Lo stato della ricarica wireless nel 2019 e oltre

L’energia wireless è ormai onnipresente. Lo usiamo per caricare dispositivi come spazzolini elettrici, smartwatch e auricolari, ma la maggior parte di noi lo usa caricare i nostri smartphone. Ciò di cui stiamo parlando qui è la ricarica a induzione di campo vicino e ci sono alcuni motivi per cui lo è finalmente decollato per i telefoni negli ultimi anni.

Uno di questi è quello del Wireless Power Consortium vittoria su Powermat: la piattaforma di ricarica wireless Qi ha vinto, dopo una lunga battaglia sugli standard. Anche la tecnologia è migliorata enormemente: i primi tappetini di ricarica wireless fornivano solo 2,5 watt, mentre le specifiche più recenti consentono fino a 15 watt. C’è poi il fatto che Apple ha finalmente adottato la ricarica wireless Qi nella gamma iPhone, unendosi ai produttori Android che la supportano da anni come Samsung, Google e LG.

“Alcune aziende sono più avventurose e vanno più veloci”, ha dichiarato a Digital Trends Menno Treffers, fondatore e presidente del Wireless Power Consortium. “Alcune aziende sono un po’ più conservatrici e un po’ più lente”.

Molti di noi lo hanno fatto pad di ricarica wireless sulla scrivania al lavoro o sul comodino a casa. È comodo e facile quando hai tempo per ricaricare, anche se potresti comunque preferire collegarlo quando hai bisogno di una carica di carica della batteria in fretta.

"Non è un aut-aut", ha detto Treffers. "Hai bisogno di entrambi."

La ricarica wireless Qi si sta facendo strada anche nelle infrastrutture, con i pad che spuntano nei ristoranti e nei treni. Uno dei grandi vantaggi è che i pad di ricarica wireless non richiedono lo stesso livello di manutenzione delle porte USB. Le porte si rompono con l'usura, sia nei tuoi dispositivi che ovunque ti colleghi. La ricarica wireless può ridurlo, e c’è nessuna prova che degradi la batteria più veloce della ricarica via cavo.

Il Wireless Power Consortium ha gli occhi puntati sulla cucina, con grandi pad di ricarica wireless che si trovano sotto il piano di lavoro e possono fornire 2KW per alimentare frullatori o piastre elettriche in modalità wireless. Questo può aiutare le persone quando lo spazio è limitato e potrebbe essere la risposta alle cucine minimaliste dei nostri sogni.

L’organizzazione continuerà inoltre a spingere i limiti massimi della ricarica degli smartphone.

“Per la ricarica del telefono, è solo questione di aumentare la potenza che possiamo fornire mantenendo la sicurezza”, ha affermato Treffers.

Ma sebbene la ricarica wireless a campo vicino sia fiorente, dipende ancora da un contatto abbastanza ravvicinato. Che ne dici di inviare ulteriore energia?

La potenza wireless a distanza è ancora in arrivo

L’alimentazione wireless a distanza è una categoria nascente, ma sembra costantemente sull’orlo di una svolta. L’anno scorso ci siamo posti la domanda: Quando si ricaricherà il tuo telefono in modalità wireless in tasca? La risposta è stata “presto”… e stiamo ancora aspettando.

Avendo visto dimostrazioni di lavoro da Ossia - trasmettere energia alla custodia del telefono su una distanza di pochi metri per caricare lentamente il telefono all'interno - sappiamo che la tecnologia funziona. Ossia recentemente ha collaborato con il case maker Spigen per portare questa tecnologia sul mercato. A CES, Il CEO di Spigen Daeyoung Kim ha affermato che la società spera di rilasciare una sorta di trasmettitore e pacchetto di custodie per la ricezione di energia entro il 2020.

Il problema è che ci sono limiti alla potenza che può essere erogata, e questo è legato alla difficoltà di ottenere la certificazione.

“L’energia trasmessa dall’aria esiste da molto tempo”, ha detto Treffers. “Non è tecnicamente difficile, ma renderlo efficiente è difficile.”

La demo Ossia che abbiamo visto prevedeva un grande trasmettitore che inviava 10 W e un dispositivo ricevente che poteva captare circa 1 W entro un metro e mezzo dal trasmettitore. Oltre quella distanza la carica scendeva fino ai milliwatt e infine ai microwatt.

Quando la richiesta di energia del dispositivo ricevente è molto bassa (ad esempio, i prezzi al dettaglio), è possibile trasmettergli energia in modo semplice e sicuro. Una società ha chiamato Potenza ha sviluppato diversi prodotti, inclusi tag per la vendita al dettaglio e-ink che non contengono batteria e possono essere aggiornati in modalità wireless. Ha l'approvazione FCC perché i livelli di potenza sono molto bassi ed è riuscito a raggiungere una portata massima di 80 piedi.

Ma cosa succede se il dispositivo ricevente richiede più di pochi microwatt di potenza? Al giorno d'oggi caricare un telefono con 5 W è considerato lento, ma per avvicinarsi a questo risultato con la ricarica wireless via etere, dovresti trasmettere un'enorme quantità di energia, forse pericolosa.

"L'efficienza è orribile e ti trovi subito in difficoltà con le autorità di regolamentazione sulla sicurezza dei consumatori", ha affermato Treffers.

I limiti FCC attualmente in vigore non sono stati progettati pensando all'alimentazione wireless, ma piuttosto per mantenere sicura la comunicazione wireless.

Una delle più grandi aziende che promettono energia wireless a distanza è Energous. C'era un po' di fermento in giro Certificazione FCC verso la fine del 2018, ma era solo per la sua soluzione a campo vicino, che è molto simile alla ricarica wireless Qi che stiamo già utilizzando. Ancora più notevole è stata l’approvazione ottenuta nel 2017 per l’invio di energia a distanza.

Mentre Powercast è certificato ai sensi della Parte 15, che è progettata per dispositivi di telecomunicazione e limita la trasmissione di potenza a 1 watt, Energous è stato certificato ai sensi della Parte 18, che non prevede limitazioni di potenza o distanza, a condizione che possa essere erogato in sicurezza. Sebbene esista una differenza teorica, a tutti gli effetti non sembra esserci una differenza pratica – per ora.

Al momento, la quantità di energia che forniscono è misurata in milliwatt. Potrebbe essere utile per mantenere carichi i braccialetti per il fitness, le cuffie o i telecomandi della TV, ma non è sufficiente per i telefoni.

Energous ha collaborato con Dialog Semiconductors per sviluppare a chip del ricevitore di ricarica wireless, ma al di là della ricarica a campo ravvicinato, tutto ciò che abbiamo visto finora sono modelli e concetti. Vari produttori di dispositivi indossabili sembrano interessati e, secondo quanto riferito, almeno un grande produttore di telefoni sta concedendo in licenza la tecnologia.

Ci sono state voci persistenti secondo cui Energous sta lavorando con Apple, ma l'azienda non ha fatto nulla per dissipare. Ma che si tratti di Apple o di un altro produttore di telefoni, non si sa cosa abbiano in mente per la tecnologia in questo momento: potrebbe non essere nemmeno la ricarica del telefono.

Vale la pena notare che la ricarica energetica a campo vicino ha un vantaggio rispetto al Qi: non richiede l’allineamento della bobina, quindi le antenne possono essere inserite in materiale flessibile – pensa ai cinturini per orologi. Non è necessariamente necessario lo stesso contatto con la superficie piana. Anche se la carica di mantenimento a distanza non sarebbe un’attrazione abbastanza grande da convincere le persone a mordere, se funzionasse in aggiunta al campo vicino, con lo stesso chip, allora potrebbe essere più facile da vendere.

Principali barriere da superare

Ci sono molti altri giocatori là fuori nel panorama della ricarica wireless Wi-Charge A WiTricity, per non parlare di uBeam, che utilizza gli ultrasuoni per trasmettere energia. Ma più tempo impiega qualcuno a mettere sul mercato un prodotto di consumo, più cresce il nostro naturale scetticismo.

Affinché la ricarica wireless possa fornire quantità significative di energia a distanza, è necessario risolvere il problema dell’efficienza. Abbiamo già visto alcuni beamforming, il che significa che il trasmettitore stringe la mano al ricevitore e gli trasmette energia direttamente, invece di emettere watt in tutte le direzioni.

Tuttavia, anche in condizioni ideali, se si confronta l’alimentazione wireless a distanza con la ricarica cablata o wireless Qi, è molto inefficiente; stai perdendo la stragrande maggioranza dell'energia che invii. Mentre la ricarica via cavo ha un’efficienza pari all’85% circa, la ricarica wireless Qi è iniziata al 60% circa, ma ora ha raggiunto il 75% e oltre.

La ricarica wireless a distanza è più complicata perché diminuisce man mano che ci si allontana, ma stiamo osservando un’efficienza intorno al 10% a distanza relativamente ravvicinata. Se sei preoccupato per l’uso responsabile del potere, quell’inefficienza sarà un problema.

La sicurezza è un altro grosso problema. La capacità di dirigere la potenza con tecniche di beamforming lo rende potenzialmente più sicuro, perché può aiutare il trasmettitore a evitare di sparare potenza alle persone. Ma anche se queste aziende riescono a ottenere l’approvazione della FCC e la successiva certificazione in altri paesi, devono comunque convincere il grande pubblico che è sicuro.

Quando si parla di questa tecnologia, una delle prime domande che ci vengono sempre poste riguarda quanto sia sicura, e questo perché non è intuitivamente sicura. La comodità è una grande attrazione, ma ci vorrà del tempo per convincere le persone che non ci sono rischi.

Siamo ancora entusiasti della tecnologia in grado di caricare in modalità wireless il telefono nella nostra borsa o in tasca senza alcuno sforzo da parte nostra, ma non sappiamo ancora quando lo vedremo effettivamente in un prodotto disponibile acquistare.

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