馬迪
環(huán)視著地鐵車(chē)廂里那些對(duì)著手機(jī)戳戳點(diǎn)點(diǎn)的人們,我常納悶他們是不是和我一樣,有著“一日一充”的煩惱。
不止手機(jī),其他許多移動(dòng)智能終端的電池續(xù)航能力都令人頭疼,當(dāng)疲憊了一天迫不及待想要上床入眠,卻還得強(qiáng)撐著為一堆電量不足的電子產(chǎn)品充電;當(dāng)整裝待發(fā)準(zhǔn)備外出旅游時(shí),總得帶上一大堆電池電線充電器。更糟糕的是,有時(shí)要么是明明帶了充電器,卻找不到電源插口……
不,這不是我們想要的生活。
在目前電池技術(shù)還未出現(xiàn)重大突破的情況下,無(wú)線充電技術(shù)的春天正在走近。這種技術(shù)帶來(lái)的便利不言而喻:不受插座和線纜束縛,也使不同品牌配置不同充電器的時(shí)代宣告結(jié)束,電子產(chǎn)品的完全密封和防水性能也成為可能。
原理來(lái)自19世紀(jì)
1820年,丹麥物理學(xué)家漢斯·奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng),即電流的磁效應(yīng);1831年,英國(guó)物理學(xué)家邁克爾·法拉第總結(jié)出電磁感應(yīng)定律。這兩個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn),不僅揭示了電和磁的統(tǒng)一,還證明了它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。因此,無(wú)線充電的原理非常簡(jiǎn)單:發(fā)送端連接有線電源并產(chǎn)生電磁波,接收端感應(yīng)發(fā)送端的電磁波從而產(chǎn)生電流。
其實(shí)早在1890年,物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉就已經(jīng)在著手進(jìn)行無(wú)線輸電試驗(yàn)。這位美國(guó)籍的克羅地亞人,一生最大的抱負(fù),即為實(shí)現(xiàn)全球電力的無(wú)線傳輸。
1900年,特斯拉籌建了高達(dá)29米的沃登克里佛廣播塔(Wardenclyffe Tower),試圖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無(wú)線電力傳輸。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)尚不成熟,以及免費(fèi)傳播并獲取電力的想法顯然威脅到了某些人的利益——特斯拉的試驗(yàn)受到了強(qiáng)力阻撓,沃登克里佛廣播塔也被強(qiáng)行拆除。雖然這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)最終以失敗告終,但是特斯拉卻通過(guò)它成為了現(xiàn)代無(wú)線電通訊的鼻祖。
事實(shí)上,從低頻波到宇宙射線,我們周?chē)涑庵鞣N電磁波,它們都攜帶著或多或少的能量。在不少物理學(xué)家看來(lái),人們要做的或許僅僅是找到合適的辦法接收和利用這些能量。既然原理并不復(fù)雜,為什么使用該類(lèi)技術(shù)的無(wú)線充電器普及這么困難呢?簡(jiǎn)單地說(shuō),最大障礙就在“傳輸距離”方面。
眾所周知,傳輸電力即便通過(guò)金屬線路傳輸,距離遠(yuǎn)了也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的線路損耗,更別提通過(guò)空氣傳輸了——距離增大以后感應(yīng)的能量會(huì)迅速減少。電磁波的傳播沒(méi)有定向性,而且傳輸效率過(guò)低,因此,無(wú)線電力傳輸一直沒(méi)能取得太多的進(jìn)展。
令人期待的Qi標(biāo)準(zhǔn)
2008年12月17日,全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium)正式成立。2010年8月正式推出Qi1.0標(biāo)準(zhǔn),作為低功耗便攜式電子設(shè)備充電的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
正如藍(lán)牙是短距離交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、WiFi是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn),Qi正在成為無(wú)線充電的通行標(biāo)準(zhǔn)和代名詞。自發(fā)布以來(lái),Qi已經(jīng)演進(jìn)到1.0.3版本,目前主要支持低功率設(shè)備,功率最高5W。
Qi是通過(guò)在手機(jī)中加裝電磁感應(yīng)裝置和控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的,當(dāng)然,一個(gè)可接公共電源的無(wú)線充電站也必不可少——它類(lèi)似一個(gè)托盤(pán),只需將支持Qi的移動(dòng)設(shè)備放在其上即可充電。獲得聯(lián)盟認(rèn)證、帶有“Qi”標(biāo)識(shí)的不同品牌的手機(jī)都可使用,不用做任何配對(duì)設(shè)置,簡(jiǎn)單高效,無(wú)需線纜。
在測(cè)試中,Qi的充電效率與有線充電方式非常接近,達(dá)到了70%以上,可廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP3、照相機(jī)等手持低功率設(shè)備中。而筆記本電腦、上網(wǎng)本等的中等功率無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)正在研發(fā)之中。
在遠(yuǎn)景計(jì)劃中,WPC計(jì)劃將Qi充電站植入到家庭、汽車(chē)、火車(chē)等各個(gè)公共場(chǎng)所,從而讓消費(fèi)者可以隨時(shí)隨地、方便快捷地享受無(wú)線充電帶來(lái)的無(wú)限便捷。
也許有人會(huì)擔(dān)心電磁輻射問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),電子產(chǎn)品都有固定工作頻率,頻率越高,輻射越大。常見(jiàn)的小家電如電動(dòng)剃須刀、電熨斗、咖啡機(jī)、加濕器、電吹風(fēng)等,工作頻率一般在50~60HZ左右,屬于超低頻產(chǎn)品,對(duì)人體的健康影響最小。根據(jù)WPC的規(guī)范文件顯示,目前無(wú)線充電產(chǎn)品的工作頻率同樣設(shè)定在50~60HZ這一范圍,理論上其電磁輻射水平和普通小家電相當(dāng)。
未來(lái),無(wú)線充電技術(shù)將這樣改變我們的生活:
當(dāng)你工作時(shí),手機(jī)放在辦公桌上,它在自動(dòng)充電;在咖啡廳、賓館,甚至廁所,你都可以隨時(shí)為各種電子產(chǎn)品充電,“電量不足”將是一件奇怪的事。家里的天花板上裝上一塊電能發(fā)射器,電視機(jī)、洗衣機(jī)、電磁爐都會(huì)自動(dòng)接收電能,連孩子玩的遙控汽車(chē)都不再需要電池。
你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,無(wú)線充電的未來(lái),準(zhǔn)確地說(shuō),應(yīng)該叫“無(wú)線供電”,也就是一邊傳輸一邊使用,不需要任何類(lèi)似于電池的電量存儲(chǔ)設(shè)備,更不需要提前充電了。到那時(shí),電線、插線板、電池都可以消失了。我們甚至感受不到電的存在——它就像空氣一樣,無(wú)拘無(wú)束,近在咫尺。