基于不同通信協(xié)議的射頻無線充電技術(shù)

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。

基于不同通信協(xié)議的射頻無線充電技術(shù)

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，該方案還能對標(biāo)簽進(jìn)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(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可實現(xiàn)對一個倉庫中近6500件服裝進(jìn)行實時信息跟蹤與顯示，且不需要電池供電。由于標(biāo)簽支持所有信息的實時顯示與調(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。

同時在運(yùn)動追蹤方向，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，可以實現(xiàn)橄欖球?qū)崟r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、店鋪中的電子價簽，還是倉儲、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。

WLC充電設(shè)備（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

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(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果發(fā)布會上，二者聯(lián)合推出了e-IoT（蜂窩無源物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)。

圖源：5G-Advanced行動計劃

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(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)備也同時充電(每臺設(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現(xiàn)，其中內(nèi)置5個相位干涉天線，用于對手機(jī)進(jìn)行毫秒級空間定位；144個天線構(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，以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電。

能夠發(fā)現(xiàn)，其實在應(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)計報告》顯示，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面，截至12月，我國移動網(wǎng)絡(luò)的終端連接總數(shù)已達(dá)35.28億戶，移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到18.45億戶。而隨著設(shè)備量的激增，其實對用戶對設(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，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(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)的電磁波可能對人體產(chǎn)生一定的輻射危害，因此需要針對其安全性問題進(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。

編輯：黃飛

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