iPhone8將用上WiFi充電？－聊聊充電那點事兒

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來源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：方東 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平  審協(xié)北京中心光電部

原標題：iPhone8將用上WiFi充電？－聊聊充電那點事【IP創(chuàng)新贏】

iPhone 8即將發(fā)布，其上會搭載哪些新功能？作為果粉的小贏，對新一代產(chǎn)品也很期待，網(wǎng)傳iPhone 8將使用WiFi充電技術，這是真的嗎？

當聽說iPhone 8將基本告別充電器這個消息時，小贏的感覺是這樣的：

隨時隨地，只要有WiFi的地方，就能邊上網(wǎng)邊充電，以后的生活是不是變成這樣了：

可是話說回來，WiFi不就是無線網(wǎng)絡信號嗎？

怎么能實現(xiàn)無線充電？

無線充電會對人體有輻射嗎？

別急，小贏帶你看懂無線充電技術的前世今生。

1、第一代無線充電技術

第一代無線充電技術還要追溯到十幾年前的手機霸主“諾基亞”，2011年已經(jīng)走在下坡路上的諾基亞，在研發(fā)上仍具實力，當年推出了第一款無線充電手機“諾基亞810”。隨后，SONY，三星，摩托羅拉，谷歌等公司都紛紛跟進，推出了自己的第一代電磁感應式無線充電手機。

什么是第一代無線充電技術？

以三星公司的發(fā)明專利申請CN201610334380.1（中國專利申請?zhí)枺槔?br/>

手機里具有接收線圈，充電器里具有發(fā)送線圈。電力通過發(fā)送線圈輸出感應電流,接收線圈收集感應電流并將收集的電流供應到手機內的無線充電模塊，無線充電模塊將收集的電力轉換成電壓，以對手機電池進行充電。手機放在充電器的上面即可進行充電，無需通過充電線和充電器連接。

第一代無線充電技術由于采用電磁感應原理，使用時的空間自由度低，充電區(qū)域的面積小，手機需要準確地放置在相應的位置上。小贏看來：該技術沒有在市場上成功的原因就是技術不完善，點對點充電，用戶體驗差。

2、第二代無線技術

為了提供更好的用戶體驗，第二代無線充電技術，即磁共振無線充電技術應運而生。

典型的第二代充電技術，可以參考微鵝科技公司的專利（CN105406609A）：以磁共振原理利用電能發(fā)射板傳輸?shù)碾娔?，傳輸距離遠，接收結構中的主板和接收線圈采用空心結構，可以從各個方向獲得傳輸?shù)哪芰浚瑐鬏斝矢摺?br/>

雖然磁共振充電方式確實在空間和放置自由度方面有更大的提升，但仍因效率差，成本高而受阻，因此，與磁感應相比，磁共振迄今為止部署的基礎設施也明顯比較少，以磁共振方式充電的第二代充電方式，也沒有廣泛的融入到大家的生活中。

3、未來的無線充電會怎樣？

通過上面分析，目前已成熟的無線充電技術，無論是電磁感應式還是磁共振式都沒有突破距離的限制，距離自由自在的一邊玩手機一邊無線充電還很遠。

在解決無線充電距離方面，也許無線電波式是最好的選擇。所謂無線電波式：將環(huán)境電磁波轉換為直流電流，通過電路傳輸為設備充電。從理論上講，采用無線電波的充電方式，其有效充電距離可以達到了10m以上。

雖然無線電波式充電的原理很簡單，而且設備也不難制造。但是如何在保證功率的情況下，將其集成在手機、手表這樣的設備卻是世界性難題。

來自美國的一家初創(chuàng)公司Energous正在為解決這個難題而努力，根據(jù)新聞報道：Energous去年（2016年11月）收到蘋果的主要供貨商之一的Dialog公司的1000萬美元的投資，并在今年2月推出了一款只有7×7mm大小的WattUp（Energous公司芯片品牌） RF無線充電發(fā)射端IC（集成電路）DA4100，根據(jù)該公司的宣傳資料記載，最遠可以在15英尺（約4.57米）的距離為設備充電。

雖然該公司的宣傳片很炫酷，但是沒有給出充電功率等具體參數(shù)，目前小贏也沒有見到市面上的產(chǎn)品搭載了該IC，所以目前無線電波的充電方式也更多的是處于研發(fā)階段。

為了直觀的了解三種無線充電技術的優(yōu)劣，我們進行了參數(shù)比對：

根據(jù)該上圖可知，更符合未來趨勢的是無線電波式充電，但目前保證距離卻是以犧牲轉換率和充電時長為代價的。因此，提升傳輸功率、縮短充電時間、降低傳輸溫度獲得更高的自由度將成為無線充電技術需要克服的瓶頸。

4、蘋果公司的無線充電技術

蘋果公司申請的無線充電技術的專利有很多，重點還是在磁懸浮充電技術和電磁感應的充電技術方面。（還記得小贏講過的那個懸浮在空中的燈泡嗎？原理是一樣的哦，點擊標題直達：Flyte:懸浮在空中的燈泡）

來看看蘋果公司今年剛剛公開的磁懸浮充電技術專利申請（美國發(fā)明專利申請公開號：US2017/0063194A1）。

磁懸浮臺300中有三組線圈，產(chǎn)生的磁場除了能給手機充電外，還分別用于對手機進行提升、對提升位置進行控制和對旋轉進行控制。將手機的音頻與磁懸浮臺的主控制器連接，手機還會隨著音樂“跳舞”。

而剛剛公布的蘋果公司中國專利（申請?zhí)朇N201580046364.6）更是能夠通過感應技術實現(xiàn)設備與設備之間的充電：

想象一下，將iPhone和iWatch只要放在iMac或MacBook上，不用插電源就可以自動充電了。這也就是IT界常說的，構建了產(chǎn)品生態(tài)吧。

俗話說，無風不起浪。瘋傳的蘋果iPhone 8采用的WiFi又是有什么依據(jù)呢？

仔細追溯起來，這種說法還源于蘋果公司的一件專利申請（美國發(fā)明專利申請?zhí)枺篣S14/921895），該申請的名稱為Wireless Charging and Communications Systems With Dual-Frequency Patch Antennas。

該專利申請中，公開了手機中內置雙極雙頻天線，該天線獲取/提供網(wǎng)絡信號以及電源電波，其能夠實現(xiàn)家庭WiFi路由器向蜂窩節(jié)點免費充電，用戶無需借助底座或是數(shù)據(jù)線，在家里的任何地方就能為iPhone等設備進行充電。

然而，蘋果的專利申請僅描述了通信鏈路頻率背后的無線功率傳輸理論，并沒有透露操作細節(jié)的具體實施方式，也就是并沒有描述如何解決大家所關心的“充電效率”的問題，因此僅僅從這篇專利上，很難想象出iPhone 8馬上就能夠實現(xiàn)WI-FI充電。

5、iPhone 8無線充電技術展望

小贏通過仔細梳理蘋果公司關于無線充電領域的專利發(fā)現(xiàn)，蘋果布局了不同的充電方式，同時從蘋果的商業(yè)活動上也能夠看出一些端倪。

    蘋果公司加入了WPC聯(lián)盟，說明其要在電磁感應式的無線技術上有所建樹；

    蘋果公司又獲得了INTEL公司關于磁共振的IP，其也能在磁共振技術上獲得技術累積；

    跟Energous公司的合作，則說明其在無線電波充電領域也是充滿雄心。


也就是說，蘋果在三個方面都下注，無論最后那種技術勝出，蘋果都會是贏家！


但是，小贏通過以上分析，在目前電磁感應技術和磁共振技術用戶體驗差，WiFi充電充電效率低、充電時間長的背景下，在iPhone8上應用WiFi充電的方式，目前看來還顯得技術準備上非常倉促，相信并期待這項功能可能只是果粉的一廂情愿。


但小贏仍然愿意相信，隨著技術的不斷成熟。未來可以暢游在WiFi環(huán)繞、電量滿格的互聯(lián)網(wǎng)世界中。這樣樸素的夢想，在日新月異的IT領域，估計很快就會實現(xiàn)吧……




來源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：方東 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平   審協(xié)北京中心光電部

編輯：IPRdaily 趙珍  /   校對：IPRdaily   縱橫君