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爽風(fēng)
近日，無線充電方案公司Energous宣布其新技術(shù)“WattUp”正式落地，搭載該技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以通過射頻無線充電的方式，完成隔空充電，功率傳輸距離最長為10米，且對(duì)接收端的擺放位置與方向沒有要求。
據(jù)了解，Energous的方案中涉及到兩種設(shè)備，分別為功率發(fā)射器和接收器。通常情況下，只要部署一個(gè)功率發(fā)射器，在以其為圓心的10米半徑內(nèi)，所有接收器都可以通過900MHz的頻率接收到發(fā)射器的能量。
對(duì)比傳統(tǒng)的無源技術(shù)，該方案在部署和傳輸距離上的確有不小優(yōu)勢，但與此同時(shí)，也不禁讓人想起更有優(yōu)勢的華為e-IoT(無源蜂窩物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)，以及更早入局的小米隔空充電產(chǎn)品。不過讓人更好奇的是，以上二者貌似都沒了后續(xù)。于是，本文就來簡單探究，射頻無線充電能否成為一種新趨勢，以及各家產(chǎn)品的競爭力和該市場的潛力又如何。
射頻無線充電是什么？
在討論市場和產(chǎn)品等問題之前，還需先簡單介紹射頻無線充電技術(shù)。
射頻無線充電技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)方式上隸屬于無源技術(shù)，旨在讓設(shè)備無需連接電線或插入電池即能使用。射頻無線充電技術(shù)的基本原理是利用電磁感應(yīng)和共振原理，將電能從發(fā)送端無線傳輸?shù)浇邮斩?。具體來說，發(fā)送端的發(fā)射器通過產(chǎn)生高頻射頻信號(hào)來激勵(lì)一個(gè)電磁場，并將電磁場向接收端傳輸，接收端的接收器則通過共振技術(shù)將電磁場轉(zhuǎn)換為電能，并為設(shè)備提供充電。
目前，最常見且應(yīng)用最廣泛的射頻無線充電通信協(xié)議便是RFID，此外也有更多通信協(xié)議在向無源化發(fā)展。
不難發(fā)現(xiàn)，不少通信協(xié)議的開發(fā)端已在積極布局無線射頻充電，不過文首提到的Energous又有何特色呢？
Energous有何特色？
根據(jù)官方通稿，Energous的方案基于特定的900MHz工作，需要安裝功率發(fā)射器和接收器，于是可以將二者類比為基站和標(biāo)簽，不過相比傳統(tǒng)基站標(biāo)簽提供的通信、定位功能，該方案還能對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行充電。
在接受國外媒體采訪時(shí)，Energous介紹了一些使用案例。比如某服裝零售商在倉儲(chǔ)管理中大范圍部署WattUp PowerBridge系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)倉庫中近6500件服裝進(jìn)行實(shí)時(shí)信息跟蹤與顯示，且不需要電池供電。由于標(biāo)簽支持所有信息的實(shí)時(shí)顯示與調(diào)用，所以在資產(chǎn)追蹤應(yīng)用上相比傳統(tǒng)標(biāo)簽更勝一籌。
同時(shí)在運(yùn)動(dòng)追蹤方向，Energous解決方案已經(jīng)在美國大學(xué)橄欖球比賽中開始應(yīng)用，將WattUp與UWB技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)橄欖球?qū)崟r(shí)位置的精準(zhǔn)定位，而WattUp還可以給佩戴在球員身上的傳感器供電，從而更好地評(píng)估球員每場比賽的表現(xiàn)。
能夠看出，在產(chǎn)品功能和應(yīng)用場景上，Energous的確有不小優(yōu)勢。但要討論相比已有產(chǎn)品其競爭力如何，Energous其實(shí)不占優(yōu)勢。
已落地的射頻無線充電技術(shù)各有千秋
RFID
眾所周知，無論是商超、店鋪中的電子價(jià)簽，還是倉儲(chǔ)、物流業(yè)中的電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽已隨處可見。不僅如此，RFID的子技術(shù)NFC，已將射頻無線充電的市場擴(kuò)充到了C端。
早在2020年， NFC標(biāo)準(zhǔn)官方組織NFC Forum就宣布，新的“無線充電規(guī)范”(Wireless Charging Specification，簡稱“WLC”)已經(jīng)獲得批準(zhǔn)，最高能實(shí)現(xiàn)1W的充電速度。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括智能手表、智能手環(huán)、無線耳機(jī)、手寫筆等小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，目前意法半導(dǎo)體已在出貨相關(guān)芯片。
蜂窩
2022年6月，在中國移動(dòng)攜手華為舉行的5G-Advanced雙鏈融合產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果發(fā)布會(huì)上，二者聯(lián)合推出了e-IoT(蜂窩無源物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)。
據(jù)了解，基于該技術(shù)，設(shè)備可以直接通過基站獲取能量，完成射頻無線充電，并且可以實(shí)現(xiàn)室外200m，室內(nèi)20m的覆蓋。
但在應(yīng)用落地上，截止發(fā)稿日，網(wǎng)絡(luò)上還未出現(xiàn)由華為或中國移動(dòng)落地的具體項(xiàng)目。不過在此前，筆者報(bào)道過另一家使用蜂窩通信完成射頻無線充電的國產(chǎn)公司——《蜂窩無源物聯(lián)網(wǎng)芯片已準(zhǔn)備量產(chǎn)，要革誰的命？》，據(jù)了解，文中的智匯芯聯(lián)微電子有限公司已在量產(chǎn)芯片。
毫米波
小米早在2021年初就推出了隔空充電技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)米半徑內(nèi)，多設(shè)備也同時(shí)充電(每臺(tái)設(shè)備均支持5瓦)，甚至異物遮擋也不降低充電效率。
據(jù)了解，隔空充電技術(shù)通過小米自研的隔空充電樁實(shí)現(xiàn)，其中內(nèi)置5個(gè)相位干涉天線，用于對(duì)手機(jī)進(jìn)行毫秒級(jí)空間定位；144個(gè)天線構(gòu)成相位控制陣列，通過波束成形將毫米波定向發(fā)射給手機(jī)，手機(jī)通過微型信標(biāo)天線接收，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電。
能夠發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在應(yīng)用場景、傳輸距離、便捷度等方面，同類產(chǎn)品的發(fā)展都已比較超前。但事實(shí)上，這些已經(jīng)落地的技術(shù)并非完全都已規(guī)模化應(yīng)用，也就是說，射頻無線充電的市場其實(shí)還有待開發(fā)，并且發(fā)展之路還有些坎坷。
射頻無線充電市場龐大 但發(fā)展仍受限？
根據(jù)今日CNNIC發(fā)布的第51次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面，截至12月，我國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的終端連接總數(shù)已達(dá)35.28億戶，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到18.45億戶。而隨著設(shè)備量的激增，其實(shí)對(duì)用戶對(duì)設(shè)備的用電管理需求已經(jīng)發(fā)生了變化。
一方面，有線供電有部署成本高、安裝位置受限、位置變更成本高等缺點(diǎn)，所以越來越的場景中，電池更加適配。但在另一方面，其他的場景中，由于電池受尺寸、儲(chǔ)量、換電成本的限制，所以更需要無源技術(shù)來滿足。
因此，在日漸增多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備量面前，射頻無線充電技術(shù)擁有非常大潛力。
不過對(duì)于射頻無線充電技術(shù)而言，其未來發(fā)展還受到不小限制，主要包括以下幾個(gè)方面：
首先，射頻無線充電技術(shù)需要設(shè)備自身具有射頻接收器，這限制了一些設(shè)備的使用范圍。
第二，安全性問題也是射頻無線充電技術(shù)需要解決的重要問題之一。由于射頻無線充電技術(shù)的電磁波可能對(duì)人體產(chǎn)生一定的輻射危害，因此需要針對(duì)其安全性問題進(jìn)行深入研究和探索。
第三，射頻無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化也是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。在射頻無線充電技術(shù)的發(fā)展過程中，需要制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保不同設(shè)備之間的兼容性和互操作性。
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