18 ноября 2018

Беседка №215. Зарядка по воздуху

По-настоящему беспроводная зарядка как технология ближайшего будущего: много перспектив, не обходится и без противоречий…

Оригинальный материал

Возможность «беспроводной зарядки», встроенная в новейших устройствах, таких, как iPhone XS, создаёт впечатление беспроводного настоящего потребительской электроники. Конечно, это не совсем так. Премиальной зарядной площадке нужно куда-то подключаться, например, в розетку. Так что даже после обновления до самых новых и лучших смартфонов найдётся достаточно проводов, об которые можно споткнуться. Таким образом, возникает неизбежный вопрос: когда мы, наконец, полностью откажемся от проводов? Ответ зависит от того, кому адресован вопрос и как далеко в будущее заходят ваши размышления.

Технология, необходимая для по-настоящему беспроводной зарядки, была разработана ещё в 1890 году, первопроходцем стал Никола Тесла, изобретатель и учёный, который в ходе демонстраций успешно передавал мощность на большие расстояния, но так и не закончил своё исследование. Тесла — человек, не производитель электромобилей – на самом деле почти сто лет назад изобрел многие современные технологии по беспроводной передаче электричества, включая основы ёмкостной зарядки. Век спустя мы только начинаем углубляться в эти идеи.

Беспроводная зарядка в современных телефонах использует технологию под названием «индуктивная связь», которая работает на очень малых расстояниях. Этот метод сложно назвать новым и беспроводным: по такой технологии ещё в девяностых годах прошлого века работали винтажные электрические щётки производства Oral-B. Если ваш нынешний телефон поддерживает беспроводную зарядку, то вы можете удерживать его в сантиметре от зарядной площадки и поддерживать электроток. Но с практической точки зрения устройство нужно положить на неё. В зарядном устройстве расположена тугая медная катушка, которая генерирует электромагнитное поле. Это поле принимается другой катушкой в задней поверхности устройства, и затем оно конвертируется обратно в электричество.

Интерес к этой технологии возрос после включения технологии беспроводной зарядки в iPhone X и iPhone 8. По этой причине индустрия смартфонов наконец-то утвердила стандарт беспроводной зарядки Qi, который гарантирует совместимость с множеством зарядных устройств. Qi уже долго в различных вариациях присутствует на рынке: многие Android-аппараты используют технологию ещё со времён Palm Pre в 2009 году. Внедрение Qi в iPhone породило практически мгновенное появление на рынке множества зарядных устройств. Владеющая увесистой долей рынка Apple дала чётко понять: беспроводная зарядка с нами надолго. И внезапно зарядные площадки с Qi заполонили всё вокруг, IKEA даже осуществила эксперимент со встраиванием технологии непосредственно в свою мебель.

Резонансная индуктивная связь, которая во многом схожа с индуктивной связью, использует одну сторону медной катушки для «резонирования» или «вибрации», в итоге получая возможность посылать сравнительно большую мощность на большие расстояния. Остальные используют для этого другие идеи, такие, как радиочастоты, например, как в WattUp от Energous, теоретически позволяющий передавать заряд на 4,5 метра.

Исследователи активно работают над этими идеями и некоторые демонстрации уже доступны на должном уровне. Disney в 2017 году показала прототип «гостиной», которая может по беспроводному протоколу заряжать до десяти устройств, включая iPhone, лампу и другие гаджеты. Идея в долгосрочной перспективе заключается в том, чтобы вмонтировать в стены много катушек и навсегда забыть про провода. Но на данный момент у неё есть подвох: компания Disney просит не стоять в радиусе 46 сантиметров от огромного медного столба по центру комнаты. Причина в том, что превышаются государственные установки по части воздействия энергии на человека.

Стивен Р. Риззон, президент и генеральный директор Energous Corporation, рассказал, что компания стремится к более удобному будущему, «в котором электронные устройства подзаряжаются постоянно, что контрастирует с современной необходимостью отслеживать уровень заряда аккумуляторов и спешно искать способ зарядить их». Компания COTA обещает опыт по зарядке, сходный с Wi-Fi, нужно просто установить передатчик и поддерживаемые устройства в зоне действия начнут заряжаться. Компания также работает над «вечной батареей», которая помещается в старые устройства, например, которые работают на батарейках формата AA, с целью обеспечить обратную совместимость со своей беспроводной технологией.

Всё же, одними из значимых ограничений для такого типа продуктов являются безопасность и регулирование. С одной стороны, беспроводная зарядка на самом деле уменьшает риск получения удара током, ведь открытые розетки в стенах больше не нужны и ребенок не сможет вставить вилку в стену и попасть в медные катушки. С другой — не так много известно о безопасности магнитных полей и его влиянии на организм человека. Представители WiTricity, еще одного стартапа в этой сфере, заявляют, что риски не выше, чем с любой другой беспроводной технологией, хотя, конечно, другого ожидать и не следовало.

Есть ещё одна проблема — миниатюризация. Одно дело, когда в телефон помещается большая катушка, но что насчёт лампочек, звуковых панелей или даже ноутбуков? Сможем ли мы разместить эти технологии в корпусе по мере того, как устройства становятся тоньше? При дальнейшем рассмотрении остаются вопросы о том, возможно ли будет передавать достаточное количество электричества для подпитки телевизора, компьютера и нескольких телефонов одновременно. Риззон считает, что это реально: «Возможность переходить из кухни в гостиную и в спальню, постоянно заряжая телефон посредством безопасной беспроводной технологии – эта реальность еще ближе, чем вы думаете».

Он прав в том, что по-настоящему беспроводная технология уже на горизонте, и мы можем увидеть предпосылки к её развертыванию в сегодняшних электромобилях. Компания WiTricity, которая изначально создавала пользовательские приложения и лишь недавно стала заниматься беспроводными зарядками для автомобилей, уже выпустила свои продукты на рынок. Просто поставьте свой электрокар на зарядный коврик, батарея за ночь пополнится на 100%.

К концу этого десятилетия многие из нас, вероятно, испытают беспроводную технологию на дому или в офисе, по мере того, как она становится новым стандартом и меняет наше мнение о проводных решениях. Провода долго и мучительно отходят в прошлое, но впервые окончательный отказ от них уже не за горами.

Автор – Оуэн Вильямс

Беспроводная зарядка по разным причинам прошла мимо меня, эпизодически пользовался ей с Nexus 5, реализация вменяемая, но восторга на тот момент не вызвала. В дальнейшем получалось так, что имевшиеся смартфоны не поддерживали этот протокол, выручала и выручает быстрая проводная зарядка. Тем не менее, тренд на избавление от проводов уже не остановить, крупные игроки индустрии диктуют рынку своё видение и подстраивают их под него. Описанные проекты выглядят любопытно, но, как и сказал автор, всё упирается в отсутствие чёткой законодательной и регуляционной базы и объективных данных о последствиях длительного воздействия технологий на человека.

Готовы ли вы перейти на беспроводную зарядку? Стоит ли игра свеч или перед нами очередная хитрая уловка производителей?

Читайте также