متى سنرى الشحن اللاسلكي عبر المسافة؟

القيد الرئيسي للهواتف الذكية هو عمر البطارية. على الرغم من بعض التحسينات في سرعات الشحن وكفاءة الطاقة على مدى العامين الماضيين، عمر بطارية أطول لا يزال يتصدر قائمة أمنيات معظم مالكي الهواتف الذكية، وفقًا لـ أ استطلاع يوجوف. يعد الاضطرار إلى توصيل هواتفنا وشحنها كل يوم أو يومين أمرًا مزعجًا للغاية.

الشحن اللاسلكي، كما نعرفه حاليًا – من خلال منصات الشحن اللاسلكي توظيف معيار تشى - بالتأكيد يقلل الاحتكاك. فهو يلغي الحاجة إلى التحسس بالأسلاك، ولكنه لا يزال يتطلب الاتصال. ما نتصوره حقًا عندما نسمع الشحن اللاسلكي هو احتمال شحن هواتفنا الذكية في جيوبنا أو حقائبنا، مع إرسال الطاقة لاسلكيًا عبر المسافة.

إن تقنية تحقيق الشحن اللاسلكي عبر المسافة موجودة منذ بضع سنوات. العلم سليم. في حين أن هناك بعض الشركات تعمل على زيادة نطاق الحث المغناطيسي، وهو ما يعتمد عليه تشي، فإن معظم تقنيات الشحن اللاسلكي عبر المسافة تستخدم إشارات الترددات الراديوية (RF). يرسل جهاز الإرسال إشارات التردد اللاسلكي، مثلما يفعل جهاز توجيه Wi-Fi، ويقوم هوائي صغير على الجهاز الذي يتم شحنه بالتقاطها وتوجيهها إلى جهاز استقبال الطاقة اللاسلكي.

إنه يعمل بالتأكيد

لقد شهدنا العديد من العروض التوضيحية للطاقة اللاسلكية عبر تقنية المسافة على مدار السنوات القليلة الماضية من شركات مثل نشيط, أوسيا، و TechNovator، وهو يعمل بالتأكيد. ولكن هناك بعض المحاذير. تستغرق منصات الشحن اللاسلكي Qi وقتا أطول لشحن هواتفنا مقارنة بالاتصالات السلكية، كما أن الشحن اللاسلكي عبر المسافة أبطأ.

العرض التوضيحي الأكثر إثارة للإعجاب الذي رأيناه حتى الآن جاء من Ossia بتقنية Cota الخاصة بها. كانت أجهزة الإرسال عبارة عن قطعتين كبيرتين من البلاط يبلغ عرضهما بضعة أقدام، وكانت قادرة على توصيل الطاقة إلى أ Galaxy S7 (مع جهاز استقبال مدمج) مستمر أثناء تحركه في جميع أنحاء الغرفة لمسافة تصل إلى حوالي 10 أقدام بعيد.

وقال حاتم زين، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Ossia، لموقع Digital Trends: "كلما ابتعدت أكثر فأكثر، أصبحت الطاقة أقل".

الحد الأقصى للنطاق هو حوالي 30 قدمًا، ولكن في هذه المسافة يمكنك فقط الحصول على كمية صغيرة جدًا من الطاقة. على بعد 6 أقدام من جهاز الإرسال، ستحصل على حوالي 1 واط من الـ 10 واط التي يتم نقلها. وعلى مسافات أطول، قد تتوقع 100 أو ربما 200 مللي واط، وهو ما لا يكفي لشحن ما يصل إلى 100 مللي واط. هاتف ذكيعلى الرغم من أنه يمكن أن يبطئ عملية التفريغ.

قال زين، وهو أيضًا كبير العلماء ومؤسس ورئيس مجلس إدارة شركة Ossia: "لم أكن أحاول الحصول على الطاقة اللاسلكية عندما خطرت ببالي هذه الفكرة قبل 16 عامًا، بل كنت أحاول تحسين شبكة Wi-Fi". “كانت إشارات Wi-Fi سيئة للغاية في ذلك الوقت؛ كانت البقع الميتة في المنزل والسرعات البطيئة شائعة. وباعتباري فيزيائيًا، كنت أعلم أن استخدام المزيد من الهوائيات يمكن أن يحسن ذلك.

واصل زين إضافة المزيد والمزيد من الهوائيات ووجد أنه لم يحسن إشارة Wi-Fi بشكل كبير فحسب، بل كان لديه أيضًا القدرة على توفير قدر مفيد من الطاقة. تحتوي المربعات المستخدمة في العرض التوضيحي على 256 هوائيًا لكل منها. من خلال إضافة مربعات متعددة، من الممكن تعزيز المسافة وتوصيل الطاقة المحتمل.

تحرك بحرية في جميع أنحاء الغرفة واستمر الهاتف في الشحن. كما استمر في الشحن عندما وضع جهاز الاستقبال في جيبه، لأن الملابس لا تحجب الترددات الراديوية.

وقال: "ما يمكنك رؤيته هو شحن الهاتف عن بعد أثناء تجولي". "لا يمكن لأي شخص آخر أن يظهر لك هذا العرض التوضيحي."

هذا صحيح، ولكن السؤال الأول الذي يطرحه الجميع حول تكنولوجيا مثل هذه هو حتماً: "هل هي آمنة؟" إنهم يريدون أن يعرفوا أنهم لا يتعرضون للإشعاع الخطير.

فهل هي آمنة؟

باستخدام تقنية Cota من Ossia، يرسل جهاز الاستقبال إشارة منارة إلى جهاز الإرسال الذي يلتقط بعد ذلك شكل الموجة الواردة، ويقوم بتشغيلها مرة أخرى لتوصيل الطاقة.

قال الزين: "عليك أن تنفق القوة لتحصل على السلطة".

وهذا يتيح لها ارتداد إشارات التردد اللاسلكي عن الجدران أو السقف، ولكن أيضًا لتجنب إطلاقها مباشرة على الأشخاص. وبما أن أجسادنا تحجب إشارة المنارة، التي يتم إرسالها 100 مرة في الثانية، فلا ينبغي أن يضربنا جهاز الإرسال بشكل مباشر. لكن الملابس والبلاستيك والمطاط لا تحجب الترددات اللاسلكية، لذا يجب أن تعمل التكنولوجيا بشكل جيد عندما تكون الهواتف في حافظات أو جيوب أو حقائب.

وقال زين: "لقد أثبتنا أن هذه التكنولوجيا تحقق نفس مستوى الأمان الذي توفره شبكة Wi-Fi والبلوتوث، لذلك لا توجد مشكلة في تعريض الأشخاص للخطر".

سوف يغفر لك عدم أخذ كلمته لذلك.

"نحن نعمل مع لجنة الاتصالات الفيدرالية بشكل وثيق جدًا، ونأمل أن نتمكن قريبًا من الإعلان عن شيء ما."

الطريق إلى موافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC).

في حين أن العرض التجريبي لـ Ossia أكثر إثارة للإعجاب، يبدو أن أحد أكبر منافسيها، Energous، أقرب إلى الحصول على شهادة كمنتج آمن في السوق. ال وافقت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) على جهاز إرسال WattUp Mid Field في ديسمبر. إنها قادرة على توصيل الطاقة للأجهزة التي يصل طولها إلى ثلاثة أقدام.

وقال جوردون بيل، نائب رئيس التسويق لشركة Energous، لـ Digital Trends: "ما حصلنا عليه في ديسمبر هو موافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) على الجزء 18".

في حين أن الجزء 15، المصمم لأجهزة الاتصالات، يحد من نقل الطاقة إلى 1 واط، فإن الجزء 18 ليس لديه قيود على الطاقة أو المسافة، بشرط إمكانية توصيلها بأمان. وهذا يعني الالتزام بالمبادئ التوجيهية المتعلقة بأشياء مثل SAR (معدل الامتصاص النوعي)، الذي يقيس معدل امتصاص الجسم البشري للطاقة عند تعرضه لترددات الراديو.

وقال بيل: "إن كمية الطاقة التي نرسلها صغيرة جدًا". "إنها أصغر بكثير من الكثير من الأشياء الموجودة بالفعل في حياتك. عندما نقوم بشحن سوار اللياقة البدنية، فإننا نشحنه بقوة 100 مللي واط وربما 200 مللي واط، أثناء المشي.

هناك قيود على ما يمكنك القيام به بأمان، وربما يكون هذا أكبر حجر عثرة أمام تقنية الشحن اللاسلكي عبر المسافة اليوم. على الرغم من ظهور العديد من المنافسين، إلا أن الفوز بالموافقة قد يكون أمرًا صعبًا.

وقال بيل: "إذا كانوا سيتواجدون في السوق، فيجب عليهم الخضوع للعملية التنظيمية". "نحن الشركة الوحيدة التي تقوم بالشحن اللاسلكي عن بعد بشكل عام، ونحن الشركة الوحيدة التي قامت بفحص التكنولوجيا من خلال طرف ثالث."

الشركة الأخرى الوحيدة التي حصلت حاليًا على موافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) هي باور كاست، والتي يصل مداها إلى 80 قدمًا.

الأجهزة الأخرى سوف تأتي قبل الهواتف

ونظرًا لأن هذه التقنيات توفر حاليًا قدرًا صغيرًا جدًا من الطاقة، فإن الشركات التي تقف وراءها لا تركز على الهواتف الذكية. وبدلاً من ذلك، فإنهم يبحثون عن أجهزة مثل أجهزة التحكم في الألعاب، وأجهزة التحكم عن بعد، وأحزمة اللياقة البدنية، وأجهزة السمع، وغيرها سماعات الرأس.

قال بيل: "جهاز الإرسال ليس مثل جهاز توجيه Wi-Fi الذي يعمل على تشغيل شبكة Wi-Fi على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع". "عندما يتم توصيله، لا تخرج منه أي طاقة. ما يفعله هو رؤية الأجهزة المختلفة الموجودة ضمن نطاق البلوتوث، ومعرفة الأجهزة القريبة بدرجة كافية ليتم شحنها، والتحقق مما إذا كانت مسموحة على الشبكة.

يمكن لهذه التقنية تحديد جدول الشحن تلقائيًا، وشحن لوحة المفاتيح والماوس اللاسلكيين في العمل، على سبيل المثال، في يوم السبت الساعة 4 صباحًا عندما لا تعلم بوجود أحد. تحدد مصافحة البلوتوث جميع التفاصيل وتسمح لجهاز الإرسال بتتبع الجهاز واستهدافه. وهذا يعني أنه يمكنك تحديد أجهزة الإرسال التي يجب أن تقوم بشحن الأجهزة ومتى وكم الشحن بدقة.

وأعقب موافقة Energous في ديسمبر هذا الشهر شهادة لشحن المجال القريب، والذي يشبه إلى حد كبير شحن Qi الذي اعتدنا عليه، ولكن مع بعض المزايا المهمة.

يمكن أن يكون اكتشاف الأجسام الغريبة مشكلة بالنسبة لـ Qi. إذا كان لديك عملة معدنية أو حامل معدني بين هاتفك ولوحة الشحن، فسوف يسخن ويعطل عملية الشحن. يعتمد الشحن اللاسلكي Qi أيضًا على ملفات يجب محاذاتها، وفي بعض الأحيان لا يكون هاتفك في وضع مثالي أو ينزلق بعيدًا عن المكان المناسب. على الرغم من أن هذه المشكلة قد تم تخفيفها إلى حد ما عن طريق منصات ذات ملفات متعددة، إلا أنها لا تزال تمثل قيودًا على التصميم.

قال بيل: "يمكننا أن نصبح صغيرين جدًا". "إنك ترى الملفات الكبيرة في تقنية Qi، والتي لا يتم اعتمادها في الكثير من المنتجات المختلفة لأنها كبيرة جدًا في بعض الظروف وتحتاج إلى سطح مستو."

يمكن لـ Energous أيضًا وضع الهوائيات في مادة مرنة مثل حزام الساعة، بينما يكون جهاز الاستقبال في جسم الساعة.

قال بيل: “مع ساعة Apple Watch، يتعين عليك خلعها لشحنها”. "ولكن مع وجود الهوائي حول الحزام، يمكن شحنه أثناء ارتدائه والكتابة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك."

تواصل شركة Energous العمل من أجل زيادة النطاق الآمن لتقنيتها، ولكنها تعترف بذلك، في على الأقل في الوقت الحالي، سيكون الشحن اللاسلكي عن بعد بمثابة شحنة هزيلة، وليس شيئًا يمكن إعادة تعبئته لك هاتف ذكي بطارية. قد يشحن الماوس الخاص بك، سماعات الرأس، أو حتى ساعتك الذكية على مسافة، ولكن في الوقت الحالي سوف ترغب في وضع ساعتك الذكية هاتف ذكي على جهاز الإرسال أو بجواره تمامًا كما تفعل مع لوحة Qi، على الرغم من أنه ليس من الضروري أن تكون دقيقًا تمامًا.

تجري Ossia أيضًا محادثات مع شركات تصنيع الهواتف وصانعي الرقائق، ولكن من المرجح أن يكون منتجها الأول هو بطارية إلى الأبد. إنه حل تحديثي ذكي يمكن أن يسمح لنا بالحفاظ على عمل أجهزة التحكم عن بعد والألعاب وأجهزة كشف الدخان دون الحاجة إلى تبديل البطاريات. يكافح هذا المنتج أيضًا أحد الانتقادات الرئيسية للطاقة اللاسلكية عبر المسافة، وهو عدم كفاءتها الهائلة.

قال زين: "بطارية واحدة يمكن التخلص منها تمنحك 1 واط في الساعة وتكلف 50 سنتًا". "1 كيلو واط ساعة من مقبس الحائط يكلف 10 سنتات. كل بطارية تكلف 5000 مرة أكثر من الطاقة المكافئة القادمة من مقبس الحائط.

حتى مع فقدان الطاقة عبر المسافة، فإن جهاز إرسال Cota الذي يعمل على تشغيل البطارية سيظل أكثر كفاءة من البطارية التي يمكن التخلص منها. من السهل أن نرى كيف يمكن أن تمتد هذه الحجة إلى أجهزة استشعار إنترنت الأشياء والأجهزة الأخرى ذات الاحتياجات المتواضعة من الطاقة.

تعمل Ossia مع Motherson Innovations لبناء أجهزة إرسال في لوحات عدادات السيارة لتشغيل أجهزة الاستشعار والمرايا الذكية التي تحتاج حاليًا إلى توصيلها بالأسلاك. كما أنها تجري محادثات مع تجار التجزئة حول بطاقات الأسعار الإلكترونية.

متى نحصل على الشحن اللاسلكي عبر المسافة إذن؟

لقد أظهر لنا إنرجوس مفاهيم مختلفة، مما يشير إلى أن هوائيات الإرسال قد تكون مدمجة في أشياء مثل حواف التلفزيون، أو الإضاءة، أو مكبرات الصوت الذكية، أو مكبرات الصوت.

وقال: "إننا نرى أن التكنولوجيا الخاصة بنا تدخل المنزل مدمجة في الأجهزة الموجودة لديك بالفعل".

ولتحقيق هذه الغاية، عقدت الشركة شراكة مع Dialog Semiconductors لدمج التكنولوجيا في مجموعة شرائح يمكن لمصنعي الأجهزة شراؤها من الرفوف. على الرغم من أننا نعلم أن شركة Energous كانت تعمل مع شركة تصنيع هواتف كبيرة من شأنها ترخيص التكنولوجيا الخاصة بها - كانت هناك شائعات بأنها شركة Apple - إلا أنه ليس هناك ما يشير إلى متى سيعتبرونها جاهزة للاستخدام في أوقات الذروة.

"الدليل على أن شركة Apple تعمل مع شركة Energous على الشحن اللاسلكي مخفي على مرأى من الجميع" https://t.co/OlaBhxejMUpic.twitter.com/21YARj0K3i

– إيفان بلاس (@evleaks) 15 سبتمبر 2016

"عندما تقوم بإدخال تقنية جديدة تمامًا إلى سوق ناشئة، تجد مجموعة من الأشخاص الذين يريدون أن يكونوا سريين للغاية بشأن ما يفعلونه لأنهم يعتقدون أنهم فعلوا ذلك. أوضح مارك هوبجود، المدير الأول للتسويق الاستراتيجي وإستراتيجية الشركة في Dialog Semiconductor، لموقع Digital Trends: "حصلنا على ميزة لمساعدتهم على تمييز منتجاتهم".

وتسعد الشركات الكبرى بالسماح للاعبين الصغار بأن يكونوا أول من يقوم بالتسويق بتقنيات جديدة مثل هذه، لأنها تمثل بعض المخاطر الجسيمة.

قال هوبجود: "عدد قليل جدًا من الأشخاص من الطبقة هم من المجازفين".

ربما لا ينبغي أن يكون مفاجئًا إذن أن المنتج الأول الذي تم الإعلان عنه والذي سيستخدم شحن Energous WattUp كان ملابس Myant’s Skiin الداخلية لتتبع اللياقة البدنية. ويؤكد لنا بيل أن المزيد سيتبعنا.

"هذا العام هو العام الذي سنرى فيه منتجات من الشركاء وسيشهد عام 2019 إطلاقًا أوسع نطاقًا."

لا تخطئ، فالشحن اللاسلكي عبر المسافة قادم، لكنه سيبدأ صغيرًا. بمجرد حصول التكنولوجيا على الموافقة التنظيمية في جميع أنحاء العالم وإثبات بعض الشركات المصنعة الصغيرة ذلك الفعالية في الأجهزة المتخصصة، قد نرى أخيرًا لاعبًا رئيسيًا يتدخل ويدمجه في الأجهزة التالية الهاتف الرائد.

توصيات المحررين

• قد يحصل iPhone 15 أخيرًا على شحن لاسلكي عكسي – لكنني لا أريد ذلك
• يمكن أن يتم شحن هواتف Motorola المستقبلية لاسلكيًا من مسافة تصل إلى 30 قدمًا
• تقترب الطاقة اللاسلكية عبر المسافة من منزلك في معرض CES 2020
• قم بتزويد جهاز iPhone أو Galaxy الخاص بك بشاحن لاسلكي، معروض للبيع في Black Friday
• هل يساعدك تتبع نومك بالفعل على النوم بشكل أفضل؟ لقد سألنا خبيرا