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智能家居的“无线”弄潮儿,有哪些独门秘诀?

2021-02-04 17:35
物联传媒
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本文来源:物联传媒

本文作者:短颈鹿先生

近期,隔空充电成为各大新闻头条被争相报道,不得不说,这对智能家居行业来说确实是一大革新性技术。除此之外,亚马逊的Sidewalk(远距离无线通信技术)也不甘示弱,凭借低功耗与长距离优势,正把智能家居的边界拓宽至智慧社区,甚至是智慧城市

一个是无线充电技术,一个是无线通讯技术,话说这两位弄潮儿会有哪些独门秘诀?又会给我们带来哪些影响呢?

无线充电——隔空充电

电能的利用是第二次工业革命的主要标志,标志着人类社会从此进入电气时代。如何更便捷地使用电能成为人类在电力方面不断向前探索的方向。

充电方式可以简单地分为有线和无线,有线稳定但是布线有讲究,无线因为便捷,可以解放众多电子设备,所以一直备受关注。

2021年1月29日,小米和联想争先发布隔空充电技术。雷军在微博上发布小米隔空充电方案,宣称其技术核心是空间定位和隔空能量传输。

空间定位,是通过充电桩内置5个相位干涉天线,对手机进行毫秒级空间定位,可以精准探测手机位置。

隔空能量传输,则是由144个天线构成的相位控制阵列,通过波束成形将毫米波定向发射给手机。在手机端,则内建有“信标天线”和“接收天线阵列”,信标天线通过低功耗方式在空间场内广播位置信息,14根天线组成的接收天线阵列,将充电桩发射的毫米波信号,通过整流电路转化为电能。

简而言之,隔空充电技术就是一种无线技术。据了解,目前无线充电的技术原理主要有三种:电磁感应、电磁共振和无线射频。目前在手机上应用广泛的Qi无线充电就属于电磁感应技术。

电磁感应充电的优势在于充电效率高、转化率高,但距离要求则更严格,必须将手机放置在无线充电板上才可以正常充电,越靠近效率越高,目前主流手机厂商的无线充电技术可以做到80W甚至120W,其转化率为80%左右。

电磁共振不需要手机和充电板“亲密接触”,充电距离最大可以达到10cm左右,增加距离则牺牲了转化率,电磁共振充电方式的转化率为70%左右。目前在桌子、茶几、床头柜等家具上的无线充电方案就采用的这个原理。

无线射频技术对空间限制则少了很多,但其充电效率和转化率无疑也会牺牲更多。从小米发布的方案来看,可以做到几米之内的稳定传输。不过功率仅为5W,目前无线充电技术已经做到了80W甚至120W的级别,相比之下5W确实不够看,其转化率目前没有公布具体数据,按照其技术原理来看,肯定比电磁感应和电磁共振低。

与wifi、蓝牙、红外等技术一样,隔空充电也是采用无线射频技术原理,隔空充电桩将电能转化为可利用的射频类型,接收端则将对应的射频类型转换成电能,实现隔空充电。

目前来看,隔空充电除了成本高、效率不高、转化率低、充电桩体积过大等不足外,充电辐射引发的安全问题也是人们关注的焦点之一。

但中国对电磁辐射限值的要求是非常严格的,能正常上市,说明它必然是通过了相关测试的。而且成本、效率、外观设计等问题,相信也会慢慢得到优化,真正走进我们的生活或许就在几年之后。

隔空充电如果普及之后,相信受益最大的就是智能家居和智能穿戴行业。想象一下,基本上所有的智能家居和智能穿戴场景下,每一个产品都离不开电力的驱动,如果所有小功率设备的产品都得到充电解放后,产品的使用体验以及空间布置等等都会经历一场巨变。

举几个例子。就拿扫地机器人来说,如果有隔空充电,扫地机器人就可以边工作边充电,家里不需要放置占地方的固定充电装置。

智能门锁、智能门铃和智能猫眼这些需要定期更换电池的单品也不需要定期更换了,无线无电无源开关采用隔空充电后,可以做成移动式智能开关,代替传统的遥控器来移动使用。

其次,在智能手表、智能眼镜、智能手环、智能戒指等智能穿戴设备中,如果在家里、办公室里和车里配置隔空充电装置,可以随时随地无声无息的为设备供电,没有电量焦虑,穿戴设备可以做到自由畅联。

除此之外,在万物互联时代大背景下,将会有越来越多的智能联网设备。它们的供电都依赖于有线和电池供电,如果隔空充电实现大规模商用,那么万物互联实时在线就有了坚实基础,更智能更自由的物联网时代将会到来。

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