Откакто бяха изобретени електрическите устройства, много устройства трябваше да бъдат включени в постоянен източник на захранване, за да работят. Захранването на батерията позволява на някои устройства да се откъснат от постоянното им включване. Въпреки това батериите все още трябва да се презареждат и за дълго време това изисква устройствата да бъдат включени. През последните години подложките за безжично зареждане направиха живота по-лесен.
Не е нужно да се мъчите да посегнете към паднал кабел или да сте се забъркали при включването му. Можете просто да поставите телефона си на определено място и той ще се зареди без никакво суетене. Безжичното зареждане е супер удобно и дори е интегрирано в неща като бюра и маси за кафе. Така че дори не е нужно да имате самостоятелна подложка за зареждане.
Все още работи само ако телефонът ви е на правилното място. Обхватът на зарядните подложки по принцип е нищожен. С някои изправени стойки за зареждане дори не можете да поставите телефона си настрани, за да гледате видеоклип, докато се зарежда. И ако свалите телефона си от подложка за зареждане или не го поставите достатъчно внимателно, той просто няма да работи.
Начинът да поправите това е доста очевиден, за да увеличите обхвата. Възможността да зареждате телефона си или дори другите си устройства, просто като ги поставите в същата стая като зарядно устройство, ще промени играта. Това обаче идва с големи технически пречки.
На всеки няколко години има някакво движение в областта. Energous, например, направи презентации на множество изложения на CES, но все още няма такива ориентирани към потребителя продукти, които да се показват за него и със сигурност не се е превърнало в общоприето име с толкова полезно технология. Xiaomi обаче е нарицателно име.
Компанията е третият по големина производител на смартфони и има сериозен бюджет за научноизследователска и развойна дейност, за да се справи с проблеми като този. Xiaomi също така има дълга история на прокарване на рамката по отношение на високоскоростното зареждане на телефони, както кабелно, така и безжично. Така че с Съобщението на Xiaomi за неговата технология Mi Air Charge, всъщност може да получим поглед към почти осезаеми бъдещи технологии.
Защо безжичното зареждане в размер на стаята е толкова трудно?
Преди да се заемем с това как работи Mi Air Charge, си струва да покрием защо безжичното зареждане е трудно, за да можем да оценим адекватно технологията, която го кара да работи. Безжичното зареждане работи на същия принцип като NFC и RFID карти и четци. Той се възползва от една странност на електромагнетизма.
Всеки протичащ електрически ток генерира магнитно поле. Магнитното поле може от своя страна да индуцира електрически ток във верига. Чрез внимателно проектиране на две вериги можете да направите една, която произвежда магнитно поле, което генерира електрически ток в другата, като по същество предава електричество безжично. Ето как работят сегашните безжични зарядни устройства.
Проблемът е ефективността. Създаденото магнитно поле се разпространява равномерно във всички посоки. Това означава, че силата на полето пада около квадрата на разстоянието. Така че, ако можете да предавате 10 W мощност на разстояние от 1 см, тя намалява до 2,5 W само на 2 см. Количеството енергия, което трябва да извлечете, за да зареждате безжично по този начин на всяко разстояние в мащаба на стаята, бързо става нелепо. Увеличаването на технологията не е жизнеспособно решение, така че трябва да се промени нещо друго.
Въведете Mi Air Charge
Mi Air Charge използва технология за „формиране на лъчи“, за да направи безжичното зареждане в размер на стаята, ако все още не е реалност, поне възможност. Beamforming е доказана технология, която можете да използвате всеки ден, без дори да го осъзнавате. Съвременните Wi-Fi рутери с множество антени използват формиране на лъч, за да увеличат своя обхват и силата на сигнала.
Формирането на лъч работи на простата предпоставка, че вълните могат да си пречат една на друга. Да предположим, че имате две вълни в басейн с вода и те се пресичат една върху друга. В този случай върховете и вдлъбнатините на двете вълни се комбинират, за да образуват супер върхове и супер вдлъбнатини, когато се подравнят със съответните си връстници, преди да продължат по пътя си. Това се случва с всяка вълна, дори със светлина като радиовълните, използвани в Wi-Fi.
По отношение на силата на Wi-Fi сигнала, тези супер пикове са горещи точки. Внимателното регулиране на силата на сигнала на множество антени създава много персонализиран модел на смущения. С известна интелигентна обработка е възможно да се гарантира, че горещата точка на сигнала от модела на смущения се намира на действителното устройство, увеличавайки скоростите на предаване и максималния обхват. Още по-добре, дори е възможно да коригирате модела на смущения в реално време, за да гарантирате, че горещата точка за силата на сигнала ви следва. Другите устройства във вашата мрежа са наоколо, докато всяко от тях се движи.
Mi Air Charge прави същото. Просто използва различна честота на светлината. Той също така използва индуцирания ток за зареждане на устройство, вместо да предава данни с висока скорост. За съжаление е малко по-сложно от това. Свързаните Wi-Fi устройства обикновено излъчват обратно към рутера чрез нормални операции. Това позволява на рутера да следи постоянно и точно техните относителни местоположения и да коригира модела на смущения, ако е необходимо. Решенията за безжично зареждане не трябва непременно да имат сигнал за връщане, за да направят това.
Mi Air Charge има базова станция с пет антени, за да накара всичко да работи. Те се използват за прецизно локализиране на антената на маяка в съвместимо устройство в обхват. Базовата станция всъщност предава мощността с масив от 144 (да, това сто и четиридесет и четири не е печатна грешка) антени за създаване на интерференционната картина чрез формиране на лъч от mm вълна сигнал. Приемащото устройство има масив от четиринадесет антени, които преобразуват сигнала в мощност за зареждане на устройството.
Xiaomi твърди че технологията може едновременно да предава 5W мощност към множество устройства. Той също така твърди, че мощността може да бъде получена на няколко метра и че сигналът не се влошава от предмети по пътя. За съжаление, колкото и страхотно да звучи, има някои лоши новини.
Лошите новини
Един проблем с тази технология е, че тя по никакъв начин не е съвместима с настоящите устройства. За да работите, трябва телефонът ви да има подходящия хардуер в него, което сега не е така. Можете да добавите необходимата електроника чрез адаптер или кутия за зарядно устройство. За съжаление, това ще увеличи обема и вероятно ще заеме порта за зарядно устройство.
Друг проблем вероятно е цената. Докато телефонът ви вече има набор от антени, добавянето на още няколко няма да струва твърде много. Базовата станция е различна. Базовата станция ще трябва да се справи с повече мощност, което не е твърде голям проблем. Освен това трябва да има почти сто и петдесет антени вътре. Това ще започне да струва доста пари. Имате и разходите за процесорната мощност, необходима за справяне с всичко. Реално погледнато, вероятно ще имате още по-високи цени за няколко поколения. Такъв така наречен „данък за ранно приемане“ е стандартен за най-модерните и авангардни технологии.
Bulk вероятно ще бъде незначителен проблем. Въпреки че още няколко антени няма да са проблем с цената на телефона, пространството е на първо място и вероятно ще трябва да даде нещо. Освен това базовата станция вероятно ще бъде доста обширна, приблизително с размерите на няколко рутера, подредени един върху друг. Всъщност можете да видите това в Xiaomi изображения в прессъобщението, където базовата станция изглежда е с размерите на странична маса до диван.
Последният въпрос, поне за момента, е просто времето. Xiaomi първоначално обяви Mi Air Charge през януари 2021 г. Оттогава не се споменава повече за него. Той е изтрил оригиналното съобщение от своя блог, въпреки че все още може да се види чрез Wayback машина. Това предполага, че Mi Air Charge е по-скоро технологична демонстрация, отколкото прототип за продукт, почти готов за пускане на пазара.
Заключение
Едно от нещата, които не повдигнахме като проблем, беше ограничението до 5W. Въпреки че 5W може да не е много, заслужава да се отбележи, че това е ранна технологична демонстрация, а не краен продукт, така че спецификациите може да се променят в бъдеще. Също така си струва да се отбележи, че 5W зареждане е относително нежно за батерията, което я влошава по-малко от високоскоростното зареждане. Така че докато имате време устройството ви да се зарежда бавно, то всъщност е по-добро за неговата дълготрайност. Това намеква за истинската сила на такъв продукт. Ако бъде поставен на работно място или във вашия дом, той ще може внимателно да зарежда много устройства наведнъж за дълги периоди.
Теоретично би било възможно да се захранват и други устройства по същия начин. Например устройства с ниска мощност, като дистанционни за телевизори и други устройства, захранвани с батерии за еднократна употреба, биха били идеален случай на употреба. Подобна комбинация вероятно ще намали и отпадъците от батерии за еднократна употреба. Много IoT устройства също могат да бъдат направени съвместими с безжична система за захранване.
Наистина безжичното захранване би било чудесна удобна функция. Също така е вероятно това да стане реалност в сравнително близко бъдеще. Въпреки че имаме технологията, за да го направим с технологията, която имаме сега, както показва концепцията за Mi Air Charge на Xiaomi. Това би била авангардна технология със свързани високи разходи. Без широкото приемане на устройства, той също няма лесен път до домовете на хората. За да започнете да го използвате, ще ви е необходим нов хардуер и трябва да замените стария хардуер.
Очакваме с нетърпение да чуем повече по темата. Или от Xiaomi с актуализиран продукт, или от конкурент, който прокарва технологията напред. Също така наистина бихме искали всеки бъдещ продукт да бъде стандартизиран в полза на всички потребители. В идеалния случай това би се случило без дълъг период на конкуренция на стандартите. За съжаление, за момента не звучи, че идеята е напълно готова за най-добрия момент. Не забравяйте да споделите вашите мисли в коментарите по-долу.