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无线充电离我们还有多远?

2015-06-20 14:06:49 来源:  作者:
摘要:苹果WatchKit近期上线,我们可以更彻底地了解Apple Watch。

   苹果WatchKit近期上线,我们可以更彻底地了解Apple Watch。不过今天要谈的,不是可穿戴设备,而是另一项技术——无线充电技术。对苹果公司采用无线充电技术,我们期盼已久,只不过没想到首先在Apple Watch上采用。不过这一次我们照例对苹果首次尝试的新技术报以遗憾,这项采用紧耦合感应充电技术的手表在设计时貌似是背离无线充电的初衷——让你在任何场合下都能使用到无线充电的同时让你能够和其他设备共享充电设备。Apple Watch必须一天一充,每次充电的时候必须完成——解下手表、装上充电装置、插上插座等系列操作。坊间传闻,Apple Watch 是设计团队战胜硬件团队的产物,设计团队无疑要为Apple Watch的续航瓶颈埋单。当然这种无线充电式方式的采用无疑也是坚持着设计优先的原则。产品先抛开审美不讲,无疑是非常精致的。苹果的智能手表充电底座并未暴露出充电接点,它采用了与Mac笔记本电脑类似的 Magsafe 磁吸式技术,透过磁吸的方式连接内建于智能手表中的感应线圈与充电线,相较于其他智能手表,苹果通过去除充电接口或者金属触点来保持了产品的完整性。这看起来对无线充电整个行业的发展几乎没有多少促进作用。NO,大错特错。同时,早在年初年终就有声音说今年会是无线充电流行的一年,可是仔细发现,临近年末,无线充电还是离我们比较远。这项技术难道在这一年里止步不前了吗?

  苹果是催熟剂

  可穿戴设备是一个利基市场,关于这方面的想象都已经展开,运动员都已经基本进场,但是让人遗憾的是,可穿戴设备由于续航的限制始终缺乏一款杀手级的应用。可穿戴设备对于庞大的智能终端设备规模来说无疑只是九牛一毛,其在规格上的限制使得电池不能够做大,他朝着智能化的方向发展,必定伴随着交互频率和能耗的增加,这是个无法避免的矛盾,尖锐程度甚于智能手机。智能手机随着屏幕的增加,机身也拥有着能放下更大电池的空余,而可穿戴设备现如今作为分担智能手机任务、强调便携性的角色时,对于解决续航要求的迫切性远甚于智能手机。而且前面已经提到可穿戴设备的体量远不及智能手机,苹果的入场给这类设备打了一注强心剂。也让“怎么样让我们消费者手上的智能设备长期工作且不用每天一充”的问题推到了所有人的面前。无线充电巨大的通用性无疑是目前为止最好的解决方案。当然不算苹果面前来看只是为设计妥协的无线充电解决方案了。

  Moto 360采用了Qi标准,充电体验无疑更出色,能够和Nexus系列手机共用同个充电器,但这还远远不够,我们需要的是在我们的办公环境下、餐饮过程中、行车环境中、在家庭生活中,即生活的大部分场景之下,我们的设备都能在我们的不刻意间得到充电(对可穿戴设备的意义就是不用摘下充电),让充电习惯更加友好。由于现在主流的无线充电标准Qi需要对准线圈位置(三线圈技术的运用已经很大程度上解决了这一问题),充电距离也有所限制,显然对于可穿戴设备的充电要求还是无法满足,而运用磁共振原理的A4WP在功能上能够满足要求,但是今年才刚刚步入正轨,缺乏足够的使用尝试。这就形成了一片极富价值的技术空白,苹果的Apple Watch就如同是催熟剂,将极大的催生出各大标准技术的成熟壮大来满足新的需求。

  新技术蓬勃发展

  近些年来,智能手机不断发展不断普及,极大地改变了我们的日常生活,智能手机也越来越成为我们生活中不可或缺的部分,我们在智能手机上能干的事情也越来越多,手机的性能越越来越强,不管手机变得多大,电池总会是限制其不断智能化的瓶颈。在电池革命距离我们遥遥无期的时候,我们更多的是需要无线充电来满足我们不断延长设备一次性使用的时长。无线充电技术给了我们一种可能,让我们抛弃掉线材,完全不用去考虑充电的问题。而无线充电领域目前无线充电领域尚无统一的标准,现有的三大标准PMA(Power Matters Alliance),Qi,A4WP(Alliance for Wireless Power)都在试图成为全球通用的最终标准。相信所有深谙无线充电行业的人都不会陌生,就不一一赘述了。近些年来也涌现出不少令人兴奋的新技术。

  美国Witricity公司为了完全解决实施无线充电时需要对手机摆放距离和摆放位置有要求的问题推出过采用磁共振的无线充电技术,它可以让手机离开充电器一段距离仍然保持充电状态,同时对位置要求没那么严格,同时还可以同时为多款设备充电。在CES2013上,已试制了使用该公司磁场共振技术的多款无线供电产品。

  无线充电技术研发公司 Energous前不久介绍了一项叫做WattUp的无线充电技术,用户只需要将自己的智能设备加上特别的外部接收器或放在专用的保护套里,之后专门管理的应用程序可以检测在充电站发射装置 15英尺范围内是否存在无线充电设备,随后只要启动程序上的充电开关,该设备即可进行充电。更令人愉悦的是,该公司在上个月底已经宣布,该技术很快应用于海尔家用电器。

  由两个从宾夕法尼亚大学毕业的两个妹子Meredith Perry和Nora Dweck成立了uBeam公司,uBeam的思路则是利用超声波作为媒介。其过程是首先将充电器的电能转化为超声波,然后在另一头用设备捕捉这些超声波转换回电能,接收者再连接该设备实现充电,这如同WiFi一般简单,为了支撑其商业化,这家初创公司在上个月底刚完成1000万美元的A轮融资。

  产业端逐渐打通,生态逐渐成型

  相比于智能终端对采取无线充电技术的谨慎,产业链上游表现无疑表现出积极的信号。

  今年年初,PMA联盟与A4WP签订了初步合作协议,将彼此接受对方的无线充电技术,这意味着基于两大标准的无线充电设备,均可兼容对方标准的手机,近期PMA联盟也正式宣布未来PMA将不再发展下一代的磁感应标准,而在磁共振方案亦将采行A4WP的标准。这意义足够巨大,PMA目前支持者包括金霸王、星巴克、麦当劳和AT&T等,Powermat截止去年年中在美国大型机场、咖啡店、购物中心和体育场等地已经部署超过了1500个充电点。在欧洲,已与Powermat合并的PowerKiss 已经在机场、酒店和咖啡店监督安装了1000多个充电点,并且在麦当劳部分欧洲餐厅已安装了无线充电点。而星巴克更是近日在旧金山湾区的 200 个店面设了无线充电站,如果这次试点反响不错,将会有十万个设备投放至全美,年内将进军欧洲和亚洲市场,时间上来看推广到的时间不会超过明年二月。而A4WP呢,去年12月推出面向消费市场的品牌 “Rezence”,由于可以实现松耦合、一对多充电、可以做更薄的线圈、可以通过蓝牙来通信等很多优势自诞生之初一直被看好,可由于技术、成本、安全认证的限制(主要还是磁共振方案充电效率不及磁感应方案,大众对高频率电磁波对健康的影响也存疑)一直鲜有具体解决方案上市。不过A4WP在跨设备上步子迈得很大,其Rezence基本系统标准1.2版为了给可穿戴设备用户提供最友好的使用方式,支持设备可水平或垂直放在无线充电器上充电,在未来也会支持平板电脑和笔记本电脑上。这两种技术标准的兼容无疑将降低无线充电普及的难度。作为占据市场主流地位的WPC自然也积极应对,于今年年中推出Qi 1.2版本,正式纳入磁共振技术了,充电距离达到了45毫米,功率最大能支持2000瓦,Qi充电器也开始能支持多个设备充电。

  无线充电中一股不能忽视的力量是高通,他已经在今年9月举办的2014年首届电动方程式锦标赛赛场上秀了一把Halo无线充电技术,该技术成功运用到了领航车(宝马i8)和医疗车(宝马i3)上。在智能终端的无线充电领域,高通是A4WP的创始人,在2013年9月加入了WPC,支持Qi标准,紧接着,10月份,高通又宣布支持PMA标准。三种标准在技术发展过程中相互借鉴成熟,高通身在其中还是起了积极的作用。

 

  中国有个成语叫殊途同归,三个标准最后要实现的愿景都趋于一致,就是实现越来越远的距离、支持越来越大的功率,技术各有优劣,这极大满足了现今智能设备的多样性。无线充电标准不统一一向是业界唱衰无线充电技术的重要理由,但目前看来似乎越来越站不住跟脚。

  除了在标准上有所突破外,芯片端也是欣喜连连。今年2月,联发科推出全球首款支持多模(Qi/A4WWP/PMA)兼容的无线充电解决方案MT3188。之后各大晶片商陆续跟进,博通还提供全套的解决方案,包括行动无线连结技术和WICED平台开发的智慧型充电板,致力于建立一个健全、可交互操作的无线充电生态系统。高通也和其他无线充电芯片商合作积极开发整合磁感应和磁共振技术的多模无线充电的接收器和传送器芯片。另一家半导体巨头恩智浦(就是给苹果提供过NFC方案)在今年第四季度也会推出多模Qi/A4WWP/PMA的无线充电接收芯片。2014年被业界称为无线充电迅猛发展的一年,各大厂商逐渐打通了整条产业端。多模产品出现,既保留了不同标准应对不同设备不同生活场景的可能,又降低了普及的难度。业界有声音说这只是过渡方案,未来充电会统一标准,这或许不该成为我们抱迟疑态度的原因,按照此类说法,所有智能终端的接口都会统一,全球的插头都会统一规格,那真的等到猴年马月。这将会是很长的一段时间内保持常态,并且后期苹果的加入会让这个市场变得异常的有趣,每一种方案都能找到适合的存在方式,PMA适合老旧设备、超薄设备、特殊材质设备、全新门类设备的无线充电改造,并拥有着出色的中央控制系统,A4WP和Qi在技术的衍生方向(磁共振)上将趋于一致,将越来越多的设备囊括进来,距离会越来越远,而其余新技术也会逐渐在实用和商用中不断磨合,应用于新天地,展露出后来居上之姿。所以在多模技术的不断成熟,标准的不统一更是为多样性奠定了基础,无线充电已经呈现出“星星之火”之势了。

  一个像夏天,一个像冬天

  在消费市场上,生活小家电、3C数码和将要步入物联网的设备、电动车是使用无线充电的主力军。很多人最早接触无线充电恐怕是电动牙刷。但在当今移动互联网的时代,最重要的智能终端是智能手机。无线充电发展绕不开的,借以腾飞的,也是智能手机。谷歌一直都是无线充电的拥趸,NEXUS系列钟爱无线充电,最新的NEXUS 6,摩托罗拉出品,已经确认依旧会采用无线充电。美国最大的运营商Verizon公司也在积极推动,旗下的合约产品,除了iPhone和小部分机型以外,大都配备了无线充电功能。很多新款的汽车都新增车载无线充电技术,凯迪拉克、丰田、雷克萨斯、JEEP各有新款配备。还有在美国大行其道的Powermat,星巴克、机场、麦当劳等诸多公共领域都能看到他们的身影。从智能厂商品牌看,LG在新旗舰G3上采用了Qi标准的无线充电技术(目前智能手机上普遍采用Qi标准,也不乏个例采用PMA的,例如ATT版本的Lumia 1520);诺基亚(现在应该改名叫做微软移动,产品为Lumia)的机型自Lumia 920开始始终坚持无线充电;三星手机一直以成本控制见长,但是却仍然在双旗舰系列上保留着为无线充电预留的金属触点;预计2015年CES上发布的SONY Z4早早传出要在正式版本(索尼已经有机型在Verizon版本中使用无线充电)中拥抱这项技术了,看来要跟有碍观瞻的座充触点说声再见了; APPLE和HTC则是由于金属机身的限制尚未采用无线充电的技术,但是前者对于无线充电的神往早已是公开的秘密了,早在2011年,苹果就申请过将iOS设备放置在计算机附近即可充电的专利,在2013年,又申请了一项类似专利——需要将设备放置在一个特定设备上,同期,又申请了利用Smart Cover保护套进行无线充电的技术专利,APPLE WATCH已经搭载上了无线充电技术。按照以苹果的创新力度和周期,见面不远。不过,就技术发展而言,苹果的作用相比起市场号召力还是逊色不少;但是安卓厂商能不能在苹果强大市场号召力的阴影里摆脱出来,在接下来爆发的无线充电普及浪潮中学会引导用户,教育用户,就看这些厂商如何“合纵”了。

  相比于国际市场的暗流涌动,国内厂商的动作无疑更加保守。以小米为代表的一众主打性价比,在续航上的应对是采用电源管理更出色,制造工艺精度更高的处理器和增加电池电量,对无线充电的使用不在他们的考虑范围;以OPPO为代表的一众在将手机越做越薄上越走越远,对无线充电的不过OPPO营造了闪充的生活圈,倒是不失为另一种前瞻的选择;还有一众就是比较奉行“Copy2China”,始终向行业领头羊看齐。

  高通为了解决智能终端的续航问题开发了快速充电技术,但这和无线充电是不冲突的。快速充电主要解决两个问题,一是充电时长,二是应急性的电量使用;而无线充电的本质,一是实现无尾化,二是通用性。这两个特质,加上庞大的设备基数,这会是一个足以让所有公司都眼馋的大蛋糕(这恐怕也是各大身处上游的厂商对标准争执不休的原因)。同时,无线充电又是分为发射器和接收器两部分,接收器内建于智能终端中,价格具有极大的影响力,所以晶片商在这方面花的心思远远超过发射器,现阶段已方法的多模接收芯片远多于多模发射芯片的。同时,发射器独立于智能终端之外,拥有着高附加价值的潜力,这也给消费市场留下了一个巨大的长尾市场。根据isuppli的预计,到2015年全球无线充电行业产值将达到240亿美元。在国内市场,在接下来的几年内,发射器市场,也就是无线充电器市场,将会形成蓝海,越来越多的国际品牌开始使用无线充电,使用起来更加优雅的的无线充电将会像“双击点亮屏幕”那样让你一爱上就回不到从前。

  商业推广必须要迈过的坎

  无线充电的便利是建立在你连贯持续的使用习惯和设备的通用上,办公、出行、居家,无缝地使用,多种设备之间通用(这衍生出一个优势,那就是设备大部分时间维持在“自觉”的充电情境下),这就造成采购成本的高昂。如何转嫁消费者的使用成本,这需要交给市场先行者(多是有活力的创业公司)来发挥鲶鱼效应了。公共场合下布点是个突破口,这个是国外证明行之有效的突破口,但也只是突破口而已。怎么布,怎么维护,怎么运作,这都考验着无线充电厂商的操作能力。

  首都机场目前在3号航站楼C座及D座(T3C、T3D)所有登机口附近均配备了无线充电桩,也将逐步普及到其他航站楼。这种充电桩包括8个传统充电格(内设带USB接口的国际通用插座和常见手机充电线)、4个无线充电格、2个平板电脑专用充电格。旅客在使用时,自助设置密码后将手机锁闭在充电格内,取出时只需再次输入密码即可(另外需要注意的是,此方案使用的是我国自研的iNPOFi技术,有潜力成为第四种主流技术)。我司在杭州楼友会咖啡馆已经布置了无线充电器,支持Qi标准,顾客在点单时只需要向服务员索取iPhone或三星的无线充电贴片就能享受到一边洽谈工作一边充电的服务,这也只是跟着国外先进走,如何和商家合作培养用户使用无线充电的习惯,才是我司面临解决的问题,也是我们的社会责任所在。

  目前的商业推广存在一个问题,那就是手机上的接收器问题。要跑在市场的前头,不可必要的要在产品上有所妥协,比如第一款安卓手机G1,在当时云计算尚未成为主流的时候,安卓将信息从电脑导到G1上的操作就已经是用户用手机与谷歌的云端同步,然后再把电脑也和谷歌云端同步的形式。到了现如今,这种无线传输的方式比用数据线方便太多了。无线充电也是如此,多数的手机在使用无线充电需要加装接收器。接收器就多种多样了,三星比较取巧,拆开后壳,将无线贴片上的触点对准预留的接口,盖上后壳就能使用了。而其他接收器(以背贴、保护套、插环等形式为主)不可避免的要占用手机的充电接口。那么问题来了,公共场所(咖啡馆、餐厅、图书室等)我能很愉快地充电,那么回到家呢,我又得换下接收器,改用线充,无线充电本是一种让人用起来不费力的优雅行为,这样反复折腾极容易破坏大众对这项新技术的好感。星巴克采用插环的形式,不用考虑适配不同机型,也解决了消费者充电难的问题,但由于PMA的小众,支持其他标准的手机仍需插上插环,同时,依旧需要拔进拔出,没有模拟出无线充电的使用场景,不能达到“忘记充电”的远景,只是为解决接收器问题的权宜之计。真正的商业推广,需要强有力的理由去说服用户付出相当高的代价去购置几套无线充电器,来充分享受好处。这是无线充电推广过程中必须首先要迈过的坎。

  其次,消费者心理问题。大部分人对无线充电概念的理解颇为遥远,充电过程类似WiFi。当得知手机仍然要放在一个无线充电器上,同时这个无线充电器仍需通过USB线连接电源时,普遍流露出一种失望的情绪。过高的心理预期对新技术的推广有一定的副作用。同时,消费者对无线充电所带来的辐射也有疑虑。以Qi标准为例,无线充电工作在对人体无害的低频非电离频率(110-205KHz),不需过多担心。正确的市场宣传必不可少。

  最后,大众消费观的进步。简单的满足功能的实现已经不能适应越来越“挑剔”的消费者。而无线充电产品,基本都以功能实现为主,少有用心设计的。移动电源的色彩,智能手机的工艺材质已经证明了设计上的大胆追求,让人们更有欲望掏钱买单,设计在大众消费中的权重越来越突出,设计溢价也得到越来越多的人认可,无线充电器作为大众消费品,自然也需要出色的设计。

  小结

  2014年,不是无线充电年;但是,对于无线充电而言,2014年确是很重要的一年,技术方面不断扫清着推广的障碍,在产业端也积极跟进,一个良好的创业生态逐渐生成。万事俱备,只欠东风,无线充电欠缺的,只是消费市场的一把火。2015年,倒不是说无线充电会井喷,会席卷大江南北,那是不现实的。不过,我们应该能看到令人欣喜的一面,随着产业端的生态逐渐成型,前景的逐渐明朗,越来越多的企业,尤其是创业公司,会加入其中,用自己独特的经营模式普及无线充电,就如同当下的尚未定论但是蓬勃发展的免费WiFi市场一样,但我们相信,无线充电,立足于庞大的设备技术,将会有着更有广度更有深度的市场,我们也希望越来越多的创业者能够积极参与其中,筚路蓝缕,总需要队友和对手一起开拓!

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