Eine wesentliche Einschränkung von Smartphones ist die Akkulaufzeit. Trotz einiger Verbesserungen in Ladegeschwindigkeiten und Energieeffizienz in den letzten Jahren, längere Akkulaufzeit steht laut a immer noch ganz oben auf der Wunschliste der meisten Smartphone-Besitzer YouGov-Umfrage. Dass wir unsere Telefone jeden Tag oder jeden zweiten Tag anschließen und aufladen müssen, ist ein echtes Ärgernis.
Kabelloses Laden, wie wir es derzeit kennen – durch kabellose Ladepads Einsatz der Qi-Standard – reduziert definitiv die Reibung. Das Herumfummeln an Kabeln entfällt, es ist aber dennoch Kontakt erforderlich. Was wir uns wirklich vorstellen, wenn wir kabelloses Laden hören, ist die Aussicht, dass unsere Smartphones in unseren Taschen oder Taschen aufgeladen werden und der Strom drahtlos über Entfernungen übertragen wird.
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Die Technologie zum kabellosen Laden über Distanz gibt es schon seit einigen Jahren. Die Wissenschaft ist solide. Während einige Unternehmen daran arbeiten, die Reichweite der magnetischen Induktion, auf der Qi basiert, zu vergrößern, verwenden die meisten Technologien zum kabellosen Laden über Distanzen Radiofrequenzsignale (RF). Ein Sender sendet die HF-Signale aus, ähnlich wie ein WLAN-Router, und eine kleine Antenne am aufzuladenden Gerät nimmt sie auf und leitet sie an den drahtlosen Stromempfänger weiter.
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Es funktioniert definitiv
Wir haben in den letzten Jahren mehrere Demonstrationen der drahtlosen Power-over-Distance-Technologie von Unternehmen wie gesehen Energisch, Ossia, Und TechNovator, und es funktioniert definitiv. Es gibt jedoch einige Vorbehalte. Das Aufladen unserer Telefone über kabellose Qi-Ladepads dauert länger als über Kabelverbindungen, und das kabellose Laden über Distanz ist sogar noch langsamer.
Die beeindruckendste Demo, die wir bisher gesehen haben, kam von Ossia mit seiner Cota-Technologie. Die Sender befanden sich in zwei großen Kacheln mit einem Durchmesser von ein paar Fuß und waren in der Lage, Energie an ein Land zu liefern Galaxy S7 (mit integriertem Empfänger) kontinuierlich, während es sich bis zu einer Entfernung von etwa 10 Fuß im Raum bewegte weg.
„Je weiter man sich entfernt, desto weniger Strom erhält man“, sagte Hatem Zeine, Chief Technology Officer von Ossia, gegenüber Digital Trends.
„Während ich herumlaufe, kann man aus der Ferne sehen, wie ein Telefon aufgeladen wird“, sagte er. „Niemand sonst kann Ihnen diese Demo zeigen.“
Die maximale Reichweite liegt bei etwa 30 Fuß, aber aus dieser Entfernung können Sie nur eine sehr geringe Energiemenge empfangen. In einem Umkreis von 6 Fuß um den Sender erreichen Sie von den übertragenen 10 Watt etwa 1 Watt. Bei längeren Entfernungen können Sie mit 100 oder vielleicht 200 Milliwatt rechnen, was nicht ausreicht, um einen Akku aufzuladen Smartphone, obwohl es die Entladung verlangsamen kann.
„Als ich mir das vor 16 Jahren ausgedacht habe, habe ich nicht versucht, drahtlose Energie zu erzeugen, sondern ich habe versucht, Wi-Fi zu optimieren“, sagte Zeine, der auch Chefwissenschaftler, Gründer und Vorstandsvorsitzender von Ossia ist. „Wi-Fi-Signale waren damals wirklich beschissen; Funklöcher im Haus und langsame Geschwindigkeiten waren häufig. Als Physiker wusste ich, dass der Einsatz von mehr Antennen das verbessern könnte.“
Zeine fügte immer mehr Antennen hinzu und stellte fest, dass dies nicht nur das Wi-Fi-Signal deutlich verbesserte, sondern auch das Potenzial hatte, eine nützliche Menge an Leistung zu liefern. Die in der Demo verwendeten Kacheln enthalten jeweils 256 Antennen. Durch das Hinzufügen mehrerer Kacheln ist es möglich, die Distanz und die potenzielle Kraftabgabe zu erhöhen.
Er bewegte sich frei im Raum und das Telefon wurde weiter aufgeladen. Auch wenn er den Empfänger in die Tasche steckte, wurde der Ladevorgang fortgesetzt, da Kleidung die Funkfrequenzen nicht blockiert.
„Während ich herumlaufe, kann man aus der Ferne sehen, wie ein Telefon aufgeladen wird“, sagte er. „Niemand sonst kann Ihnen diese Demo zeigen.“
Das stimmt, aber die erste Frage, die sich jeder zu einer solchen Technologie stellt, lautet unweigerlich: „Ist sie sicher?“ Sie wollen sicher sein, dass sie nicht von gefährlicher Strahlung umspült werden.
Ist es also sicher?
Mit der Cota-Technologie von Ossia sendet das Empfangsgerät ein Beacon-Signal an den Sender, der dann die Form der eintreffenden Welle erfasst und sie wiedergibt, um Strom zu liefern.
Diese Technologie erreicht das gleiche Maß an Sicherheit wie WLAN und Bluetooth, sodass es kein Problem mit der Gefährdung von Personen gibt.“
„Man muss Macht ausgeben, um Macht zu bekommen“, sagte Zeine.
Dies ermöglicht es, HF-Signale von Wänden oder Decke zu reflektieren, aber auch zu vermeiden, dass sie direkt auf Personen gerichtet werden. Da unser Körper das Bakensignal blockiert, das 100 Mal pro Sekunde ausgesendet wird, sollte der Sender uns niemals direkt treffen. Aber Kleidung, Plastik und Gummi blockieren die Funkfrequenz nicht, daher sollte die Technologie gut funktionieren, wenn sich Telefone in Hüllen, Taschen oder Taschen befinden.
„Wir haben festgestellt, dass diese Technologie das gleiche Sicherheitsniveau wie Wi-Fi und Bluetooth erreicht, sodass es kein Problem mit der Gefährdung von Personen gibt“, sagte Zeine.
Es wäre Ihnen verzeihlich, wenn Sie sich nicht auf sein Wort verlassen würden.
„Wir arbeiten sehr eng mit der FCC zusammen, hoffentlich können wir bald etwas bekannt geben.“
Der Weg zur FCC-Zulassung
Während Ossias Demo beeindruckender ist, scheint einer seiner größten Konkurrenten, Energous, näher dran zu sein, als sicheres Produkt auf dem Markt zertifiziert zu werden. Der Die FCC hat den WattUp Mid Field-Sender zugelassen Im Dezember. Es ist in der Lage, Geräte in einer Entfernung von bis zu einem Meter mit Strom zu versorgen.
„Was wir im Dezember erhalten haben, ist die FCC-Genehmigung für Teil 18“, sagte Gordon Bell, Vizepräsident für Marketing bei Energous, gegenüber Digital Trends.
Während Teil 15, der für Telekommunikationsgeräte konzipiert ist, die Leistungsübertragung auf 1 Watt begrenzt, gibt es in Teil 18 keine Einschränkungen hinsichtlich Leistung oder Entfernung, sofern die Übertragung sicher erfolgen kann. Dies bedeutet die Einhaltung von Richtlinien in Bezug auf Dinge wie SAR (spezifische Absorptionsrate), die die Rate misst, mit der Energie vom menschlichen Körper absorbiert wird, wenn er Radiofrequenzen ausgesetzt wird.
„Die Energiemenge, die wir aussenden, ist sehr gering“, sagte Bell. „Es ist viel kleiner als viele Dinge, die bereits in Ihrem Leben vorhanden sind. Wenn wir ein Fitnessarmband aufladen, laden wir es beim Gehen mit 100 Milliwatt oder 200 Milliwatt auf.“
Es gibt Einschränkungen bei dem, was Sie sicher tun können, und das ist vielleicht der größte Stolperstein.
Es gibt Einschränkungen bei dem, was Sie sicher tun können, und dies ist heute vielleicht der größte Stolperstein für die Technologie des kabellosen Ladens über Distanz. Obwohl es viele Konkurrenten gibt, kann es schwierig sein, die Zustimmung zu gewinnen.
„Wenn sie auf den Markt kommen wollen, müssen sie den Regulierungsprozess durchlaufen“, sagte Bell. „Wir sind das einzige Unternehmen, das kabelloses Laden aus öffentlicher Entfernung anbietet, und wir sind das einzige Unternehmen, das die Technologie durch Dritte überprüft hat.“
Das einzige andere Unternehmen, das derzeit über eine FCC-Zulassung verfügt, ist Powercast, die eine Reichweite von bis zu 80 Fuß hat.
Andere Geräte werden vor Telefonen kommen
Da diese Technologien derzeit nur eine sehr geringe Leistung liefern, konzentrieren sich die dahinterstehenden Unternehmen nicht auf Smartphones. Stattdessen schauen sie sich Geräte wie Gamecontroller, Fernbedienungen, Fitnessbänder, Hörgeräte usw. an
„Der Sender ist nicht wie ein WLAN-Router, der rund um die Uhr WLAN ausstrahlt“, sagte Bell. „Wenn es eingesteckt ist, kommt kein Strom heraus. Es sieht die verschiedenen Geräte innerhalb der Bluetooth-Reichweite, erkennt, welche nahe genug sind, um aufgeladen zu werden, und prüft, ob sie im Netzwerk autorisiert sind.“
Die Technologie kann automatisch einen Ladeplan festlegen und Ihre kabellose Tastatur und Maus am Arbeitsplatz aufladen, zum Beispiel an einem Samstag um 4 Uhr morgens, wenn niemand weiß, dass da ist. Der Bluetooth-Handshake ermittelt alle Details und ermöglicht es dem Sender, das Gerät zu verfolgen und anzuvisieren. Das heißt, Sie können genau festlegen, welche Sender welche Geräte wann und wie viel laden sollen.
Auf die Genehmigung von Energous im Dezember folgte diesen Monat die Genehmigung Zertifizierung für das Nahfeldladen, das dem Qi-Laden, das wir gewohnt sind, sehr ähnelt, aber einige wichtige Vorteile bietet.
Die Erkennung von Fremdkörpern kann für Qi ein Problem darstellen. Wenn Sie eine Münze oder den Metallständer einer Hülle zwischen Ihrem Telefon und dem Ladepad haben, wird es heiß und der Ladevorgang wird unterbrochen. Das kabellose Qi-Laden basiert ebenfalls auf Spulen, die ausgerichtet werden müssen, und manchmal ist Ihr Telefon nicht perfekt platziert oder rutscht aus der optimalen Position. Obwohl dieses Problem durch Pads mit mehreren Spulen etwas gemildert werden konnte, weist es immer noch Designeinschränkungen auf.
„Wir können sehr klein werden“, sagte Bell. „Sie sehen die großen Spulen in Qi, die in vielen verschiedenen Produkten nicht verwendet werden, da sie unter bestimmten Umständen zu groß sind und eine ebene Oberfläche benötigen.“
Energous kann Antennen auch aus flexiblem Material anbringen, etwa um das Uhrenarmband herum, während sich der Empfänger im Gehäuse der Uhr befindet.
„Jede Batterie kostet 5000x mehr als der entsprechende Strom aus der Steckdose.“
„Eine Apple Watch muss man zum Aufladen abnehmen“, sagte Bell. „Aber mit der Antenne am Riemen könnte es aufgeladen werden, während Sie es tragen und am Computer tippen.“
Energous arbeitet weiterhin daran, den sicheren Bereich seiner Technologie zu erhöhen, erkennt dies jedoch an Zumindest vorerst wird das kabellose Laden aus der Ferne eine Erhaltungsladung sein und nicht etwas, das nachgefüllt werden kann dein
Ossia ist auch in Gesprächen mit Telefonherstellern und Chipherstellern, aber sein erstes Produkt wird wahrscheinlich das sein Für immer Batterie. Es handelt sich um eine intelligente Nachrüstlösung, die es uns ermöglichen könnte, unsere Fernbedienungen, Spielzeuge und Rauchmelder weiterhin funktionsfähig zu halten, ohne jemals die Batterien austauschen zu müssen. Dieses Produkt bekämpft auch einen der Hauptkritikpunkte an der drahtlosen Stromversorgung über Distanzen, nämlich seine massive Ineffizienz.
„Eine einzige Einwegbatterie liefert 1 Wattstunde und kostet 50 Cent“, sagte Zeine. „1 Kilowattstunde aus der Steckdose kostet 10 Cent. Jede Batterie kostet 5000-mal mehr als der entsprechende Strom aus der Steckdose.“
Trotz des Leistungsverlusts über die Entfernung wäre ein Cota-Sender, der eine Batterie mit Strom versorgt, immer noch effizienter als eine Einwegbatterie. Es ist leicht zu erkennen, wie sich dieses Argument auf IoT-Sensoren und andere Geräte mit geringem Strombedarf übertragen lässt.
Ossia arbeitet mit Motherson Innovations zusammen, um Sender in Armaturenbretter von Autos einzubauen, um Sensoren und intelligente Spiegel mit Strom zu versorgen, die derzeit verkabelt werden müssen. Es gibt auch Gespräche mit Einzelhändlern über elektronische Preisschilder.
Wann gibt es dann kabelloses Laden über Distanz?
Energous zeigte uns verschiedene Konzepte und deutete an, dass Sendeantennen in Dinge wie TV-Rahmen, Beleuchtung, intelligente Lautsprecher oder Soundbars eingebettet sein könnten.
„Wir sehen, wie unsere Technologie in Ihr Zuhause eindringt, eingebettet in Geräte, die Sie bereits haben“, sagte er.
Zu diesem Zweck ist das Unternehmen eine Partnerschaft mit Dialog Semiconductors eingegangen, um die Technologie in einen Chipsatz zu integrieren, den Gerätehersteller von der Stange kaufen können. Obwohl wir wissen, dass Energous mit einem großen Telefonhersteller zusammengearbeitet hat, der seine Technologie lizenzieren wird – es gab Gerüchte, dass es sich um Apple handelt –, ist nicht abzusehen, wann sie es für die Hauptsendezeit bereit halten werden.
„Der Beweis, dass Apple beim kabellosen Laden mit Energous zusammenarbeitet, liegt im Verborgenen.“ https://t.co/OlaBhxejMUpic.twitter.com/21YARj0K3i
– Evan Blass (@evleaks) 15. September 2016
„Wenn man eine brandneue Technologie in einem aufstrebenden Markt einführt, gibt es eine Menge Leute, die sehr geheim halten wollen, was sie tun, weil sie denken, sie hätten es getan „Wir haben einen Vorsprung gewonnen, der ihnen hilft, ihr Produkt von der Konkurrenz abzuheben“, erklärte Mark Hopgood, Senior Director of Strategic Marketing & Corporate Strategy bei Dialog Semiconductor, gegenüber Digital Trends.
Große Unternehmen überlassen es gerne kleineren Playern, neue Technologien wie diese als Erste auf den Markt zu bringen, da diese ein erhebliches Risiko darstellen.
„Nur sehr wenige Tier-1-Unternehmen sind risikofreudig“, sagte Hopgood.
„Dieses Jahr ist das Jahr, in dem wir Produkte von Partnern sehen werden, und 2019 wird es eine breitere Einführung geben.“
Vielleicht sollte es also keine Überraschung sein, dass das erste Produkt angekündigt wurde, das die WattUp-Aufladung von Energous nutzen wird Myants Skiin Fitness-Tracking-Unterwäsche. Bell versichert uns, dass weitere folgen werden.
„Dieses Jahr ist das Jahr, in dem wir Produkte von Partnern sehen werden, und 2019 wird es eine breitere Einführung geben.“
Täuschen Sie sich nicht: Das kabellose Laden über Distanz kommt, aber es wird klein anfangen. Sobald die Technologie weltweit die behördliche Zulassung erhalten hat und einige kleinere Hersteller dies unter Beweis gestellt haben Wenn wir die Wirksamkeit in Nischengeräten verbessern, sehen wir vielleicht endlich, dass ein großer Player einspringt und es in sein nächstes integriert Flaggschiff-Telefon.
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