Tillståndet för trådlös laddning 2019 och framåt

Trådlös ström är överallt nu. Vi använder den för att ladda enheter som eltandborstar, smartklockor och hörlurar, men de flesta av oss använder det till ladda våra smartphones. Det vi pratar om här är induktionsladdning nära fältet, och det finns några anledningar till det äntligen tagit av för telefoner under de senaste åren.

En av dem är Wireless Power Consortium seger över Powermat: Qi trådlösa laddningsplattform vann, efter en lång standardstrid. Tekniken har också förbättrats enormt – de första trådlösa laddningsmattorna levererade bara 2,5 watt, medan den senaste specen tillåter upp till 15 watt. Sedan är det faktum att Apple äntligen antog Qi trådlös laddning i iPhone-sortimentet, och ansluter sig till Android-tillverkare som har stött det i flera år som Samsung, Google och LG.

"Vissa företag är mer äventyrliga och går snabbare," sa Menno Treffers, grundare och ordförande för Wireless Power Consortium, till Digital Trends. "Vissa företag är lite mer konservativa och lite långsammare."

Många av oss har trådlösa laddningsplattor på skrivbordet på jobbet eller på nattduksbordet hemma. Det är bekvämt och enkelt när du har tid att ladda, även om du kanske fortfarande föredrar att ansluta när du behöver en ström av batteri i en hast.

"Det är inte ett antingen / eller," sa Treffers. "Du behöver båda."

Trådlös Qi-laddning gör också intrång i infrastrukturen, med kuddar som dyker upp i restauranger och tåg. En av de stora fördelarna är att trådlösa laddningsplattor inte kräver samma underhållsnivå som USB-portar. Portar går sönder med slitage, både i dina enheter och var du än ansluter. Trådlös laddning kan minska på det, och det finns inga bevis för att det försämrar ditt batteri snabbare än trådbunden laddning.

Wireless Power Consortium har siktet inställt på köket härnäst, med stora trådlösa laddningsplattor som sitter under din bänkskiva och kan leverera 2KW till trådlöst driva blandare eller kokplattor. Detta kan hjälpa människor när utrymmet är på topp – och det kan vara svaret på våra drömmars minimalistiska kök.

Organisationen kommer också att fortsätta att pressa de övre gränserna för smartphoneladdning.

"För telefonladdning handlar det bara om att öka kraften vi kan leverera samtidigt som säkerheten bibehålls", sa Treffers.

Men även om trådlös laddning nära fältet frodas, beror det fortfarande på ganska nära kontakt. Hur är det med att skicka kraft vidare?

Trådlös ström över avstånd kommer fortfarande

Trådlös makt över avstånd är en ny kategori men det känns hela tiden som om det är på gränsen till ett genombrott. Förra året ställde vi frågan: När laddas din telefon trådlöst i fickan? Svaret var "snart"... och vi väntar fortfarande.

Efter att ha sett arbetsdemonstrationer från Ossia — överför ström till ett telefonfodral över ett avstånd på några fot för att långsamt ladda telefonen inuti — vi vet att tekniken fungerar. Ossia nyligen samarbetade med fodraltillverkaren Spigen för att få ut denna teknik på marknaden. På CES, Spigen vd Daeyoung Kim sa att företaget hoppas kunna släppa något slags sändar- och strömmottagande fodral till 2020.

Problemet är att det finns gränser för kraften som kan levereras, och det är förknippat med svårigheten att få certifiering.

"Kraft genom luften har funnits ett tag," sa Treffers. "Det är inte tekniskt svårt, men att göra det effektivt är svårt."

Ossia-demon vi såg involverade en stor sändare som skickade ut 10W och en mottagningsenhet som kunde ta upp cirka 1W inom sex fot från sändaren. Utöver det avståndet sjönk laddningen till milliwatt och så småningom mikrowatt.

När strömbehovet för den mottagande enheten är mycket lågt (till exempel prislappar i detaljhandeln) kan du säkert och enkelt överföra ström till dem. Ett företag ringde Powercast har utvecklat flera produkter, inklusive e-bläckdetaljetiketter som inte har något batteri inuti och som kan uppdateras trådlöst. Den har FCC-godkännande eftersom effektnivåerna är mycket låga och den har lyckats uppnå en maximal räckvidd på 80 fot.

Men vad händer om den mottagande enheten kräver mer än bara några mikrowatt effekt? Att ladda en telefon med 5W anses vara långsam nuförtiden, men för att komma i närheten av det med trådlös laddning genom luften, måste du överföra en enorm, möjligen osäker, mängd ström.

"Effektiviteten är fruktansvärd, och du hamnar omedelbart i problem med tillsynsmyndigheter om konsumentsäkerhet," sa Treffers.

De FCC-gränser som för närvarande finns var inte utformade med trådlös kraft i åtanke, utan snarare för att hålla trådlös kommunikation säker.

Ett av de största företagen som lovar trådlös kraft över distans är Energous. Det var lite surr om FCC-certifiering mot slutet av 2018, men det var bara för dess närområdeslösning, som är mycket lik den trådlösa Qi-laddningen vi redan använder. Mer anmärkningsvärt var godkännandet det vann 2017 för att skicka kraft över distans.

Medan Powercast är certifierad enligt Part 15, som är designad för telekommunikationsenheter och begränsar kraftöverföring till 1 watt, Energous certifierades enligt Part 18, som inte har några begränsningar på effekt eller avstånd, förutsatt att den kan levereras säkert. Även om det finns en teoretisk skillnad där, verkar det inte vara någon praktisk skillnad - ännu.

För tillfället mäts mängden effekt de levererar i milliwatt. Det kan vara användbart för att hålla träningsband, hörlurar eller TV-fjärrkontroller laddade, men det räcker inte för telefoner.

Energous har samarbetat med Dialog Semiconductors för att utveckla en trådlös laddningsmottagarchip, men bortom närfältsladdningen är allt vi har sett hittills mock ups och koncept. Olika bärbara tillverkare verkar intresserade och åtminstone en stor telefontillverkare har enligt uppgift licensierat tekniken.

Det har varit ihärdiga rykten om att Energous arbetar med Apple, vilket företaget inte har gjort något för att skingra. Men oavsett om det är Apple eller en annan telefontillverkare, finns det inget att säga vad de har i åtanke för tekniken just nu - det kanske inte ens är telefonladdning.

Det är värt att notera att närfältsenergiladdning har en fördel jämfört med Qi: Den kräver inte spolinriktning, så antenner kan sättas i flexibelt material - tänk på klockarmband. Du behöver inte nödvändigtvis samma plana ytkontakt. Även om underhållsladdningen på avstånd inte skulle vara tillräckligt stor för att övertala folk att bita, om det fungerar förutom närfältet, med samma chip, så kan det vara enklare att sälja.

Stora hinder att övervinna

Det finns många andra aktörer där ute i det trådlösa laddningslandskapet från Wi-Charge till WiTricity, för att inte tala om uBeam, som använder ultraljud för att överföra energi. Men ju längre tid det tar för någon att få ut en konsumentprodukt, desto mer växer vår naturliga skepsis.

För att trådlös laddning ska leverera meningsfulla mängder ström över avstånd måste den lösa effektivitetsproblemet. Vi har redan sett en del strålformning, vilket betyder att sändaren skakar hand med mottagaren och avfyrar ström direkt till den, istället för att spränga ut watt åt alla håll.

Ändå, även under idealiska förhållanden, om du jämför trådlös kraft över avstånd med trådbunden eller trådlös Qi-laddning, är det väldigt ineffektivt; du förlorar den stora majoriteten av den energi du skickar ut. Medan trådbunden laddning är någonstans runt 85 procent effektiv, började Qi trådlös laddning runt 60 procent, men har nu nått 75 procent och uppåt.

Trådlös laddning över avstånd är mer komplicerad eftersom den avtar ju längre bort du är, men vi tittar på någonstans runt 10 procent effektivitet på relativt nära håll. Om du är orolig för ansvarsfull användning av makt kommer den ineffektiviteten att bli ett problem.

Säkerhet är en annan stor fråga. Möjligheten att rikta kraft med strålformningstekniker gör det potentiellt säkrare, eftersom det kan hjälpa sändaren att undvika att skjuta kraft mot människor. Men även om dessa företag kan vinna FCC-godkännande och certifiering i andra länder följer, måste de fortfarande övertyga allmänheten om att det är säkert.

När vi pratar om den här tekniken handlar en av de första frågorna vi alltid får om hur säker den är, och det beror på att den inte är intuitivt säker. Bekvämligheten är en stor attraktion, men det kommer att ta tid att övertyga folk om att det inte finns någon risk.

Vi är fortfarande entusiastiska över teknik som trådlöst kan ladda telefonen i vår väska eller ficka utan någon ansträngning från vår sida, men det går fortfarande inte att säga när vi faktiskt kommer att se det i en produkt du kan köpa.

Redaktörens rekommendationer

• iPhone 15 kan äntligen få omvänd trådlös laddning - men jag vill inte ha det
• Otterbox's Folding Wireless Power Bank erbjuder snabb laddning medan du spelar
• De bästa billiga erbjudandena för trådlös laddningsplatta vi har hittat denna Prime Day
• OnePlus kan falla under trycket och lägga till trådlös laddning till OnePlus 8 Pro
• Trådlös ström över avstånd kryper närmare ditt hem på CES 2020