Как зарядить телефон на расстоянии
Реверсивная зарядка смартфонов – не новость среди тех, кто интересует миром технологий и мобильных разработок. Технология была представлена еще в 2013 году, но реализована только в 2017. Ярким представителем устройств, которые поддерживают такой тип зарядка, стал последний Huawei Mate 20 Pro.
Ввод в историю и как работает
Первоначальное название технологии – eCoupled. Она была предназначена для любых устройств: включая зарядку от других смартфонов, планшетов и стационарных баз. О подобной системе зарядки на время забыли, а чуть позже – реализовали в Huawei Mate 20 Pro. По заявлениям пользователей и критиков, в отличие от того же Google Pixel 3 и LG V40 ThinQ, Mate 20 Pro проигрывает.
Если сравнить скорость заряда со стандартным подключением через USB, беспроводной вариант больше подойдет для смарт-часов и наушников.
В основе технологии лежит индуктивная передача энергии, то есть между устройствами создается электромагнитное поле. Стандарт QI безопасен для девайсов, которые подключаются к базе или другому смартфону. Выделяют два типа: низкой мощности до 5 Ватт и средней – 10 Ватт. В мобильных устройствах преобладает технология средней мощности, которая не влияет на сам девайс.
Какие устройства поддерживают
Помимо Huawei, протокол передачи «энергии» появился в iPhone 8 и X. Соединив между собой два телефона, пользователь может получать заряд от больше заряженного к меньшему.
Инструкция, как включить беспроводную зарядку:
1. Открыть Настройки – Аккумулятор.
2. Беспроводная зарядка других устройств – переместить ползунок.
3. Подтвердить – положить один телефон задней панелью к другому.
Система срабатывает автоматически в течение нескольких секунд. То есть, подключившись, нужно подождать до 5 секунд, чтобы беспроводная зарядка началась.
Приветствуем вас на страницах блога iCover! Представьте себе, что необходимость заряжать огромное количество стационарных и мобильных устройств в вашем умном доме привычными способами осталась в прошлом. Ваш смартфон всегда на связи, планшет всегда готов предоставить вам нужную информацию, а универсальный пульт управления может отдать нужную команду любому из устройств 24 часа в сутки. Отпала необходимость в несметном количестве проводов, нет больше мертвых устройств и не нужно больше ждать, когда освободиться одна из имеющихся в распоряжении розеток. Свой вариант решения проблемы беспроводной зарядки предложил израильский стартап Wi-Charge о котором мы расскажем в нашей сегодняшней публикации.
IoT – оформившийся тренд наших дней, объединяет в единой сети множество подключенных беспроводных устройств – интеллектуальных датчиков, IP-камер, динамиков и пр. Количество точек раздачи электроэнергии, необходимых для систематической подзарядки этой массы умной электроники может исчисляться многими десятками, а кабелей – сотнями метров. Добавьте сюда же необходимость вынужденного и постоянного контроля уровня заряда. Израильский стартап Wi-Charge предложил систему автоматической беспроводной зарядки совместимых домашних, офисных или промышленных устройств в режиме 24/7/365.
Вполне вероятно, что перспективность разработки стимулирует производителей широкого спектра техники, нуждающихся в беспроводной зарядке в доукомплектации девайсов и оборудования встроенными приемниками, поддерживающими технологию Wi-Charge. В качестве временной альтернативы разработчики предлагают использовать в качестве приемных устройств отдельные внешние блоки, коммутируемые с заряжаемыми устройствами удобным способом. В перспективе, и в соответствии с конечной целью команды разработчиков, зарядка устройств будет проходить полностью автоматически и незаметно для пользователей “умной инфраструктуры”, а приемник сигнала встроен в заряжаемое устройство на аппаратном уровне.
Все существующие беспроводные технологии питания сегодня, так или иначе, относятся к одной из двух категорий: зарядка на уровне ближнего или же на уровне дальнего поля. В первом случае используется метод магнитной индукции. Базовая станция состоит из индукционной катушки, создающей электромагнитное поле при поступлении переменного тока. В устройстве, которое необходимо заряжать, находится приемная катушка, которая конвертирует энергию магнитного поля в постоянный ток, заряжающий аккумулятор.
Технологии зарядки на уровне дальнего поля пока все еще находятся в зачаточном состоянии, хотя такие стартапы, как uBeam и Energous вселяют надежду на изменение ситуации в будущем. В подавляющем большинстве случаев камнем преткновения становятся недостаточное расстояние или малая вырабатываемая мощность. Основатели проекта уверены, что технология Wi-Charge принципиально отличается от ранее предложенных идей и снимает многие ограничения, поскольку будет способна обеспечить высокоэффективную зарядку мобильных устройств и элементов IoT на расстоянии до 50м и более.
“Wi-Charge — единственная “дальнобойная” система беспроводной зарядки, позволяющая эффективно и в автоматическом режиме зарядить ваш мобильный телефон, устройства умного дома, и носимую электронику. Использовать и установить систему Wi-Charge так же просто, как заменить лампочку, она настолько же эффективна, как и обычная розетка. Любое устройство, размещенное в радиусе действия передатчика Wi-Charge будет заряжаться автоматически и непрерывно, даже тогда, когда вы их используете. Мы делаем мобильные устройства по-настоящему мобильными, 24/7” – говориться на сайте проекта.
Ортал Алперт (Ortal Alpert), главный разработчик Wi-Charge, осмысливал концепцию в течение долгих лет. Используя колоссальный опыт оптического инженера он сумел предложить инновационную технологию беспроводной зарядки с использованием энергии света в инфракрасной части спектра. О первых результатах работы над проектом Wi-Charge было заявлено еще в декабре 2013 года. Но на тот момент речь шла о первых достаточно сырых прототипах с ограниченным радиусом действия. В основу усовершенствованной технологии были положены две запатентованные несколько позже идеи.
Как это работает
Как мы уже упомянули, для зарядки при помощи Wi-Charge будет применяться невидимое для пользователей инфракрасное излучение. Специальный инфракрасный трансмиттер крепится на потолке. Направленные лучи инфракрасного лазера могут улавливаться фотогальваническими элементами, вырабатывающими электричество на значительном расстоянии.
Предложенные ранее технологии беспроводной зарядки посредством лазера в космическом лифте НАСА и БЛА оказались нежизнеспособными в городских условиях в силу ряда причин:
1. Небезопасности. Луч должен быть точно направлен на удаленный приемник, что влечет за собой существенное удорожание и усложнение схемы на фоне растущей небезопасности. Согласно принципам, использованным в технологии Wi-Charge, генерируется специальный тип луча, который, эффективно заряжая удаленное устройство не требует выполнения вышестоящего условия.
Достоинства технологии
«Дальнобойность» — преимущество использования света с короткой длиной волны позволяет осуществлять беспроводную зарядку на сравнительно больших расстояниях. Свет в отсутствии препятствий способен перемещаться на большие расстояния с минимальным отклонением и легко добирается до удаленных устройств.
Большой радиус действия
Передатчик и приемник находят друг друга без необходимости принятия дополнительных технических мер и организации отслеживания. Пользовательский опыт в данном случае аналогичен Wi-Fi – зарядка будет происходить в помещении, где будет расположен Wi-Charge. Для зарядки (в случае интеграции приемника на уровне схемы заряжаемого устройства) никаких специальных действий от пользователя не потребуется, в отличие от существующих способов подключения, где от пользователя потребуется ряд действий.
Безопасность решения
Технология является искробезопасной. Луч, обеспечивающий зарядку приемника не в состоянии причинить вреда технике, человеку или животным. Никакого дополнительного программного обеспечения и осложняющих принцип реализации процесса зарядки схемотехнических решений технология не предполагает, что исключает вероятность провоцирования опасной ситуации в перспективе вследствие сбоев. В момент пересечения траектории луча, следующего от приемника к источнику эффект пропадает, любое воздействие на человека становится невозможным в принципе.
Вредное излучение отсутствует
В отличие от индуктивных технологий, излучающих в пространство комнаты значительную часть ВЧ-мощности, во время зарядки устройства, лежащего на зарядной панели, технология Wi-Charge, использующая инфракрасный лазер 1 класса не сопровождается РЧ-излучением в принципе. Этот момент оказывается важен и с точки зрения 0-го воздействия Wi-Charge на работающие в помещении электрические схемы.
Масштабирование без ограничений
Одно из ключевых преимуществ технологии Wi-Charge – возможность масштабирования. Количество поставленной мощности может меняться от нескольких милливатт для датчика запитки до сотен ватт, используемых в промышленных или даже военных целях. Для потребительского рынка устройств, таких как смартфоны и носимые гаджеты, Wi-Charge рассчитывает начать с системы, способной выдавать 10 Вт.
В отличие от альтернативных технологий позволяющих осуществлять направленную передачу энергии, Wi-Charge плата имеет компактные размеры. В качестве элемента приемника, как указано на сайте разработчика технологии, может быть использован модуль камеры смартфона.
Конкурент
Прямой конкурент Wi-Charge – система беспроводной зарядки “Cota” о готовности прототипа которой стартап Ossia заявил еще в апреле 2015 года. Как и Wi-Charge система была впервые представлена в 2013 году. Для зарядки система использует радиоволны в том же диапазоне, что и стандарты Wi-Fi и Bluetooth, что конечно же очень удобно, поскольку снимает вопрос разработки приемника специальной конструкции. При наличии в устройстве антенны Wi-Fi и Bluetooth прием энергии будет осуществляться непосредственно на нее. При отсутствии антенны в устройство для сопряжения с сигналом потребуется встроить специальный чипсет.
Чипсет Cota
Принцип действия Cota основан на фокусировке радиосигнала на заряжаемом устройстве. Это позволяет передавать ему сигнал мощностью 1 Вт — треть той мощности, которую обеспечивает мобильному телефону порт USB.
Второе преимущество принципа, используемого в системе “Cota” – возможность зарядки вне зоны прямой видимости, в том числе, в соседнем помещении. Вместе с тем, радиус действия беспроводного ЗУ Сота составляет 10 м, в то время как радиус действия устройств, работающих по технологии Wi-Charge не ограничивается диапазоном в 50 м. Второе ограничение – мощность передаваемого сигнала, которая в Сота составляет до 1 Вт, т. е. треть мощности, гененерируемой при стандартном способе зарядки через порт USB. В сравнении, уже стартовый продукт Wi-Charge, который компания планирует запустить к концу 2016 года сможет генерировать 10Вт электроэнергии.
Действующий прототип зарядки Air Charging представлен компанией Motorola. Он позволяет питать по воздуху до четырёх устройств одновременно на расстоянии в несколько метров. Разработка такого уровня готовности заявлена впервые, хотя ранее похожие решения анонсировали Xiaomi, Oppo, Aeterlink и другие вендоры.
Похоже, «электричество из воздуха» — уже не фантастика, а реальная перспектива. Сейчас исследователи из разных стран работают над двумя вариантами реализации: зарядная станция и специально оборудованное помещение, в любой точке которого гаджеты получают энергию.
Беспроводная зарядная станция
В первом случае используется ЗУ размером с неттоп или стандартный корпус ПК — у разных производителей размеры различаются. Это устройство генерирует излучение с миллиметровой длиной волны. Приёмники в заряжаемых гаджетах преобразуют его в электроэнергию, которая пополняет аккумулятор.
Передатчик оснащён фазовыми антеннами, способными определять местоположение смартфона или другого гаджета в помещении и усиливать мощность в нужном направлении. Например, у Motorola Air Charging таких антенн заявлено 1600 штук, а угол излучения составляет 100 градусов.
У всех вендоров технология позволяет заряжать сразу несколько устройств одновременно, будь то смартфон, планшет, смарт-часы или ноутбук. Надо лишь поместить их в поле действия станции. Конечно же, для получения энергии в заряжаемом устройстве должен быть совместимый приёмник.
Технология имеет и недостатки. Во-первых, эффективность: хватит ли в реальной жизни нескольких ватт мощности, которые обеспечивают подобные устройства? Пока что зарядка по воздуху восполняет запас энергии весьма медленно. А если повышать мощность излучения, появляются опасения по поводу его влияния на здоровье людей. Впрочем, один из производителей заверил, что зарядка может приостанавливать работу при обнаружении человека на пути сигнала.
Беспроводная зарядная комната
Другое решение предложили специалисты Токийского и Мичиганского университетов. Разработчики заявляют, что их зарядная система генерирует безопасные для человека магнитные поля и может передавать до 50 Вт мощности в пределах помещения. Это реализовано с помощью магнитных катушек, расположенных в стенах. Для лучшего покрытия дополнительные катушки нужно поместить в колонне по центру комнаты. Чтобы протестировать эту систему, исследователи создали макет помещения размером 3х3 метра.
По данным авторов исследования, КПД при передаче энергии достигает 50%, а в худшем случае падает до 37%. При этом зарядка гаджетов идёт в 98% объёма комнаты. Разработчики отмечают, что система безопасна для людей, домашних животных и электроники. А ещё её можно масштабировать как по мощности, так и по размерам помещения. Однако пока что эта разработка находится на начальном этапе, в отличие от Air Charging.
Когда и от кого ждать?
Свои варианты технологии уже показали несколько компаний. В частности, Xiaomi Air Charge и Motorola Space Charging предлагают одновременную зарядку нескольких устройств при максимальной мощности 5 Вт на каждое из них и на расстоянии до 3-х метров. OPPO, в свою очередь обещает 7,5 Вт и примерно такую же зону покрытия.
Что касается релиза, конкретных дат пока никто не анонсировал. Есть лишь заявление Motorola о том, что новинка «почти готова к выходу на рынок». Но доработка технологии для массового производства, по словам экспертов, займёт ещё не менее 5 лет.
Motorola и Xiaomi анонсировали проекты беспроводной зарядки. Они обе работают на большом расстоянии и заряжают устройства буквально по воздуху. Но смогут ли они упростить нашу жизнь и не нанести вред?
«Тайна» беспроводной зарядки
Беспроводные зарядки появились совсем недавно. Но первые прототипы этой технологии еще в 1893 году продемонстрировал Никола Тесла. На выставке в Чикаго он смог зажечь лампочку без проводов. Как отметил эксперт, сегодняшние знания в этой области достигнуты благодаря сербскому изобретателю и другим ученым.
Те зарядки, что мы видим в магазинах, больше похожи на некую площадку. Технология основывается на электромагнитной индукции: электрический ток создает магнитное поле и напряжение, способное заряжать устройство без кабеля.
Но у таких зарядок есть недостаток: они все равно подключаются к розетке с помощью провода, а телефон во время зарядки нужно держать на платформе. То есть такие гаджеты, по сути, избавляют только от необходимости втыкать кабель в телефон. Кроме того, считается, что через них устройство подпитывается гораздо медленнее. Некоторые пользователи отмечают, что такая зарядка больше подходит для офисов или машин, когда телефон используется непостоянно.
Тем не менее технологии не стоят на месте, и две компании — Motorola и Xiaomi — почти одновременно анонсировали беспроводную зарядку, способную заряжать телефон на расстоянии. Получается, что процесс почти не будет мешать пользователю. Но перевернуться с одного бока на другой, держа в руках заряжающийся телефон, скорее всего, пока тоже не получится.
Xiaomi и зарядка по воздуху
Первой компанией, которая показала беспроводную зарядку нового поколения, стала Xiaomi. Технология Mi Air Charge поддерживает одновременную зарядку нескольких устройств на большом расстоянии при максимальной мощности 5 Вт на каждое устройство. Пока это только проект, но уже понятно, что для зарядки не нужны провода и платформа.
Как утверждают производители на сайте компании, их технология будет работать не только со смартфонами, но и с «умными» часами, браслетами и другими носимыми устройствами. А процессу не помешают физические препятствия. Эксперт по гаджетам Pro Hi-Tech Илья Корнейчук напомнил «360», что пока это только концепт. Но в теории это можно воплотить, направив волны в конкретное положение.
Станция напоминает коробку, которая может формировать луч в миллиметровой волне и отправлять нескольким устройствам. Волны преобразуются в электричество, которое и заряжает смартфон. Но для существующих смартфонов такая зарядка будет бесполезна. Гаджет должен иметь радиомаяк и приемное устройство.
Когда Mi Air Charge поступит в продажу, не сообщается. Вероятно, в этом году ждать новинку не стоит.
У станции куча приемников и передатчиков: пять антенн определяют местоположение совместимого устройства в комнате, а еще 144 антенны передают волны. Неизвестно, как это скажется на здоровье пользователя. В современных домах и без того много облучающих устройств.
«По поводу безопасности — прежде чем продукт попадает на полки, он должен пройти сертификацию. В России строгие нормы. У нас одни из самых строгих норм в мире. Если такие зарядки окажутся в магазине, значит, они будут безопасными. <…> Технология интересная, но надо подождать проверки», — объяснил Корнейчук.
Беспроводные зарядки и так работают на расстоянии, а новые разработки просто его немного увеличили, считает эксперт.
Чем «кроет» Motorola
Вслед за Xiaomi подобную станцию анонсировала и Motorola. Но разница между двумя проектами все-таки есть. Зарядка One Hyper использует принцип индукционной технологии Qi. Это значит, что она работает не только в прямом контакте с площадкой, но и на расстоянии до одного метра.
Но если на пути зарядки возникнет препятствие, например как рука на видео, то процесс прекратится. Пока устройство протестировали на специальных вертикальных подставках. Существует вероятность, что в другом положении они работать не будут.
«Удобство данного решения спорное. Нужно, чтобы смартфон был повернут к зарядному устройству под определенным углом на определенном расстоянии. Чем больше будет расстояние, тем медленнее будет заряжаться. Ничего эффективнее подключения прямого провода все равно не будет», — рассказал Корнейчук.
Если такие зарядки начнут продавать, то заряжать они будут еще медленнее, чем те, что есть сейчас. Но от таких устройств можно спокойно заряжать маломощные гаджеты.
«Мне кажется, что это неприменимо и непрактично сегодня для конечных потребителей», — предположил собеседник «360».
Он предположил, что эта зарядка имеет диапазон до 300 мГц, но это неточно. Может быть и такое, что под российских СанПиН это не пройдет.
«Мы постоянно находимся под воздействием электромагнитных волн. Вопрос в интенсивности и продолжительности этого воздействия, чтобы они могли принести вред. Никто не пытается создать устройство, которое может навредить», — заключил собеседник «360».
Когда устройство от Motorola появятся в продаже — тоже остается неизвестно.
Читайте также: