En huvudbegränsning för smartphones är batteritiden. Trots vissa förbättringar i laddningshastigheter och energieffektivitet under de senaste åren, längre batteritid toppar fortfarande önskelistan för de flesta smartphoneägare, enligt a YouGov omröstning. Att behöva koppla in och ladda våra telefoner varje dag eller två är ett verkligt irritationsmoment.
Trådlös laddning, som vi känner den för närvarande – genom trådlösa laddningsplattor anställa Qi standard — minskar definitivt friktionen. Det undviker behovet av att fumla med kablar, men det kräver fortfarande kontakt. Vad vi verkligen föreställer oss när vi hör trådlös laddning är möjligheten att våra smartphones laddas upp i våra fickor eller väskor, med ström skickad trådlöst över avstånd.
Rekommenderade videor
Tekniken för att uppnå trådlös laddning över distans har funnits i några år. Vetenskapen är sund. Även om det finns företag som arbetar för att öka räckvidden för magnetisk induktion, vilket är vad Qi är baserat på, använder de flesta tekniker för trådlös laddning över distans radiofrekvenssignaler (RF). En sändare skickar ut RF-signalerna, ungefär som en Wi-Fi-router gör, och en liten antenn på enheten som laddas plockar upp den och kanaliserar den till den trådlösa strömmottagaren.
Relaterad
- Watt spelar ingen roll när du snabbladdar din telefon – tiden gör det
- Oppos Flash Initiative kommer att sätta telefonens snabbladdning i din nästa bil
- GuRus robot kan ladda upp dina enheter trådlöst över avstånd
Det fungerar definitivt
Vi har sett flera demonstrationer av trådlös makt över distansteknik under de senaste åren från företag som Energisk, Ossia, och TechNovator, och det fungerar definitivt. Men det finns några varningar. Qi trådlösa laddningsplattor tar längre tid att ladda våra telefoner än trådbundna anslutningar, och trådlös laddning över distans är ännu långsammare.
Den mest imponerande demon vi har sett hittills kom från Ossia med sin Cota-teknik. Sändarna låg i två stora brickor, ett par fot tvärs över, och de kunde leverera ström till en Galaxy S7 (med en mottagare inbäddad) kontinuerligt när den rörde sig i rummet upp till avstånd på cirka 10 fot bort.
"När du kommer längre och längre bort får du mindre kraft", säger Ossias tekniska chef, Hatem Zeine, till Digital Trends.
"Vad du kan se är en telefon som laddas på avstånd när jag går runt," sa han. "Ingen annan kan visa dig den här demon."
Den maximala räckvidden är någonstans runt 30 fot, men på det avståndet kan du bara få en mycket liten mängd kraft. Inom 6 fot från sändaren kommer du att få någonstans runt 1 watt från de 10 watt som sänds. På längre avstånd kan du förvänta dig 100 eller kanske 200 milliwatt, vilket inte räcker för att ladda upp en smartphone, även om det kan bromsa urladdningen.
"Jag försökte inte göra trådlös kraft när jag kom på det här för 16 år sedan, jag försökte optimera Wi-Fi", säger Zeine, som också är chefsforskare, grundare och styrelseordförande för Ossia. "Wi-Fi-signaler sög verkligen tillbaka då; döda ställen i huset och låga hastigheter var vanliga. Som fysiker visste jag att användningen av fler antenner kunde förbättra det."
Zeine fortsatte att lägga till fler och fler antenner och fann att den inte bara förbättrade Wi-Fi-signalen ganska dramatiskt, utan den hade också potentialen att leverera en användbar mängd kraft. Brickorna som används i demon innehåller 256 antenner vardera. Genom att lägga till flera brickor är det möjligt att öka avståndet och den potentiella kraftleveransen.
Han rörde sig fritt i rummet och telefonen fortsatte att ladda. Den fortsatte också att ladda när han placerade mottagaren i fickan, eftersom kläder inte blockerar radiofrekvenser.
"Vad du kan se är en telefon som laddas på avstånd när jag går runt," sa han. "Ingen annan kan visa dig den här demon."
Det är sant, men den första frågan som alla ställer om teknik som denna är oundvikligen: "Är det säkert?" De vill veta att de inte tvättas i farlig strålning.
Så, är det säkert?
Med Ossias Cota-teknologi skickar den mottagande enheten en beacon-signal till sändaren som sedan fångar formen på den inkommande vågen och spelar upp den för att leverera kraft.
Den här tekniken uppnår samma säkerhetsnivå som Wi-Fi och Bluetooth, så det finns inga problem med att exponera människor.”
"Du måste spendera makt för att få makt," sa Zeine.
Detta gör det möjligt för den att studsa RF-signaler från väggar eller tak, men också för att undvika att skjuta dem direkt mot människor. Eftersom våra kroppar blockerar beacon-signalen, som skickas ut 100 gånger per sekund, borde sändaren aldrig träffa oss direkt. Men kläder, plast och gummi blockerar inte RF, så tekniken borde fungera bra när telefoner ligger i fodral, fickor eller väskor.
"Vi har konstaterat att den här tekniken uppnår samma säkerhetsnivå som Wi-Fi och Bluetooth, så det finns inga problem med att exponera människor," sa Zeine.
Du skulle bli förlåten för att du inte tog hans ord för det.
"Vi arbetar mycket nära FCC, förhoppningsvis kan vi snart meddela något."
Vägen till FCC-godkännande
Även om Ossias demo är mer imponerande, verkar en av dess största konkurrenter, Energous, vara närmare att bli certifierad som en säker produkt på marknaden. De FCC godkände WattUp Mid Field-sändaren i december. Den kan leverera ström till enheter upp till tre fot bort.
"Vad vi fick i december är FCC-godkännande för del 18," sa Gordon Bell, marknadschef för Energous, till Digital Trends.
Medan del 15, designad för telekommunikationsenheter, begränsar kraftöverföringen till 1 watt, har del 18 inga begränsningar för effekt eller avstånd, förutsatt att den kan levereras säkert. Detta innebär att följa riktlinjer för saker som SAR (specifik absorptionshastighet), som mäter den hastighet med vilken energi absorberas av människokroppen när den utsätts för radiofrekvenser.
"Mängden ström vi skickar ut är mycket liten," sa Bell. "Det är mycket mindre än många saker som redan finns i ditt liv. När vi laddar ett träningsband, laddar vi det med 100 milliwatt, kanske 200 milliwatt, medan du går."
Det finns begränsningar för vad du säkert kan göra, och detta är kanske den största stötestenen.
Det finns begränsningar för vad du säkert kan göra, och detta är kanske den största stötestenen för trådlös laddning över distansteknologi idag. Även om det är många konkurrenter som dyker upp, kan det vara svårt att vinna godkännande.
"Om de ska finnas på marknaden måste de gå igenom regleringsprocessen," sa Bell. "Vi är det enda företaget som gör trådlös laddning på avstånd som är offentlig och vi är det enda företaget som granskat tekniken genom en tredje part."
Det enda andra företaget som för närvarande har FCC-godkännande är Powercast, som har en räckvidd på upp till 80 fot.
Andra enheter kommer före telefoner
Eftersom dessa tekniker för närvarande levererar en mycket liten mängd kraft, fokuserar företagen bakom dem inte på smartphones. Istället tittar de på enheter som spelkontroller, fjärrkontroller, träningsband, hörapparater och
"Sändaren är inte som en Wi-Fi-router som spränger Wi-Fi 24/7," sa Bell. "När den är ansluten kommer det ingen ström ur den. Vad den gör är att se de olika enheterna inom Bluetooth-räckvidden, se vilka som är tillräckligt nära för att laddas och kontrollera om de är auktoriserade i nätverket."
Tekniken kan bestämma ett laddningsschema automatiskt, fylla på ditt trådlösa tangentbord och mus på jobbet, till exempel på en lördag klockan 4 på morgonen när den vet att ingen är i närheten. Bluetooth-handskakningen etablerar alla detaljer och låter sändaren spåra och rikta in enheten. Det betyder att du kan specificera exakt vilka sändare som ska ladda vilka enheter, när och hur mycket.
Energous decembergodkännande följdes denna månad av certifiering för sin närfältsladdning, som är mycket lik Qi-laddningen vi är vana vid, men med några viktiga fördelar.
Detektering av främmande föremål kan vara ett problem för Qi. Om du har ett mynt eller metallstödet på ett fodral mellan din telefon och laddningsplattan kommer det att värmas upp och störa laddningsprocessen. Qi trådlös laddning är också baserad på spolar som måste justeras, och ibland är din telefon inte perfekt placerad eller glider av sweet spot. Även om detta problem har lindrats något av kuddar med flera spolar, har det fortfarande designbegränsningar.
"Vi kan bli väldigt små," sa Bell. "Du ser de stora spolarna i Qi, som inte används i många olika produkter eftersom den är för stor under vissa omständigheter och behöver en plan yta."
Energous kan även sätta antenner i flexibelt material som runt klockremmen, medan mottagaren sitter i klockkroppen.
"Varje batteri kostar 5000 gånger mer än motsvarande effekt som kommer från vägguttaget."
"Med en Apple Watch måste du ta av den för att ladda", sa Bell. "Men med antennen runt remmen kan den laddas upp medan du har den på dig och skriver vid din dator."
Energous fortsätter att arbeta för att öka det säkra utbudet av sin teknologi, men erkänner att kl åtminstone för närvarande kommer trådlös laddning på distans att vara en underhållsladdning, inte något som kan fyllas på din
Ossia för också samtal med telefontillverkare och chiptillverkare, men dess första produkt kommer troligen att vara Forever Battery. Det är en smart eftermonteringslösning som kan göra det möjligt för oss att hålla våra fjärrkontroller, leksaker och rökdetektorer fungerande utan att någonsin behöva byta batterier. Den här produkten bekämpar också en av de viktigaste kritikerna av trådlös kraft över avstånd, vilket är dess enorma ineffektivitet.
"Ett enda engångsbatteri ger dig 1-wattimme och kostar 50 cent," sa Zeine. ”1 kilowattimme från vägguttaget kostar 10 cent. Varje batteri kostar 5000 gånger mer än motsvarande effekt som kommer från vägguttaget.”
Även med strömförlusten över avstånd, skulle en Cota-sändare som driver ett batteri fortfarande vara mer effektiv än ett engångsbatteri. Det är lätt att se hur detta argument kan sträcka sig till IoT-sensorer och andra enheter med blygsamma energibehov.
Ossia samarbetar med Motherson Innovations för att bygga in sändare i bilens instrumentbrädor för att driva sensorer och smarta speglar som för närvarande behöver kopplas. Den för också samtal med återförsäljare om elektroniska prislappar.
När får vi trådlös laddning över distans då?
Energous visade oss olika koncept som antydde att sändarantenner kan vara inbäddade i saker som TV-ramar, belysning, smarta högtalare eller ljudbarer.
"Vi ser vår teknik komma in i hemmet inbäddad i enheter du redan har," sa han.
För det ändamålet har företaget samarbetat med Dialog Semiconductors för att integrera tekniken i en chipset som enhetstillverkare kan köpa från hyllan. Även om vi vet att Energous har arbetat med en stor telefontillverkare som kommer att licensiera deras teknik – det fanns rykten om att det är Apple – så går det inte att säga när de kommer att anse att den är redo för bästa sändningstid.
"Beviset på att Apple arbetar med Energous för trådlös laddning är dolt i osynlig sikt" https://t.co/OlaBhxejMUpic.twitter.com/21YARj0K3i
— Evan Blass (@evleaks) 15 september 2016
"När du introducerar en helt ny teknik på en framväxande marknad får du ett gäng människor som vill vara mycket hemlighetsfulla om vad de gör för att de tror att de har fick ett försprång för att hjälpa dem att differentiera sin produkt”, förklarade Mark Hopgood, senior director för Strategic Marketing & Corporate Strategy på Dialog Semiconductor, för Digital Trends.
Stora företag låter gärna mindre aktörer vara först på marknaden med ny teknik som denna, eftersom de utgör en allvarlig risk.
"Väldigt få nivåer är risktagare," sa Hopgood.
"I år är året då vi kommer att se produkter från partners och 2019 kommer att se en bredare lansering."
Det borde kanske inte vara en överraskning att den första produkten som tillkännagavs som kommer att använda Energous WattUp-laddning var Myant's Skiin träningsunderkläder för träning. Bell försäkrar oss att fler kommer att följa.
"I år är året då vi kommer att se produkter från partners och 2019 kommer att se en bredare lansering."
Gör inga misstag, trådlös laddning över avstånd kommer, men det kommer att börja i det små. När tekniken har vunnit myndighetsgodkännande över hela världen och några mindre tillverkare har bevisat det effektivitet i nischenheter kan vi äntligen se en stor aktör gå in och integrera den i sin nästa flaggskeppstelefon.
Redaktörens rekommendationer
- iPhone 15 kan äntligen få omvänd trådlös laddning - men jag vill inte ha det
- Framtida Motorola-telefoner kan laddas trådlöst på upp till 30 fots avstånd
- Trådlös ström över avstånd kryper närmare ditt hem på CES 2020
- Sätt upp din iPhone eller Galaxy med en trådlös laddare, till rea för Black Friday
- Hjälper det dig verkligen att sova bättre att spåra din sömn? Vi frågade en expert
