เมื่อไหร่เราจะเห็นการชาร์จแบบไร้สายในระยะไกล?

ข้อจำกัดหลักของสมาร์ทโฟนคืออายุการใช้งานแบตเตอรี่ แม้ว่าจะมีการปรับปรุงบ้างก็ตาม ความเร็วในการชาร์จ และประสิทธิภาพการใช้พลังงานในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น ยังคงเป็นรายการความปรารถนาสูงสุดสำหรับเจ้าของสมาร์ทโฟนส่วนใหญ่ แบบสำรวจ YouGov. การต้องเสียบปลั๊กและชาร์จโทรศัพท์ของเราทุกวันหรือสองวันถือเป็นเรื่องน่ารำคาญอย่างยิ่ง

การชาร์จแบบไร้สายอย่างที่เราทราบในปัจจุบัน — ผ่าน แผ่นชาร์จไร้สาย จ้าง มาตรฐานฉี - ลดแรงเสียดทานได้อย่างแน่นอน ช่วยลดความจำเป็นในการคลำหาสายไฟ แต่ก็ยังต้องมีการสัมผัส สิ่งที่เรามองเห็นจริงๆ เมื่อได้ยินการชาร์จแบบไร้สายคือความเป็นไปได้ที่สมาร์ทโฟนของเราจะชาร์จอยู่ในกระเป๋าเสื้อหรือกระเป๋า โดยมีการส่งพลังงานแบบไร้สายข้ามระยะไกล

เทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุการชาร์จแบบไร้สายในระยะทางนั้นมีมาสองสามปีแล้ว วิทยาศาสตร์มีเสียง ในขณะที่มีบางบริษัทที่ทำงานเพื่อเพิ่มช่วงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ซึ่งเป็นพื้นฐานของ Qi แต่เทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายผ่านระยะไกลส่วนใหญ่ใช้สัญญาณความถี่วิทยุ (RF) เครื่องส่งจะส่งสัญญาณ RF ออกไป เช่นเดียวกับที่เราเตอร์ Wi-Fi ทำ และเสาอากาศขนาดเล็กบนอุปกรณ์ที่กำลังชาร์จจะรับสัญญาณและส่งสัญญาณไปยังตัวรับพลังงานไร้สาย

มันได้ผลแน่นอน

เราได้เห็นการสาธิตเทคโนโลยีพลังงานไร้สายผ่านระยะไกลหลายครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจากบริษัทต่างๆ เช่น มีพลัง, ออสเซีย, และ เทคโนเวเตอร์และมันก็ได้ผลอย่างแน่นอน แต่มีข้อแม้บางประการ แผ่นชาร์จไร้สาย Qi ใช้เวลาในการชาร์จโทรศัพท์ของเรานานกว่าการเชื่อมต่อแบบใช้สาย และการชาร์จแบบไร้สายในระยะไกลยังช้ากว่าอีกด้วย

การสาธิตที่น่าประทับใจที่สุดที่เราเคยเห็นมาจาก Ossia ที่มาพร้อมกับเทคโนโลยี Cota เครื่องส่งสัญญาณอยู่ในแผ่นกระเบื้องขนาดใหญ่สองแผ่น มีเส้นผ่านศูนย์กลางสองสามฟุต และสามารถส่งพลังงานไปยังก Galaxy S7 (ที่มีตัวรับสัญญาณฝังอยู่) อย่างต่อเนื่องขณะเคลื่อนที่ไปรอบๆ ห้องในระยะห่างประมาณ 10 ฟุต ห่างออกไป.

“เมื่อคุณเดินทางไกลออกไป พลังก็จะน้อยลง” Hatem Zeine ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Ossia กล่าวกับ Digital Trends

ระยะสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 30 ฟุต แต่ที่ระยะนั้นคุณจะได้รับพลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ภายในระยะ 6 ฟุตจากตัวส่งสัญญาณ คุณจะได้รับประมาณ 1 วัตต์จากกำลังส่ง 10 วัตต์ ในระยะทางที่ไกลกว่า คุณอาจคาดหวังได้ถึง 100 หรือ 200 มิลลิวัตต์ ซึ่งไม่เพียงพอที่จะชาร์จ สมาร์ทโฟนแม้ว่าจะทำให้การขับถ่ายช้าลงก็ตาม

“ฉันไม่ได้พยายามใช้พลังงานไร้สายเมื่อฉันคิดสิ่งนี้เมื่อ 16 ปีที่แล้ว ฉันกำลังพยายามเพิ่มประสิทธิภาพ Wi-Fi” Zeine ซึ่งเป็นหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ ผู้ก่อตั้ง และประธานคณะกรรมการ Ossia กล่าว “ตอนนั้นสัญญาณ Wi-Fi แย่มาก; จุดตายในบ้านและความเร็วต่ำเป็นเรื่องปกติ ในฐานะนักฟิสิกส์ ฉันรู้ว่าการใช้เสาอากาศมากขึ้นสามารถปรับปรุงสิ่งนั้นได้”

Zeine ยังคงเพิ่มเสาอากาศมากขึ้นเรื่อยๆ และพบว่าไม่เพียงแต่ปรับปรุงสัญญาณ Wi-Fi ได้ค่อนข้างมากเท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพในการส่งพลังงานในปริมาณที่มีประโยชน์อีกด้วย ไทล์ที่ใช้ในการสาธิตมีเสาอากาศ 256 อันในแต่ละไทล์ การเพิ่มหลายแผ่นจะช่วยเพิ่มระยะทางและการจ่ายพลังงานที่อาจเกิดขึ้นได้

เขาเดินไปรอบๆ ห้องอย่างอิสระ และโทรศัพท์ยังคงชาร์จอยู่ และยังชาร์จอย่างต่อเนื่องเมื่อเขาวางเครื่องรับไว้ในกระเป๋า เนื่องจากเสื้อผ้าไม่ได้ปิดกั้นความถี่วิทยุ

“สิ่งที่คุณเห็นคือโทรศัพท์ชาร์จอยู่ในระยะไกลขณะที่ผมเดินไปรอบๆ” เขากล่าว “ไม่มีใครสามารถแสดงการสาธิตนี้ให้คุณดูได้”

นั่นเป็นเรื่องจริง แต่คำถามแรกที่ทุกคนถามเกี่ยวกับเทคโนโลยีเช่นนี้คงหนีไม่พ้น “ปลอดภัยไหม” พวกเขาต้องการรู้ว่าพวกเขาไม่ได้ถูกล้างด้วยรังสีที่เป็นอันตราย

แล้วมันปลอดภัยมั้ย?

ด้วยเทคโนโลยี Cota ของ Ossia อุปกรณ์รับสัญญาณจะส่งสัญญาณบีคอนไปยังเครื่องส่งสัญญาณ ซึ่งจะจับรูปร่างของคลื่นที่เข้ามา และเล่นกลับเพื่อส่งพลังงาน

“คุณต้องใช้อำนาจเพื่อให้ได้อำนาจ” Zeine กล่าว

ช่วยให้สามารถสะท้อนสัญญาณ RF จากผนังหรือเพดานได้ แต่ยังหลีกเลี่ยงการยิงสัญญาณไปที่ผู้คนโดยตรงอีกด้วย เนื่องจากร่างกายของเราปิดกั้นสัญญาณบีคอนซึ่งส่งออกไป 100 ครั้งต่อวินาที เครื่องส่งจึงไม่ควรโจมตีเราโดยตรง แต่เสื้อผ้า พลาสติก และยางไม่ได้ปิดกั้น RF ดังนั้นเทคโนโลยีควรจะทำงานได้ดีเมื่อใส่โทรศัพท์ไว้ในเคส กระเป๋าเสื้อ หรือกระเป๋า

“เราได้พิสูจน์แล้วว่าเทคโนโลยีนี้บรรลุความปลอดภัยในระดับเดียวกับ Wi-Fi และบลูทูธ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาในการเปิดเผยผู้คน” Zeine กล่าว

คุณคงได้รับการอภัยที่ไม่ทำตามคำพูดของเขา

“เรากำลังทำงานร่วมกับ FCC อย่างใกล้ชิด หวังว่าเราจะสามารถประกาศบางสิ่งได้ในเร็วๆ นี้”

เส้นทางสู่การอนุมัติของ FCC

แม้ว่าการสาธิตของ Ossia จะน่าประทับใจกว่า แต่คู่แข่งรายใหญ่รายหนึ่งอย่าง Energous ดูเหมือนจะใกล้จะได้รับการรับรองว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัยในตลาดแล้ว ที่ FCC อนุมัติเครื่องส่งสัญญาณ WattUp Mid Field ในเดือนธันวาคม. สามารถส่งพลังงานไปยังอุปกรณ์ที่อยู่ห่างออกไปไม่เกินสามฟุต

“สิ่งที่เราได้รับในเดือนธันวาคมคือการอนุมัติของ FCC สำหรับส่วนที่ 18” Gordon Bell รองประธานฝ่ายการตลาดของ Energous กล่าวกับ Digital Trends

แม้ว่าส่วนที่ 15 ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์โทรคมนาคม จะจำกัดการส่งกำลังไว้ที่ 1 วัตต์ แต่ส่วนที่ 18 ไม่มีการจำกัดกำลังหรือระยะทาง โดยมีเงื่อนไขว่าสามารถส่งได้อย่างปลอดภัย ซึ่งหมายถึงการปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เกี่ยวกับสิ่งต่างๆ เช่น SAR (อัตราการดูดซับจำเพาะ) ซึ่งวัดอัตราที่ร่างกายมนุษย์ดูดซับพลังงานเมื่อสัมผัสกับความถี่วิทยุ

“ปริมาณพลังงานที่เราส่งออกไปมีน้อยมาก” เบลล์กล่าว “มันเล็กกว่าหลายสิ่งหลายอย่างที่มีอยู่แล้วในชีวิตของคุณ เมื่อเราชาร์จวงฟิตเนส เรากำลังชาร์จที่ 100 มิลลิวัตต์หรือ 200 มิลลิวัตต์ ขณะที่คุณกำลังเดิน”

สิ่งที่คุณสามารถทำได้อย่างปลอดภัยมีข้อจำกัด และนี่อาจเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการชาร์จแบบไร้สายผ่านเทคโนโลยีระยะไกลในปัจจุบัน แม้ว่าจะมีคู่แข่งเกิดขึ้นมากมาย แต่การได้รับการอนุมัติอาจเป็นเรื่องยาก

“หากพวกเขาจะออกสู่ตลาด พวกเขาจะต้องผ่านกระบวนการกำกับดูแล” เบลล์กล่าว “เราเป็นบริษัทเดียวที่ชาร์จแบบไร้สายในระยะทางสาธารณะ และเราเป็นบริษัทเดียวที่ตรวจสอบเทคโนโลยีผ่านบุคคลที่สาม”

อีกบริษัทเดียวที่ได้รับการอนุมัติจาก FCC ในปัจจุบันคือ พาวเวอร์แคสต์ซึ่งมีระยะสูงสุดถึง 80 ฟุต

อุปกรณ์อื่นๆจะมาก่อนโทรศัพท์

เนื่องจากปัจจุบันเทคโนโลยีเหล่านี้ให้พลังงานในปริมาณน้อยมาก บริษัทที่อยู่เบื้องหลังจึงไม่มุ่งเน้นไปที่สมาร์ทโฟน แทนที่จะมองที่อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตัวควบคุมเกม รีโมทคอนโทรล สายรัดออกกำลังกาย เครื่องช่วยฟัง และอื่นๆ หูฟัง.

“ตัวส่งสัญญาณไม่เหมือนกับเราเตอร์ Wi-Fi ที่ส่งสัญญาณ Wi-Fi ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน” เบลล์กล่าว “เมื่อเสียบปลั๊ก จะไม่มีกระแสไฟออกมา สิ่งที่ทำคือการดูอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่อยู่ในระยะ Bluetooth ดูว่าอุปกรณ์ใดอยู่ใกล้พอที่จะชาร์จ และตรวจสอบว่าอุปกรณ์เหล่านั้นได้รับอนุญาตบนเครือข่ายหรือไม่”

เทคโนโลยีนี้สามารถกำหนดตารางการชาร์จได้โดยอัตโนมัติ โดยเติมคีย์บอร์ดและเมาส์ไร้สายในที่ทำงาน เช่น ในวันเสาร์ เวลา 04.00 น. เมื่อรู้ว่าไม่มีใครอยู่แถวนี้ การจับมือด้วย Bluetooth จะสร้างรายละเอียดทั้งหมดและทำให้เครื่องส่งสัญญาณสามารถติดตามและกำหนดเป้าหมายอุปกรณ์ได้ นั่นหมายความว่าคุณสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าเครื่องส่งสัญญาณตัวใดควรชาร์จอุปกรณ์ใด เมื่อใด และจำนวนเท่าใด

การอนุมัติเดือนธันวาคมของ Energous ตามมาในเดือนนี้ด้วย การรับรองการชาร์จระยะใกล้ซึ่งคล้ายกับการชาร์จ Qi ที่เราคุ้นเคยมาก แต่มีข้อได้เปรียบที่สำคัญบางประการ

การตรวจจับวัตถุแปลกปลอมอาจเป็นปัญหาสำหรับ Qi หากคุณมีเหรียญหรือขาตั้งโลหะของเคสระหว่างโทรศัพท์กับแท่นชาร์จ เคสจะร้อนขึ้นและขัดขวางกระบวนการชาร์จ การชาร์จแบบไร้สายของ Qi ยังขึ้นอยู่กับคอยล์ซึ่งต้องวางให้ตรงกัน และบางครั้งโทรศัพท์ของคุณไม่ได้ถูกวางอย่างสมบูรณ์หรือหลุดออกจากจุดที่ดี แม้ว่าปัญหานี้จะได้รับการบรรเทาลงบ้างด้วยแผ่นอิเล็กโทรดที่มีคอยล์หลายอัน แต่ยังคงมีข้อจำกัดในการออกแบบ

“เราสามารถมีขนาดเล็กมากได้” เบลล์กล่าว “คุณเห็นขดลวดขนาดใหญ่ใน Qi ซึ่งไม่ได้นำมาใช้กับผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย เนื่องจากมันใหญ่เกินไปในบางสถานการณ์และต้องการพื้นผิวเรียบ”

พลังงานยังสามารถใส่เสาอากาศในวัสดุที่มีความยืดหยุ่น เช่น รอบสายนาฬิกา ในขณะที่ตัวรับสัญญาณอยู่ในตัวเรือนของนาฬิกา

“ด้วย Apple Watch คุณต้องถอดมันออกเพื่อชาร์จ” เบลล์กล่าว “แต่ด้วยเสาอากาศที่อยู่รอบๆ สายรัด จึงสามารถชาร์จได้ในขณะที่คุณสวมใส่และพิมพ์ข้อความที่คอมพิวเตอร์”

Energous ยังคงทำงานเพื่อเพิ่มช่วงที่ปลอดภัยของเทคโนโลยี แต่ก็รับทราบว่า อย่างน้อยที่สุดในตอนนี้ การชาร์จแบบไร้สายในระยะไกลจะเป็นการชาร์จแบบหยด ไม่ใช่สิ่งที่สามารถเติมได้ ของคุณ สมาร์ทโฟน แบตเตอรี่. มันอาจจะชาร์จเมาส์ของคุณ หูฟังหรือแม้แต่นาฬิกาอัจฉริยะของคุณที่อยู่ห่างออกไป แต่สำหรับตอนนี้ คุณจะต้องใส่ของคุณ สมาร์ทโฟน บนหรือข้างเครื่องส่งสัญญาณเหมือนกับที่คุณทำกับ Qi pad แม้ว่าคุณจะไม่จำเป็นต้องแม่นยำขนาดนั้นก็ตาม

Ossia กำลังเจรจากับผู้ผลิตโทรศัพท์และผู้ผลิตชิป แต่ผลิตภัณฑ์แรกมีแนวโน้มว่าจะเป็น แบตเตอรี่ตลอดกาล. เป็นโซลูชันการดัดแปลงอัจฉริยะที่ช่วยให้รีโมตคอนโทรล ของเล่น และอุปกรณ์ตรวจจับควันทำงานต่อไปได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ ผลิตภัณฑ์นี้ยังต่อสู้กับข้อวิพากษ์วิจารณ์หลักประการหนึ่งเกี่ยวกับพลังงานไร้สายในระยะไกล ซึ่งเป็นความไร้ประสิทธิภาพอย่างมาก

“แบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งหนึ่งก้อนให้พลังงาน 1 วัตต์ต่อชั่วโมงและราคา 50 เซ็นต์” Zeine กล่าว “1 กิโลวัตต์ชั่วโมงจากเต้ารับติดผนังราคา 10 เซ็นต์ แบตเตอรี่ทุกก้อนมีราคาสูงกว่าพลังงานเทียบเท่าที่มาจากเต้ารับติดผนังถึง 5,000 เท่า”

แม้ว่าจะมีการสูญเสียพลังงานในระยะไกล เครื่องส่งสัญญาณ Cota ที่จ่ายไฟให้กับแบตเตอรี่จะยังคงมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้ง เป็นเรื่องง่ายที่จะดูว่าข้อโต้แย้งนี้สามารถขยายไปยังเซ็นเซอร์ IoT และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีความต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อยได้อย่างไร

Ossia กำลังทำงานร่วมกับ Motherson Innovations เพื่อสร้างเครื่องส่งสัญญาณไปยังแผงหน้าปัดรถยนต์ไปยังเซ็นเซอร์กำลังและกระจกอัจฉริยะที่จำเป็นต้องต่อสายในปัจจุบัน นอกจากนี้ ยังอยู่ระหว่างการเจรจากับผู้ค้าปลีกเกี่ยวกับป้ายราคาอิเล็กทรอนิกส์

แล้วเราจะชาร์จแบบไร้สายระยะไกลได้เมื่อใด?

Energous แสดงให้เราเห็นแนวคิดต่างๆ โดยบอกว่าเสาอากาศของเครื่องส่งสัญญาณอาจฝังอยู่ในสิ่งต่างๆ เช่น กรอบทีวี แสงไฟ ลำโพงอัจฉริยะ หรือแถบเสียง

“เราเห็นเทคโนโลยีของเราเข้ามาในบ้านที่ฝังอยู่ในอุปกรณ์ที่คุณมีอยู่แล้ว” เขากล่าว

ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงได้ร่วมมือกับ Dialog Semiconductors เพื่อรวมเทคโนโลยีเข้ากับชิปเซ็ตที่ผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถซื้อได้จากชั้นวาง แม้ว่าเราจะรู้ว่า Energous กำลังทำงานร่วมกับผู้ผลิตโทรศัพท์รายใหญ่ที่จะอนุญาตให้ใช้สิทธิ์เทคโนโลยีของพวกเขา แต่ก็มีข่าวลือว่าเป็น Apple แต่ก็ไม่มีใครบอกได้ว่าเมื่อใดที่พวกเขาจะเห็นว่าพร้อมสำหรับช่วงไพรม์ไทม์

"ข้อพิสูจน์ว่า Apple กำลังทำงานร่วมกับ Energous ในการชาร์จแบบไร้สายนั้นถูกซ่อนอยู่ในสายตา" https://t.co/OlaBhxejMUpic.twitter.com/21YARj0K3i

— อีวาน บลาส (@evleaks) 15 กันยายน 2559

“เมื่อคุณนำเสนอเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดในตลาดเกิดใหม่ คุณจะพบผู้คนจำนวนหนึ่งที่ต้องการปกปิดความลับเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขากำลังทำอยู่ เพราะพวกเขาคิดว่าพวกเขา มีความได้เปรียบในการช่วยให้พวกเขาสร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์ของตน” Mark Hopgood ผู้อำนวยการอาวุโสฝ่ายการตลาดเชิงกลยุทธ์และกลยุทธ์องค์กรที่ Dialog Semiconductor อธิบายกับ Digital Trends

บริษัทใหญ่ๆ ยินดีให้ผู้เล่นรายเล็กออกสู่ตลาดเป็นรายแรกด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่นนี้ เพราะพวกเขาแสดงถึงความเสี่ยงร้ายแรง

“มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่กล้าเสี่ยง” ฮอปกู๊ดกล่าว

บางทีจึงไม่น่าแปลกใจเลยที่ผลิตภัณฑ์แรกที่ประกาศว่าจะใช้การชาร์จ WattUp ของ Energous คือ ชุดชั้นในติดตามการออกกำลังกาย Myant's Skiin. เบลล์มั่นใจว่าเราจะตามมาอีกมากมาย

“ปีนี้เป็นปีที่เราจะได้เห็นผลิตภัณฑ์จากพันธมิตร และปี 2019 จะได้เห็นการเปิดตัวที่กว้างขึ้น”

อย่าพลาด การชาร์จแบบไร้สายในระยะไกลกำลังมา แต่จะเริ่มจากเล็กๆ น้อยๆ เมื่อเทคโนโลยีได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบทั่วโลกและผู้ผลิตรายย่อยบางรายได้พิสูจน์แล้ว ประสิทธิภาพในอุปกรณ์เฉพาะ ในที่สุดเราอาจเห็นผู้เล่นหลักเข้ามาและรวมเข้ากับอุปกรณ์ถัดไป โทรศัพท์เรือธง

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ในที่สุด iPhone 15 ก็อาจได้รับการชาร์จแบบไร้สายย้อนกลับ แต่ฉันไม่ต้องการมัน
• โทรศัพท์ Motorola ในอนาคตสามารถชาร์จแบบไร้สายได้ไกลถึง 30 ฟุต
• พลังงานไร้สายในระยะไกลคืบคลานเข้ามาใกล้บ้านของคุณในงาน CES 2020
• ชาร์จ iPhone หรือ Galaxy ของคุณด้วยเครื่องชาร์จไร้สาย ลดราคาในช่วง Black Friday
• การติดตามการนอนหลับช่วยให้คุณนอนหลับดีขึ้นจริงหรือ? เราถามผู้เชี่ยวชาญ