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隔空充電產(chǎn)品再問世,無源物聯(lián)網(wǎng)又有新玩法?

2023-04-06 13:59 物聯(lián)傳媒

導(dǎo)讀:近日,無線充電方案公司Energous宣布其新技術(shù)“WattUp”正式落地,搭載該技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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。

近日,無線充電方案公司Energous宣布其新技術(shù)“WattUp”正式落地,搭載該技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(jù)了解,Energous的方案中涉及到兩種設(shè)備,分別為功率發(fā)射器和接收器。通常情況下,只要部署一個功率發(fā)射器,在以其為圓心的10米半徑內(nèi),所有接收器都可以通過900MHz的頻率接收到發(fā)射器的能量。

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Energous的WattUp產(chǎn)品及解決方案(圖源:網(wǎng)絡(luò))

對比傳統(tǒng)的無源技術(shù),該方案在部署和傳輸距離上的確有不小優(yōu)勢,但與此同時,也不禁讓人想起更有優(yōu)勢的華為e-IoT(無源蜂窩物聯(lián)網(wǎng))技術(shù),以及更早入局的小米隔空充電產(chǎn)品。不過讓人更好奇的是,以上二者貌似都沒了后續(xù)。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(chǎn)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(chǎn)品等問題之前,還需先簡單介紹射頻無線充電技術(shù)。

射頻無線充電技術(shù),在實現(xiàn)方式上隸屬于無源技術(shù),旨在讓設(shè)備無需連接電線或插入電池即能使用。射頻無線充電技術(shù)的基本原理是利用電磁感應(yīng)和共振原理,將電能從發(fā)送端無線傳輸?shù)浇邮斩恕?/strong>具體來說,發(fā)送端的發(fā)射器通過產(chǎn)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(shù)將電磁場轉(zhuǎn)換為電能,并為設(shè)備提供充電。

目前,最常見且應(yīng)用最廣泛的射頻無線充電通信協(xié)議便是RFID,此外也有更多通信協(xié)議在向無源化發(fā)展。

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基于不同通信協(xié)議的射頻無線充電技術(shù)

不難發(fā)現(xiàn),不少通信協(xié)議的開發(fā)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(jù)官方通稿,Energous的方案基于特定的900MHz工作,需要安裝功率發(fā)射器和接收器,于是可以將二者類比為基站和標(biāo)簽,不過相比傳統(tǒng)基站標(biāo)簽提供的通信、定位功能,該方案還能對標(biāo)簽進(jìn)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(tǒng)。通過該系統(tǒng),可實現(xiàn)對一個倉庫中近6500件服裝進(jìn)行實時信息跟蹤與顯示,且不需要電池供電。由于標(biāo)簽支持所有信息的實時顯示與調(diào)用,所以在資產(chǎn)追蹤應(yīng)用上相比傳統(tǒng)標(biāo)簽更勝一籌。

同時在運動追蹤方向,Energous解決方案已經(jīng)在美國大學(xué)橄欖球比賽中開始應(yīng)用,將WattUp與UWB技術(shù)結(jié)合,可以實現(xiàn)橄欖球?qū)崟r位置的精準(zhǔn)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(xiàn)。

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

已落地的射頻無線充電技術(shù)

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(yè)中的電子標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽已隨處可見。不僅如此,RFID的子技術(shù)NFC,已將射頻無線充電的市場擴(kuò)充到了C端。

早在2020年, NFC標(biāo)準(zhǔn)官方組織NFC Forum就宣布,新的“無線充電規(guī)范”(Wireless Charging Specification,簡稱“WLC”)已經(jīng)獲得批準(zhǔn),最高能實現(xiàn)1W的充電速度。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括智能手表、智能手環(huán)、無線耳機(jī)、手寫筆等小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,目前意法半導(dǎo)體已在出貨相關(guān)芯片。

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WLC充電設(shè)備(圖源:網(wǎng)絡(luò))

  • 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(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果發(fā)布會上,二者聯(lián)合推出了e-IoT(蜂窩無源物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)。

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圖源:5G-Advanced行動計劃

據(jù)了解,基于該技術(shù),設(shè)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(xiàn)室外200m,室內(nèi)20m的覆蓋。

但在應(yīng)用落地上,截止發(fā)稿日,網(wǎng)絡(luò)上還未出現(xiàn)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(chǎn)公司——《蜂窩無源物聯(lián)網(wǎng)芯片已準(zhǔn)備量產(chǎn),要革誰的命?》,據(jù)了解,文中的智匯芯聯(lián)微電子有限公司已在量產(chǎn)芯片。

  • 毫米波

小米早在2021年初就推出了隔空充電技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)米半徑內(nèi),多設(shè)備也同時充電(每臺設(shè)備均支持5瓦),甚至異物遮擋也不降低充電效率。

據(jù)了解,隔空充電技術(shù)通過小米自研的隔空充電樁實現(xiàn),其中內(nèi)置5個相位干涉天線,用于對手機(jī)進(jìn)行毫秒級空間定位;144個天線構(gòu)成相位控制陣列,通過波束成形將毫米波定向發(fā)射給手機(jī),手機(jī)通過微型信標(biāo)天線接收,以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電。

能夠發(fā)現(xiàn),其實在應(yīng)用場景、傳輸距離、便捷度等方面,同類產(chǎn)品的發(fā)展都已比較超前。但事實上,這些已經(jīng)落地的技術(shù)并非完全都已規(guī)?;瘧?yīng)用,也就是說,射頻無線充電的市場其實還有待開發(fā),并且發(fā)展之路還有些坎坷。

射頻無線充電市場龐大

但發(fā)展仍受限?

根據(jù)今日CNNIC發(fā)布的第51次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》顯示,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面,截至12月,我國移動網(wǎng)絡(luò)的終端連接總數(shù)已達(dá)35.28億戶,移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到18.45億戶。而隨著設(shè)備量的激增,其實對用戶對設(shè)備的用電管理需求已經(jīng)發(fā)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(shù)來滿足。

因此,在日漸增多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備量面前,射頻無線充電技術(shù)擁有非常大潛力。

不過對于射頻無線充電技術(shù)而言,其未來發(fā)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(shù)需要設(shè)備自身具有射頻接收器,這限制了一些設(shè)備的使用范圍。

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

第三,射頻無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化也是一個重要的挑戰(zhàn)。在射頻無線充電技術(shù)的發(fā)展過程中,需要制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以確保不同設(shè)備之間的兼容性和互操作性。