Siden elektriske enheter ble oppfunnet, har mange enheter måttet kobles til en konstant strømkilde for å fungere. Batteristrøm gir noen enheter et pusterom fra konstant å måtte kobles til. Batteriene må imidlertid fortsatt lades, og i lang tid krever dette at enhetene er koblet til. De siste årene har trådløse ladeputer gjort livet enklere.
Du trenger ikke å fikle med å strekke deg etter en kabel som falt eller famlet med å plugge den inn. Du kan bare legge fra deg telefonen på et bestemt sted, og den vil lade uten noe oppstyr. Trådløs lading er super praktisk og har til og med blitt integrert i ting som skrivebord og salongbord. Så du trenger ikke engang å ha en frittstående ladepute.
Det fungerer fortsatt bare hvis telefonen din er på rett sted. Utvalget av ladeputer er i utgangspunktet ingenting. Med noen stående ladestativ kan du ikke engang legge telefonen sidelengs for å se en video mens den lades. Og hvis du slår telefonen av en ladepute eller ikke plasserer den forsiktig nok, vil den rett og slett ikke fungere.
Måten å fikse dette på er ganske åpenbar, for å øke rekkevidden. Å kunne lade telefonen eller til og med de andre enhetene dine ganske enkelt ved å plassere dem i samme rom som en lader, ville være en game-changer. Dette kommer imidlertid med store tekniske hindringer.
Med noen års mellomrom er det en viss bevegelse i feltet. Energous, for eksempel, har holdt presentasjoner på flere CES-messer, men har fortsatt ikke noen brukervendte produkter for å vise for det, og har absolutt ikke blitt et kjent navn med en så nyttig teknologi. Xiaomi er imidlertid et kjent navn.
Selskapet er den tredje største smarttelefonprodusenten og har et seriøst FoU-budsjett for å kaste på problemer som dette. Xiaomi har også en lang historie med å presse konvolutten angående høyhastighetslading av telefoner, både kablet og trådløst. Så med Xiaomis kunngjøring om Mi Air Charge-teknologien, kan vi faktisk få et blikk på nesten håndgripelig fremtidig teknologi.
Hvorfor er trådløs lading i romskala så vanskelig?
Før vi kommer inn på hvordan Mi Air Charge fungerer, er det verdt å dekke hvorfor trådløs lading er vanskelig, slik at vi kan verdsette teknologien som gjør at det fungerer. Trådløs lading fungerer etter samme prinsipp som NFC- og RFID-kort og -lesere. Den drar nytte av et innfall av elektromagnetisme.
Enhver flytende elektrisk strøm genererer et magnetfelt. Et magnetfelt kan i sin tur indusere en elektrisk strøm i en krets. Ved å nøye utforme to kretser, kan du lage en som produserer et magnetfelt som genererer en elektrisk strøm i den andre, som i hovedsak overfører elektrisitet trådløst. Slik fungerer dagens trådløse ladere.
Problemet er effektiviteten. Magnetfeltet som dannes sprer seg jevnt i alle retninger. Dette betyr at feltstyrken faller av omtrent kvadratet på avstanden. Så hvis du kan overføre 10W strøm på en avstand på 1 cm, faller det til 2,5W på bare 2 cm. Mengden strøm du trenger å trekke for å lade trådløst på denne måten i alle romskalaavstander, blir fort latterlig. Å skalere opp teknologien er ikke en levedyktig løsning, så noe annet må endres.
Skriv inn Mi Air Charge
Mi Air Charge bruker "beamforming"-teknologi for å gjøre trådløs lading i romskala, om ikke en realitet ennå, i det minste en mulighet. Beamforming er en velprøvd teknologi som du kan bruke hver dag uten å være klar over det. Moderne Wi-Fi-rutere med flere antenner bruker stråleforming for å øke rekkevidden og signalstyrken.
Beamforming fungerer på den enkle forutsetningen at bølger kan forstyrre hverandre. Anta at du har to krusninger i en vannbasseng, og de krysser hverandre. I så fall kombineres toppene og bunnene til de to krusningene for å lage supertopper og superbunner når de er på linje med sine respektive jevnaldrende før de fortsetter på veien. Dette skjer med alle bølger, til og med lys som radiobølgene som brukes i Wi-Fi.
Når det gjelder Wi-Fi-signalstyrke, er disse supertoppene hot spots. Nøye justering av signalstyrken til flere antenner skaper et veldig tilpassbart interferensmønster. Med litt smart prosessering er det mulig å sikre at signal-hotspot fra interferensmønsteret er plassert på den faktiske enheten, noe som øker overføringshastigheter og maksimal rekkevidde. Enda bedre, det er til og med mulig å justere interferensmønsteret i sanntid for å sikre at signalstyrkens hotspot følger deg. De andre enhetene på nettverket ditt er rundt når hver av dem beveger seg.
Mi Air Charge gjør det samme. Den bruker bare en annen lysfrekvens. Den bruker også den induserte strømmen til å lade en enhet i stedet for å overføre data ved høye hastigheter. Dessverre er det litt mer komplisert enn som så. Tilkoblede Wi-Fi-enheter sender vanligvis tilbake til ruteren gjennom normale operasjoner. Dette gjør at ruteren konstant og presist kan spore deres relative plasseringer og justere interferensmønsteret etter behov. Trådløse ladeløsninger har ikke nødvendigvis et retursignal å gjøre dette med.
Mi Air Charge har en basestasjon med fem antenner for å få det hele til å fungere. Disse brukes til å nøyaktig lokalisere beacon-antennen i en kompatibel enhet innenfor rekkevidde. Basestasjonen overfører faktisk kraften med en matrise på 144 (ja, det hundre og førtifire er ikke en skrivefeil) antenner for å skape interferensmønsteret gjennom stråleforming av en mm-bølge signal. Mottaksenheten har en rekke med fjorten antenner som konverterer signalet til strøm for å lade enheten.
Xiaomi hevder at teknologien samtidig kan overføre 5W strøm til flere enheter. Den hevder også at strømmen kan mottas på flere meter og at signalet ikke blir forringet av gjenstander i veien. Dessverre, så bra som dette høres ut, er det noen dårlige nyheter.
De dårlige nyhetene
Et problem med denne teknologien er at den på ingen måte er kompatibel med nåværende enheter. For å fungere, må du ha riktig maskinvare i telefonen, noe som ikke er tilfelle nå. Du kan legge til nødvendig elektronikk via en adapter eller laderkoffert. Dessverre vil dette legge til bulk og sannsynligvis ta opp laderporten.
Et annet problem er sannsynligvis prisen. Selv om telefonen din allerede har en rekke antenner, vil det ikke koste for mye å legge til noen flere. Basestasjonen er annerledes. Basestasjonen må håndtere mer strøm, noe som ikke er så mye problem. Den må også ha nesten hundre og femti antenner inni seg. Det vil begynne å koste en del penger. Du har også kostnaden for prosessorkraften som kreves for å håndtere alt. Realistisk sett vil du sannsynligvis ha enda høyere priser i noen generasjoner. En slik såkalt "early adopter tax" er standard på blødende og banebrytende teknologi.
Bulk kommer sannsynligvis til å være et mindre problem. Selv om noen flere antenner ikke vil være et kostnadsproblem i en telefon, er plassen på en premie, og noe vil sannsynligvis måtte gi. I tillegg vil basestasjonen sannsynligvis være ganske omfattende, omtrent på størrelse med noen få rutere stablet oppå hverandre. Faktisk kan du se dette i Xiaomis pressemeldingsbilder, hvor basestasjonen ser ut til å være på størrelse med et sidebord ved siden av en sofa.
Det siste problemet, i hvert fall for øyeblikket, er rett og slett tid. Xiaomi kunngjorde opprinnelig Mi Air Charge i januar 2021. Den har siden ikke henvist til det ytterligere. Den har slettet den opprinnelige kunngjøringen fra bloggen sin, selv om den fortsatt kan sees via Wayback-maskin. Dette antyder at Mi Air Charge var mer en teknisk demo enn en prototype for et produkt nesten klart til å markedsføre.
Konklusjon
En av tingene vi ikke tok opp som et problem, var begrensningen til 5W. Selv om 5W kanskje ikke er mye, er det verdt å merke seg at dette er en tidlig teknisk demo, ikke et sluttprodukt, så spesifikasjonene kan endre seg i fremtiden. Det er også verdt å merke seg at 5W lading er relativt skånsom mot batteriet, og forringer det mindre enn høyhastighetslading. Så så lenge du har tid til at enheten din kan lades sakte, er den faktisk bedre for dens levetid. Dette antyder den sanne styrken til et slikt produkt. Hvis den plasseres på en arbeidsplass eller i hjemmet ditt, vil den være i stand til å forsiktig lade mange enheter samtidig over lange perioder.
Teoretisk sett vil det være mulig å drive andre enheter på samme måte. For eksempel vil enheter med lavt strømforbruk, som fjernkontroller til fjernsyn og andre batteridrevne engangsenheter, være en ideell brukssituasjon. En slik kombinasjon vil sannsynligvis også kutte ned på engangsbatteriavfall. Mange IoT-enheter kan også gjøres kompatible med et trådløst strømsystem.
Trådløs strømforsyning ville faktisk være en veldig praktisk funksjon. Det er også trolig en realitet i relativt nær fremtid. Mens vi har teknologien til å gjøre det med teknologien vi har nå, som Xiaomis Mi Air Charge-konsept viser. Det ville vært en ny teknologi med tilhørende høye kostnader. Uten utbredt bruk av enheter, har den heller ikke en enkel vei inn i folks hjem. For å begynne å bruke det, trenger du ny maskinvare og må erstatte gammel maskinvare.
Vi ser frem til å høre mer om emnet. Enten fra Xiaomi med en oppdatert produktbrief eller fra en konkurrent som presser teknologien fremover. Vi vil også veldig gjerne se at ethvert fremtidig produkt blir standardisert til fordel for alle forbrukere. Ideelt sett ville dette skje uten en lang periode med konkurrerende standarder først. Dessverre, for øyeblikket, høres det ikke ut som ideen er helt klar for beste sendetid. Ikke glem å dele tankene dine i kommentarene nedenfor.