З тих пір, як були винайдені електричні пристрої, для роботи багато пристроїв потрібно було підключати до постійного джерела живлення. Енергія батареї дозволяє деяким пристроям відпочити від постійної потреби в підключенні. Однак батареї все одно потрібно заряджати, а для цього потрібно тривалий час підключати пристрої. Останнім часом бездротові зарядні панелі полегшили життя.
Вам не потрібно ламати голову, щоб дістатися до кабелю, який впав або не впорався з його підключенням. Ви можете просто покласти свій телефон на конкретне місце, і він зарядиться без зайвої метушні. Бездротова зарядка надзвичайно зручна і навіть інтегрована в такі речі, як письмовий стіл і журнальний столик. Тож вам навіть не потрібно мати окрему зарядну панель.
Це все ще працює, лише якщо ваш телефон знаходиться в потрібному місці. Діапазон зарядних колодок в основному нічого. З деякими вертикальними підставками для зарядки ви навіть не можете покласти телефон набік, щоб дивитися відео, поки він заряджається. І якщо ви збиваєте телефон із зарядної панелі або не розташовуєте його досить акуратно, він просто не спрацює.
Спосіб виправити це досить очевидний, збільшити діапазон. Можливість зарядити свій телефон або навіть інші пристрої, просто помістивши їх в одній кімнаті з зарядним пристроєм, змінить гру. Однак це супроводжується серйозними технічними перешкодами.
Кожні кілька років у цій сфері відбувається якийсь рух. Наприклад, Energous виступала з презентаціями на кількох виставках CES, але досі їх не має продукти, орієнтовані на користувачів, щоб показати для нього, і, безумовно, не стало загальною назвою з таким корисним технології. Xiaomi, однак, є загальною назвою.
Компанія є третім за величиною виробником смартфонів і має серйозний бюджет на дослідження та розробки для вирішення подібних проблем. Xiaomi також має довгу історію розвитку швидкісної зарядки телефонів, як дротової, так і бездротової. Так з Оголошення Xiaomi про свою технологію Mi Air Charge, ми насправді можемо отримати погляд на майже відчутні технології майбутнього.
Чому бездротова зарядка в масштабі кімнати така важка?
Перш ніж ми перейдемо до того, як працює Mi Air Charge, варто пояснити, чому бездротова зарядка є важкою, щоб ми могли належним чином оцінити технологію, завдяки якій вона працює. Бездротова зарядка працює за тим же принципом, що й NFC та RFID-карти та зчитувачі. Він використовує переваги електромагнетизму.
Будь-який електричний струм створює магнітне поле. Магнітне поле може, у свою чергу, індукувати електричний струм в колі. Ретельно спроектувавши дві схеми, ви можете створити одну, яка виробляє магнітне поле, яке генерує електричний струм в іншому, по суті, передає електрику бездротовим способом. Ось як працюють нинішні бездротові зарядні пристрої.
Проблема в ефективності. Створене магнітне поле рівномірно поширюється в усіх напрямках. Це означає, що напруженість поля падає приблизно на квадрат відстані. Отже, якщо ви можете передати 10 Вт потужності на відстань 1 см, то на відстані 2 см вона знизиться до 2,5 Вт. Обсяг енергії, який вам знадобиться для бездротової зарядки таким чином на будь-якій відстані в кімнаті, швидко стає смішним. Розширення технології не є життєздатним рішенням, тому потрібно щось змінити.
Введіть Mi Air Charge
Mi Air Charge використовує технологію «формування променя», щоб зробити бездротову зарядку в масштабі кімнати якщо ще не реальністю, то принаймні можливою. Формування променя — це перевірена технологія, яку ви можете використовувати щодня, навіть не усвідомлюючи цього. Сучасні маршрутизатори Wi-Fi з декількома антенами використовують формування променів для збільшення діапазону та сили сигналу.
Формування променя працює на простій передумові, що хвилі можуть заважати одна одній. Припустимо, у вас є дві брижі в басейні з водою, і вони перетинаються один над одним. У цьому випадку піки та впадини двох брижів об’єднуються, щоб утворити суперпіки та суперпадини, коли вони вирівнюються з відповідними однолітками, перш ніж продовжити свій шлях. Це відбувається з будь-якою хвилею, навіть світлом, як радіохвилі, що використовуються в Wi-Fi.
З точки зору потужності сигналу Wi-Fi, ці суперпіки є гарячими точками. Ретельне регулювання сили сигналу кількох антен створює дуже настроювану картину перешкод. Завдяки розумній обробці можна гарантувати, що точка доступу сигналу від інтерференційної картини розташована на фактичному пристрої, збільшуючи швидкість передачі та максимальну дальність. Навіть краще, можна навіть налаштувати інтерференційну картину в режимі реального часу, щоб переконатися, що точка доступу сили сигналу слідує за вами. Інші пристрої у вашій мережі знаходяться поруч, коли кожен з них рухається.
Mi Air Charge робить те ж саме. Він просто використовує іншу частоту світла. Він також використовує індукований струм для зарядки пристрою, а не для передачі даних на високих швидкостях. На жаль, це трохи складніше. Підключені пристрої Wi-Fi зазвичай передають назад на маршрутизатор через звичайну роботу. Це дозволяє маршрутизатору постійно й точно відстежувати їх відносні розташування та за потреби коригувати картину перешкод. Рішення для бездротової зарядки не обов’язково мають зворотний сигнал для цього.
Mi Air Charge має базову станцію з п’ятьма антенами, щоб все працювало. Вони використовуються для точного визначення місцезнаходження антени-маяка в сумісному пристрої в межах досяжності. Базова станція фактично передає потужність з масивом 144 (так, це сто і сорок чотири не є друкарською помилкою) антени для створення інтерференційної картини за допомогою формування променя мм-хвилі сигнал. Приймальний пристрій має решітку з чотирнадцяти антен, які перетворюють сигнал в живлення для зарядки пристрою.
Стверджує Xiaomi що технологія може одночасно передавати 5 Вт потужності на кілька пристроїв. Він також стверджує, що потужність може бути отримана на відстані кількох метрів і що сигнал не погіршується об’єктами на шляху. На жаль, як би чудово це не звучало, є і погані новини.
Погані новини
Однією з проблем цієї технології є те, що вона жодним чином не сумісна з поточними пристроями. Щоб працювати, вам знадобиться, щоб у вашому телефоні було відповідне обладнання, що зараз не так. Ви можете додати необхідну електроніку через адаптер або футляр для зарядного пристрою. На жаль, це призведе до збільшення обсягу і, ймовірно, займе порт зарядного пристрою.
Інша проблема, ймовірно, ціна. Хоча у вашому телефоні вже є набір антен, додавання ще кількох не буде коштувати занадто дорого. Базова станція відрізняється. Базовій станції доведеться працювати з більшою потужністю, що не є великою проблемою. У ньому також повинно бути майже сто п’ятдесят антен. Це почне коштувати непоганих грошей. Ви також отримуєте витрати на обчислювальну потужність, необхідну для обробки всього. Реально, ви, ймовірно, матимете ще вищі ціни протягом кількох поколінь. Так званий «податковий податок на ранніх споживачів» є стандартним для передових і передових технологій.
Масова, ймовірно, буде незначною проблемою. Хоча додаткові антени не будуть проблемою вартості в телефоні, місце вкрай дорого, і, швидше за все, доведеться щось дати. Крім того, базова станція, ймовірно, буде досить великою, приблизно розміром з кілька маршрутизаторів, поставлених один на одного. Насправді, ви можете побачити це в Xiaomi зображення прес-релізу, де базова станція здається розміром із столик біля дивана.
Останнім питанням, принаймні на даний момент, є просто час. Спочатку Xiaomi анонсувала Mi Air Charge у січні 2021 року. Відтоді він більше не посилається на нього. Він видалив оригінальне оголошення зі свого блогу, хоча його все ще можна побачити через Wayback Machine. Це говорить про те, що Mi Air Charge був скоріше технічною демонстрацією, ніж прототипом продукту, майже готового до продажу.
Висновок
Однією з речей, які ми не порушували як проблему, було обмеження до 5 Вт. Хоча 5 Вт може бути небагато, варто зазначити, що це рання технічна демонстрація, а не кінцевий продукт, тому характеристики можуть змінитися в майбутньому. Варто також зазначити, що зарядка 5 Вт відносно м’яка по відношенню до акумулятора, погіршуючи його менше, ніж високошвидкісна зарядка. Отже, якщо у вас є час для повільної зарядки пристрою, це насправді краще для його довговічності. Це натякає на справжню міцність такого продукту. Якщо встановити його на робочому місці або вдома, він зможе м’яко заряджати багато пристроїв одночасно протягом тривалого періоду.
Теоретично таким же чином можна було б живити й інші пристрої. Наприклад, пристрої з низьким енергоспоживанням, такі як пульти від телевізора та інші одноразові пристрої з батарейним живленням, були б ідеальним випадком використання. Така комбінація, ймовірно, також зменшить кількість відходів одноразової батареї. Багато пристроїв IoT також можна зробити сумісними з бездротовою системою живлення.
Дійсно, бездротова доставка живлення була б чудовою зручною функцією. Це також, ймовірно, стане реальністю у відносно найближчому майбутньому. Хоча ми маємо технологію, щоб зробити це за допомогою технологій, які ми маємо зараз, як показує концепція Xiaomi Mi Air Charge. Це була б передова технологія з супутніми високими витратами. Без широкого поширення пристроїв він також не має легкого шляху до людей. Щоб почати його використовувати, вам знадобиться нове обладнання та заміна старого обладнання.
Ми з нетерпінням чекаємо більше на цю тему. Або від Xiaomi з оновленим описом продукту, або від конкурента, який просуває технологію вперед. Ми також дуже хотіли б, щоб будь-який майбутній продукт був стандартизований на благо всіх споживачів. В ідеалі це відбулося б без тривалого періоду конкуренції стандартів. На жаль, на даний момент, здається, ідея не зовсім готова до прайм-тайму. Не забудьте поділитися своїми думками в коментарях нижче.