隔空充電產品再問世，無源物聯網又有新玩法？

2023-04-04 09:19:27來源：物聯傳媒關鍵詞：射頻無線充電無源物聯網閱讀量：22870

導讀：射頻無線充電技術，在實現方式上隸屬于無源技術，旨在讓設備無需連接電線或插入電池即能使用。

　　近日，無線充電方案公司Energous宣布其新技術“WattUp”正式落地，搭載該技術的物聯網設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，且對接收端的擺放位置與方向沒有要求。

　　據了解，Energous的方案中涉及到兩種設備，分別為功率發射器和接收器。通常情況下，只要部署一個功率發射器，在以其為圓心的10米半徑內，所有接收器都可以通過900MHz的頻率接收到發射器的能量。

　　對比傳統的無源技術，該方案在部署和傳輸距離上的確有不小優勢，但與此同時，也不禁讓人想起更有優勢的華為e-IoT(無源蜂窩物聯網)技術，以及更早入局的小米隔空充電產品。不過讓人更好奇的是，以上二者貌似都沒了后續。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？

　　在討論市場和產品等問題之前，還需先簡單介紹射頻無線充電技術。

　　射頻無線充電技術，在實現方式上隸屬于無源技術，旨在讓設備無需連接電線或插入電池即能使用。射頻無線充電技術的基本原理是利用電磁感應和共振原理，將電能從發送端無線傳輸到接收端。具體來說，發送端的發射器通過產生高頻射頻信號來激勵一個電磁場，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將電磁場轉換為電能，并為設備提供充電。

　　目前，最常見且應用最廣泛的射頻無線充電通信協議便是RFID，此外也有更多通信協議在向無源化發展。

　　不難發現，不少通信協議的開發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？

　　根據官方通稿，Energous的方案基于特定的900MHz工作，需要安裝功率發射器和接收器，于是可以將二者類比為基站和標簽，不過相比傳統基站標簽提供的通信、定位功能，該方案還能對標簽進行充電。

　　在接受國外媒體采訪時，Energous介紹了一些使用案例。比如某服裝零售商在倉儲管理中大范圍部署WattUp PowerBridge系統。通過該系統，可實現對一個倉庫中近6500件服裝進行實時信息跟蹤與顯示，且不需要電池供電。由于標簽支持所有信息的實時顯示與調用，所以在資產追蹤應用上相比傳統標簽更勝一籌。

　　同時在運動追蹤方向，Energous解決方案已經在美國大學橄欖球比賽中開始應用，將WattUp與UWB技術結合，可以實現橄欖球實時位置的精準定位，而WattUp還可以給佩戴在球員身上的傳感器供電，從而更好地評估球員每場比賽的表現。

　　能夠看出，在產品功能和應用場景上，Energous的確有不小優勢。但要討論相比已有產品其競爭力如何，Energous其實不占優勢。

　　已落地的射頻無線充電技術各有千秋

　　RFID

　　眾所周知，無論是商超、店鋪中的電子價簽，還是倉儲、物流業中的電子標簽，RFID標簽已隨處可見。不僅如此，RFID的子技術NFC，已將射頻無線充電的市場擴充到了C端。

　　早在2020年， NFC標準官方組織NFC Forum就宣布，新的“無線充電規范”(Wireless Charging Specification，簡稱“WLC”)已經獲得批準，最高能實現1W的充電速度。主要應用領域包括智能手表、智能手環、無線耳機、手寫筆等小型物聯網設備，目前意法半導體已在出貨相關芯片。

　　蜂窩

　　2022年6月，在中國移動攜手華為舉行的5G-Advanced雙鏈融合產業創新成果發布會上，二者聯合推出了e-IoT(蜂窩無源物聯網)技術。

　　據了解，基于該技術，設備可以直接通過基站獲取能量，完成射頻無線充電，并且可以實現室外200m，室內20m的覆蓋。

　　但在應用落地上，截止發稿日，網絡上還未出現由華為或中國移動落地的具體項目。不過在此前，筆者報道過另一家使用蜂窩通信完成射頻無線充電的國產公司——《蜂窩無源物聯網芯片已準備量產，要革誰的命？》，據了解，文中的智匯芯聯微電子有限公司已在量產芯片。

　　毫米波

　　小米早在2021年初就推出了隔空充電技術，能夠實現數米半徑內，多設備也同時充電(每臺設備均支持5瓦)，甚至異物遮擋也不降低充電效率。

　　據了解，隔空充電技術通過小米自研的隔空充電樁實現，其中內置5個相位干涉天線，用于對手機進行毫秒級空間定位；144個天線構成相位控制陣列，通過波束成形將毫米波定向發射給手機，手機通過微型信標天線接收，以實現遠距離充電。

　　能夠發現，其實在應用場景、傳輸距離、便捷度等方面，同類產品的發展都已比較超前。但事實上，這些已經落地的技術并非完全都已規模化應用，也就是說，射頻無線充電的市場其實還有待開發，并且發展之路還有些坎坷。

　　射頻無線充電市場龐大但發展仍受限？

　　根據今日CNNIC發布的第51次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，在物聯網發展方面，截至12月，我國移動網絡的終端連接總數已達35.28億戶，移動物聯網連接數達到18.45億戶。而隨著設備量的激增，其實對用戶對設備的用電管理需求已經發生了變化。

　　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，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、儲量、換電成本的限制，所以更需要無源技術來滿足。

　　因此，在日漸增多的物聯網設備量面前，射頻無線充電技術擁有非常大潛力。

　　不過對于射頻無線充電技術而言，其未來發展還受到不小限制，主要包括以下幾個方面：

　　首先，射頻無線充電技術需要設備自身具有射頻接收器，這限制了一些設備的使用范圍。

　　第二，安全性問題也是射頻無線充電技術需要解決的重要問題之一。由于射頻無線充電技術的電磁波可能對人體產生一定的輻射危害，因此需要針對其安全性問題進行深入研究和探索。

　　第三，射頻無線充電技術的標準化和規范化也是一個重要的挑戰。在射頻無線充電技術的發展過程中，需要制定相關的技術標準和規范，以確保不同設備之間的兼容性和互操作性。

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