到不小限制,主要包括以下幾個方面:

  首先,射頻無線充電技術需要設備自身具有射頻接收器,這限制了一些設備的使用范圍。

  第二,安全性問題也是射頻無線充電技術需要解決的重要問題之一。由于射頻無線充電技術的電磁波可能對人體產生一定的輻射危害,因此需要針對其安全性問題進行深入研究和探索。

  第三,射頻無線充電技術的標準化和規范化也是一個重要的挑戰。在射頻無線充電技術的發展過程中,需要制定相關的技術標準和規范,以確保不同設備之間的兼容性和互操作性。


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