【導讀】無(wú)線(xiàn)充電已經(jīng)成為時(shí)下炙手可熱的技術(shù)之一。據可靠消息，無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)將在未來(lái)四年從2億多美元一舉突破85億大關(guān)。而不斷提高的半導體集成自然成為無(wú)線(xiàn)充電的關(guān)鍵所在。
引言：遇見(jiàn)，放下，充電
無(wú)線(xiàn)充電注定將成為智能電話(huà)、平板電腦、以及介于兩者之間的新型“平板手機（phablets）” 等移動(dòng)設備充電的首選方法。隨著(zhù)用戶(hù)越來(lái)越多地需要在一天里不斷補足電池能量以支持密集的互聯(lián)網(wǎng)接入、高清游戲、視頻和音頻流、以及GPS導航等活動(dòng)，不需用電纜的適時(shí)充電將成為常態(tài)。
通過(guò)簡(jiǎn)單地把移動(dòng)設備放置在可用的充電臺上進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電可以為用戶(hù)提供很大的易用性和便利。但是到目前為止，無(wú)線(xiàn)充電系統還依然屬于新奇的售后市場(chǎng)項目，并沒(méi)有作為常規適配器和電纜的替代方案而得到認真重視。已有的無(wú)線(xiàn)充電系統很笨重且體積龐大，需要把移動(dòng)設備插入到充電套筒然后才可以放置在充電臺上充電。此外，這些系統往往都是采用專(zhuān)有的技術(shù)，來(lái)自不同制造商的設備之間缺乏互操作性。無(wú)線(xiàn)充電系統的零售價(jià)格也比較高，充電臺在80到100美元，充電套筒在30到40美元。因此，無(wú)線(xiàn)充電系統的銷(xiāo)售和市場(chǎng)滲透率一直不佳。
但是，無(wú)處不在的無(wú)線(xiàn)充電系統需求也預示著(zhù)巨大潛力。IHS Technology分析師在《2014年無(wú)線(xiàn)充電報告》（Wireless Power Report 2014）中預測，無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射器和接收器的出貨量銷(xiāo)售額將從2013年的2.16億美元上升到2018年的85億美元，期間有將近40倍的增長(cháng)。
從新奇到必需
HIS對于未來(lái)無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)的信心來(lái)源于幾個(gè)方面，其中之一是行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)或組織已經(jīng)開(kāi)始走到一起，并著(zhù)手開(kāi)發(fā)使來(lái)自不同制造商的無(wú)線(xiàn)充電系統和移動(dòng)設備之間具有互操作性的行業(yè)標準，其中包括軟件和零部件公司、手機制造商和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商。
在那些積極幫助開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)充電標準的半導體廠(chǎng)商當中，IDT公司是無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，WPC）和Alliance for Wireless Power（A4WP）的董事會(huì )成員，并與Power Matters Alliance（PMA，電源緊要聯(lián)盟）保持著(zhù)密切的聯(lián)系，這些都是無(wú)線(xiàn)充電行業(yè)的主要標準組織。在2014年年初，PMA與A4WP實(shí)現合并。
無(wú)線(xiàn)充電生態(tài)系統有兩個(gè)技術(shù)途徑：磁感應和磁共振。WPC和PMA標準組織的活動(dòng)都集中在磁感應，而A4WP則是在支持基于磁共振標準的技術(shù)。一些磁感應解決方案已經(jīng)在大規模生產(chǎn)，但磁共振技術(shù)則是在2014年年底進(jìn)入量產(chǎn)應用。這兩種技術(shù)的簡(jiǎn)單比較可以說(shuō)明它們在應用中的主要區別：磁感應需要緊密耦合，在X/Y方向的位置偏差達到最小時(shí)可實(shí)現最高效率水平；而磁共振允許更大的空間自由度，但它無(wú)法實(shí)現基于磁感應技術(shù)的高峰值效率。
WPC已經(jīng)公布了Qi低功率規范，它定義了功率發(fā)射器和接收器之間非接觸式電能傳輸接口、相關(guān)的性能要求和一致性測試規范。所有攜帶Qi標識的設備都保證與WPC規范兼容，因此彼此之間可互操作。同樣，滿(mǎn)足PMA標準的設備也會(huì )有PMA的互操作性標識。無(wú)線(xiàn)充電標準不斷發(fā)展強大的進(jìn)一步標志是IEEE無(wú)線(xiàn)電源和充電系統工作組的成立和IEEE P2100無(wú)線(xiàn)電源和充電系統標準規范的制定。 IEEE P2100.1針對電源和負載設備創(chuàng )建了無(wú)線(xiàn)電源和充電規范。雖然IEEE P2100.1目前局限于使用磁感應耦合技術(shù)，將來(lái)也要考慮其它技術(shù)。
要想使車(chē)輛、交通樞紐等公共場(chǎng)所、咖啡館、體育場(chǎng)館、辦公室等許多預期應用場(chǎng)景的無(wú)線(xiàn)充電設施變得可行，更大的互操作性是至關(guān)重要的。在家里，通過(guò)一個(gè)共享的充電臺能夠對家庭所有的移動(dòng)設備充電，因此有機會(huì )不再需要那些笨拙的電源適配器和線(xiàn)纜，同時(shí)也騰出了大量的墻壁插座。
隨著(zhù)可靠標準的出現，那些對創(chuàng )造廣泛的無(wú)線(xiàn)充電基礎設施非常重要的組織能夠致力于開(kāi)發(fā)各種無(wú)線(xiàn)充電項目。汽車(chē)制造商對于無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的潛力很有興趣，它能夠去除汽車(chē)內部的電纜。一些知名品牌已經(jīng)在最近的汽車(chē)展和在美國拉斯維加斯消費電子展（CES）上演示了無(wú)線(xiàn)充電系統，有些項目正在采用該技術(shù)為后排座娛樂(lè )和環(huán)境光照明等車(chē)載系統供電。此外，充電臺也可以設置在桌面、其他家具或臺燈等設備上。
咖啡店之類(lèi)的連鎖企業(yè)也很熱衷于提供無(wú)線(xiàn)充電設施來(lái)吸引以往只是想喝點(diǎn)東西的客戶(hù)，現在他們也需要一個(gè)快速的“電能小點(diǎn)（power snack）”為他們的移動(dòng)設備充電。這種趨勢已經(jīng)被星巴克所證實(shí)。星巴克在2014年6月宣布與Duracell Powermat一起合作在美國全國范圍內的店鋪部署無(wú)線(xiàn)充電臺，并在舊金山灣區首先開(kāi)始。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商也對無(wú)線(xiàn)充電表現出很大的興趣。在世界移動(dòng)通信大會(huì )（Mobile World Congress）上，一個(gè)著(zhù)名的運營(yíng)商在其展臺各處安裝了無(wú)線(xiàn)充電點(diǎn)，這些方便的設施可確保其團隊成員能夠在整個(gè)展會(huì )期間連續使用他們的移動(dòng)設備。
克服下一個(gè)障礙
IHS Technology在其發(fā)布的無(wú)線(xiàn)充電報告（Wireless Power Report）中指出，一些頂級的移動(dòng)設備品牌已經(jīng)開(kāi)始把功率接收器技術(shù)直接集成到智能手機，或者集成到能單獨購買(mǎi)的可更換電池蓋內。例如，LG公司的旗艦產(chǎn)品G3目前已經(jīng)包括由IDT 公司IDTP9025芯片支持的無(wú)線(xiàn)功率接收器技術(shù)。這樣通過(guò)去除一個(gè)笨拙的充電套筒，就克服了普遍接受無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程中的一個(gè)主要障礙。移動(dòng)設備用戶(hù)不喜歡以額外的重量和尺寸等劣勢來(lái)?yè)Q取無(wú)線(xiàn)充電功能。就無(wú)線(xiàn)充電臺而言，手機供應商可能在未來(lái)的產(chǎn)品包裝中包括一個(gè)充電臺，在任何其他需要提供無(wú)線(xiàn)充電的地點(diǎn)，還需要多個(gè)充電臺。
移動(dòng)設備制造商、汽車(chē)制造商、家具制造商和其他領(lǐng)域的企業(yè)能否廣泛集成無(wú)線(xiàn)充電功能的關(guān)鍵是成本。接收器和發(fā)射器組合的成本必須下降到顯著(zhù)低于80-100元美元的早期售后市場(chǎng)系統水平。
早期售后市場(chǎng)無(wú)線(xiàn)充電系統的高復雜性主要導致了這些產(chǎn)品較高的零售價(jià)格。一個(gè)適用于充電臺具有A1型磁導（magnetically-guided）單線(xiàn)圈功率的發(fā)射器包含90個(gè)單獨的零部件，其中包括9顆IC。這些組件是必需的，不僅用來(lái)處理從發(fā)射器傳送到接收器的能量，而且還要使通信符合WPC或PMA規范來(lái)設置和控制無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程，并提供異物檢測（FOD ）等功能?？煽康腇OD是無(wú)線(xiàn)充電中保持消費者信心的關(guān)鍵，用戶(hù)需要確信在觸摸充電臺或即使在充電臺附近存在金屬物體都不會(huì )有安全風(fēng)險，系統中不希望的電磁輻射（EMI）也必須最小化。
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