隔空充電產(chǎn)品再問世，無源物聯(lián)網(wǎng)又有新玩法？

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

Energous的WattUp產(chǎn)品及解決方案（圖源：網(wǎng)絡）

對比傳統(tǒng)的無源技術，該方案在部署和傳輸距離上的確有不小優(yōu)勢，但與此同時，也不禁讓人想起更有優(yōu)勢的華為e-IoT（無源蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）技術，以及更早入局的小米隔空充電產(chǎn)品。不過讓人更好奇的是，以上二者貌似都沒了后續(xù)。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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(fā)送端無線傳輸?shù)浇邮斩?。具體來說，發(fā)送端的發(fā)射器通過產(chǎn)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(zhuǎn)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(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

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簽，不過相比傳統(tǒng)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(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可實現(xiàn)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(diào)用，所以在資產(chǎn)追蹤應用上相比傳統(tǒng)標簽更勝一籌。

同時在運動追蹤方向，Energous解決方案已經(jīng)在美國大學橄欖球比賽中開始應用，將WattUp與UWB技術結(jié)合，可以實現(xiàn)橄欖球?qū)崟r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(xiàn)。

能夠看出，在產(chǎn)品功能和應用場景上，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，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(guī)范”(Wireless Charging Specification，簡稱“WLC”)已經(jīng)獲得批準，最高能實現(xiàn)1W的充電速度。主要應用領域包括智能手表、智能手環(huán)、無線耳機、手寫筆等小型物聯(lián)網(wǎng)設備，目前意法半導體已在出貨相關芯片。

WLC充電設備（圖源：網(wǎng)絡）

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。

圖源：5G-Advanced行動計劃

據(jù)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(xiàn)室外200m，室內(nèi)20m的覆蓋。

但在應用落地上，截止發(fā)稿日，網(wǎng)絡上還未出現(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，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)米半徑內(nèi)，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(jù)了解，隔空充電技術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(fā)射給手機，手機通過微型信標天線接收，以實現(xiàn)遠距離充電。

能夠發(fā)現(xiàn)，其實在應用場景、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)落地的技術并非完全都已規(guī)模化應用，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)絡發(fā)展狀況統(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)絡的終端連接總數(shù)已達35.28億戶，移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)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(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來滿足。

因此，在日漸增多的物聯(lián)網(wǎng)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(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(chǎn)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(guī)范化也是一個重要的挑戰(zhàn)。在射頻無線充電技術的發(fā)展過程中，需要制定相關的技術標準和規(guī)范，以確保不同設備之間的兼容性和互操作性。

審核編輯黃宇