iPhone8將用上WiFi充電？－聊聊充電那點(diǎn)事兒

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來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：方東 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平  審協(xié)北京中心光電部

原標(biāo)題：iPhone8將用上WiFi充電？－聊聊充電那點(diǎn)事【IP創(chuàng)新贏】

iPhone 8即將發(fā)布，其上會(huì)搭載哪些新功能？作為果粉的小贏，對(duì)新一代產(chǎn)品也很期待，網(wǎng)傳iPhone 8將使用WiFi充電技術(shù)，這是真的嗎？

當(dāng)聽(tīng)說(shuō)iPhone 8將基本告別充電器這個(gè)消息時(shí)，小贏的感覺(jué)是這樣的：

隨時(shí)隨地，只要有WiFi的地方，就能邊上網(wǎng)邊充電，以后的生活是不是變成這樣了：

可是話說(shuō)回來(lái)，WiFi不就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)嗎？

怎么能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電？

無(wú)線充電會(huì)對(duì)人體有輻射嗎？

別急，小贏帶你看懂無(wú)線充電技術(shù)的前世今生。

1、第一代無(wú)線充電技術(shù)

第一代無(wú)線充電技術(shù)還要追溯到十幾年前的手機(jī)霸主“諾基亞”，2011年已經(jīng)走在下坡路上的諾基亞，在研發(fā)上仍具實(shí)力，當(dāng)年推出了第一款無(wú)線充電手機(jī)“諾基亞810”。隨后，SONY，三星，摩托羅拉，谷歌等公司都紛紛跟進(jìn)，推出了自己的第一代電磁感應(yīng)式無(wú)線充電手機(jī)。

什么是第一代無(wú)線充電技術(shù)？

以三星公司的發(fā)明專利申請(qǐng)CN201610334380.1（中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺槔?br/>

手機(jī)里具有接收線圈，充電器里具有發(fā)送線圈。電力通過(guò)發(fā)送線圈輸出感應(yīng)電流,接收線圈收集感應(yīng)電流并將收集的電流供應(yīng)到手機(jī)內(nèi)的無(wú)線充電模塊，無(wú)線充電模塊將收集的電力轉(zhuǎn)換成電壓，以對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行充電。手機(jī)放在充電器的上面即可進(jìn)行充電，無(wú)需通過(guò)充電線和充電器連接。

第一代無(wú)線充電技術(shù)由于采用電磁感應(yīng)原理，使用時(shí)的空間自由度低，充電區(qū)域的面積小，手機(jī)需要準(zhǔn)確地放置在相應(yīng)的位置上。小贏看來(lái)：該技術(shù)沒(méi)有在市場(chǎng)上成功的原因就是技術(shù)不完善，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)充電，用戶體驗(yàn)差。

2、第二代無(wú)線技術(shù)

為了提供更好的用戶體驗(yàn)，第二代無(wú)線充電技術(shù)，即磁共振無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

典型的第二代充電技術(shù)，可以參考微鵝科技公司的專利（CN105406609A）：以磁共振原理利用電能發(fā)射板傳輸?shù)碾娔?，傳輸距離遠(yuǎn)，接收結(jié)構(gòu)中的主板和接收線圈采用空心結(jié)構(gòu)，可以從各個(gè)方向獲得傳輸?shù)哪芰?，傳輸效率高?br/>

雖然磁共振充電方式確實(shí)在空間和放置自由度方面有更大的提升，但仍因效率差，成本高而受阻，因此，與磁感應(yīng)相比，磁共振迄今為止部署的基礎(chǔ)設(shè)施也明顯比較少，以磁共振方式充電的第二代充電方式，也沒(méi)有廣泛的融入到大家的生活中。

3、未來(lái)的無(wú)線充電會(huì)怎樣？

通過(guò)上面分析，目前已成熟的無(wú)線充電技術(shù)，無(wú)論是電磁感應(yīng)式還是磁共振式都沒(méi)有突破距離的限制，距離自由自在的一邊玩手機(jī)一邊無(wú)線充電還很遠(yuǎn)。

在解決無(wú)線充電距離方面，也許無(wú)線電波式是最好的選擇。所謂無(wú)線電波式：將環(huán)境電磁波轉(zhuǎn)換為直流電流，通過(guò)電路傳輸為設(shè)備充電。從理論上講，采用無(wú)線電波的充電方式，其有效充電距離可以達(dá)到了10m以上。

雖然無(wú)線電波式充電的原理很簡(jiǎn)單，而且設(shè)備也不難制造。但是如何在保證功率的情況下，將其集成在手機(jī)、手表這樣的設(shè)備卻是世界性難題。

來(lái)自美國(guó)的一家初創(chuàng)公司Energous正在為解決這個(gè)難題而努力，根據(jù)新聞報(bào)道：Energous去年（2016年11月）收到蘋(píng)果的主要供貨商之一的Dialog公司的1000萬(wàn)美元的投資，并在今年2月推出了一款只有7×7mm大小的WattUp（Energous公司芯片品牌） RF無(wú)線充電發(fā)射端IC（集成電路）DA4100，根據(jù)該公司的宣傳資料記載，最遠(yuǎn)可以在15英尺（約4.57米）的距離為設(shè)備充電。

雖然該公司的宣傳片很炫酷，但是沒(méi)有給出充電功率等具體參數(shù)，目前小贏也沒(méi)有見(jiàn)到市面上的產(chǎn)品搭載了該IC，所以目前無(wú)線電波的充電方式也更多的是處于研發(fā)階段。

為了直觀的了解三種無(wú)線充電技術(shù)的優(yōu)劣，我們進(jìn)行了參數(shù)比對(duì)：

根據(jù)該上圖可知，更符合未來(lái)趨勢(shì)的是無(wú)線電波式充電，但目前保證距離卻是以犧牲轉(zhuǎn)換率和充電時(shí)長(zhǎng)為代價(jià)的。因此，提升傳輸功率、縮短充電時(shí)間、降低傳輸溫度獲得更高的自由度將成為無(wú)線充電技術(shù)需要克服的瓶頸。

4、蘋(píng)果公司的無(wú)線充電技術(shù)

蘋(píng)果公司申請(qǐng)的無(wú)線充電技術(shù)的專利有很多，重點(diǎn)還是在磁懸浮充電技術(shù)和電磁感應(yīng)的充電技術(shù)方面。（還記得小贏講過(guò)的那個(gè)懸浮在空中的燈泡嗎？原理是一樣的哦，點(diǎn)擊標(biāo)題直達(dá)：Flyte:懸浮在空中的燈泡）

來(lái)看看蘋(píng)果公司今年剛剛公開(kāi)的磁懸浮充電技術(shù)專利申請(qǐng)（美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)：US2017/0063194A1）。

磁懸浮臺(tái)300中有三組線圈，產(chǎn)生的磁場(chǎng)除了能給手機(jī)充電外，還分別用于對(duì)手機(jī)進(jìn)行提升、對(duì)提升位置進(jìn)行控制和對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。將手機(jī)的音頻與磁懸浮臺(tái)的主控制器連接，手機(jī)還會(huì)隨著音樂(lè)“跳舞”。

而剛剛公布的蘋(píng)果公司中國(guó)專利（申請(qǐng)?zhí)朇N201580046364.6）更是能夠通過(guò)感應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的充電：

想象一下，將iPhone和iWatch只要放在iMac或MacBook上，不用插電源就可以自動(dòng)充電了。這也就是IT界常說(shuō)的，構(gòu)建了產(chǎn)品生態(tài)吧。

俗話說(shuō)，無(wú)風(fēng)不起浪。瘋傳的蘋(píng)果iPhone 8采用的WiFi又是有什么依據(jù)呢？

仔細(xì)追溯起來(lái)，這種說(shuō)法還源于蘋(píng)果公司的一件專利申請(qǐng)（美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺篣S14/921895），該申請(qǐng)的名稱為Wireless Charging and Communications Systems With Dual-Frequency Patch Antennas。

該專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了手機(jī)中內(nèi)置雙極雙頻天線，該天線獲取/提供網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以及電源電波，其能夠?qū)崿F(xiàn)家庭WiFi路由器向蜂窩節(jié)點(diǎn)免費(fèi)充電，用戶無(wú)需借助底座或是數(shù)據(jù)線，在家里的任何地方就能為iPhone等設(shè)備進(jìn)行充電。

然而，蘋(píng)果的專利申請(qǐng)僅描述了通信鏈路頻率背后的無(wú)線功率傳輸理論，并沒(méi)有透露操作細(xì)節(jié)的具體實(shí)施方式，也就是并沒(méi)有描述如何解決大家所關(guān)心的“充電效率”的問(wèn)題，因此僅僅從這篇專利上，很難想象出iPhone 8馬上就能夠?qū)崿F(xiàn)WI-FI充電。

5、iPhone 8無(wú)線充電技術(shù)展望

小贏通過(guò)仔細(xì)梳理蘋(píng)果公司關(guān)于無(wú)線充電領(lǐng)域的專利發(fā)現(xiàn)，蘋(píng)果布局了不同的充電方式，同時(shí)從蘋(píng)果的商業(yè)活動(dòng)上也能夠看出一些端倪。

    蘋(píng)果公司加入了WPC聯(lián)盟，說(shuō)明其要在電磁感應(yīng)式的無(wú)線技術(shù)上有所建樹(shù)；

    蘋(píng)果公司又獲得了INTEL公司關(guān)于磁共振的IP，其也能在磁共振技術(shù)上獲得技術(shù)累積；

    跟Energous公司的合作，則說(shuō)明其在無(wú)線電波充電領(lǐng)域也是充滿雄心。


也就是說(shuō)，蘋(píng)果在三個(gè)方面都下注，無(wú)論最后那種技術(shù)勝出，蘋(píng)果都會(huì)是贏家！


但是，小贏通過(guò)以上分析，在目前電磁感應(yīng)技術(shù)和磁共振技術(shù)用戶體驗(yàn)差，WiFi充電充電效率低、充電時(shí)間長(zhǎng)的背景下，在iPhone8上應(yīng)用WiFi充電的方式，目前看來(lái)還顯得技術(shù)準(zhǔn)備上非常倉(cāng)促，相信并期待這項(xiàng)功能可能只是果粉的一廂情愿。


但小贏仍然愿意相信，隨著技術(shù)的不斷成熟。未來(lái)可以暢游在WiFi環(huán)繞、電量滿格的互聯(lián)網(wǎng)世界中。這樣樸素的夢(mèng)想，在日新月異的IT領(lǐng)域，估計(jì)很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)吧……




來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：方東 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平   審協(xié)北京中心光電部

編輯：IPRdaily 趙珍  /   校對(duì)：IPRdaily   縱橫君