無線充電都“OUT”了？

60W、80W、120W、200W… 在手機充電領域，速度一直是各家廠商的共同追求！

可是，光有速度已經滿足不了廣大人民群眾的“精神需求”了。比如，躺著玩手機、蹲坑時玩手機呢？除了速度，方便也很重要！

真正便利的東西來了！今天一早，小米官宣了“隔空充電”技術。不需要放在充電座上，一進屋就能給手機“自動”且“無線”充上電。

真·無線充來了

今天極果君就來帶著各位看看這最新“黑科技”到底是怎么回事，還有，安全嗎……？

屋里放一臺，全屋都能充

小米隔空充電的技術核心在于空間定位和隔空能量傳輸。

隔空充電樁擁有5根相位干涉天線，可以對手機進行毫秒級空間定位，精準探測手機位置，走路時也無懼斷連！

隔空充電樁還內置了144個天線構成的相位控制陣列，通過波束成形將毫米波定向發射給目標手機。

這項技術往大了說，甚至可以參考055驅逐艦的四面相控陣雷達——除了接收端不同，隔空充電的接收端不在其（發射端）本身，而是在手機端。

為此，小米自研了小型化的天線陣列，將信標天線和接收天線陣列塞進了內部空間寸土寸金的小米手機內部。

信標天線負責廣播位置信息，14根天線組成接收天線陣列，將充電樁發射的毫米波信號轉化為電能，從而實現了5瓦的遠距離（數米內）隔空充電，科技感滿滿。

此外，小米還做到了多設備同時充電（每臺設備都有5瓦），就算有異物遮擋也不會降低充電效率，環境適應性極強。

就在小米公布隔空充電技術的同一天，聯想旗下的Motorola也放出了隔空充電的解決方案。

Moto的方案同樣支持遠距離無線充電，也支持多設備同時充電。但Moto方案目前最遠只展示了1m距離的傳輸范圍，存在手掌等阻擋物時還會斷開充電，顯然距離小米的“空氣充”還有一定距離。

除了前面兩家拿出了具體方案外，極果君還在專利局官網翻到了華為曾經公布的一項隔空充電專利：“一種具有保護功能的遠距離激光自動充電系統”。

盡管專利描述極其敷衍，但還是看得出方案原理與小米和Moto都有較大差別的，可惜至今沒有成品出現在大眾面前。

三大技術實現“空氣充”

無線供電雖然是近年來才被廣泛應用，但其實早在1893年的芝加哥世博會上，尼古拉·特斯拉就可以在不用導線的情況下，點亮一顆燈泡。

100多年過去了，現在有了更多無線傳輸電能的方法，從主流來看，大致有三種。第一種就是磁感應式，這種方式廣泛應用于各種無線充電設備（如手機、電動牙刷等）。

它的原理類似于分離式變壓器，先將電能轉化為磁能，再轉換回電能，完成電力傳輸。在應用于小功率設備時具有較高的安全性，且充電效率高。

第二種則是微波輻射式。這種方式的原理是將電能通過天線轉換成電磁波，然后進行遠距離發射。這種方式具有傳輸距離遠、功率大的特點，在2008年的一次實驗中，使用2.4 GHz的微波成功給遠在148公里外的接收設備完成了大功率供電。但這項技術的問題是傳輸效率非常低，輻射大，對人體的影響大。

不過 Ossia 公司的 Cota 技術要更為先進一點，他們雖然利用了該技術，但他們可以通過 Wi-Fi 確定屋內電子設備的位置，利用無線射頻天線為電子設備精準的充電，也符合安全標準，不過發射功率僅為1W。

第三種方式則是非輻射共振磁耦合式。這是這三項技術中最新的一項。是麻省理工學院在2007年發明的一種新方法，其原理是利用兩個及以上的振動系統，當他們具有相同頻率、且耦合度達到最強時，即可實現無線電力傳輸。

并且，通過研究發現，這種方式的傳播距離可達數米，且傳輸效率高、方向性不嚴格。最重要的是安全性高，輻射量在安全范圍內。

不過最開始，這種技術很難給屋子里的各種小型設備安全、高效地充電。但經過兩次改良，已經有了較大進步。第一次是由迪士尼研究院（沒錯，就是那個妙妙屋的迪士尼）進行了改良，他們利用“準靜態腔體共振”（QSCR）技術，可以為屋里的各種小型電子設備供電。

但這項技術其實也很麻煩，需要在屋內放置一根巨大的“導體棒”，同時對墻體也有要求。總之，要在屋內形成磁場才行。

第二次則是由東京大學進行了改良，在迪士尼研究院的基礎上發明了“多態準靜態墻體共振”（Multimode QSCR）技術。這套設備可以提供數十瓦的電力，足夠一些小型設備使用，并且在屋內幾乎無死角。

這項技術雖然免去了在屋內設置巨大的金屬棒，但還是需要金屬墻壁以及在墻壁中放置電容，才能讓共振送電設備低損耗的完成工作。

不過，問題仍然還是很多的，比如受電裝置都需要一個大大的線圈才行……因此這項技術還有很多難點等待去攻克。

從小米發布的視頻來看，它利用的技術類似于第二種——微波輻射式，但不同的是，它發射的是毫米波。因此，它也可能使用了更加先進的新技術。不過無論是哪種，如果可以像視頻中那樣運作，都是新突破。但安全性上如何呢？

“空氣充”危害大？

「隔空充電」雖然方便，但更多人擔心的還是使用安全問題——它會對人體有害嗎？

畢竟，“手機到底能不能放在床頭充電？” 這件事，都還是爭論不斷……。

而「隔空充電」就意味著整個屋子都充滿了“輻射”？尤其是冬天身上有靜電時，這還不被“電死”？

但 OPPO VOOC 閃充首席科學家張加亮此前就說過，“隔空充電甚至遠距離無線充電在技術上已經沒有障礙，在產品化時，它有法律法規的要求，有設備安全人身安全的要求。”。

不過，由于這還是一項新技術，目前也還有沒相應的規定與標準。極果君仔細看了小米這項「隔空充電」技術，它并沒有公布隔空充電樁的發射功率、頻率大小，也就不能直接判斷“有沒有害”。值得一提的是，工信部于2019年11月發布了《微功率短距離無線電發射設備相關公告》，提出了所有微功率無線電設備發射要求，包括設備的應用場景，以及發射頻率、距離、功率等等。

其中，使用頻率最高的設備，達到了702.0-798.0MHz，相應的發射功率是≤50mW。而小米「隔空充電」使用的是毫米波信號傳輸（通常認為毫米波頻率范圍為26.5~300GHz）， 對比一下，看來小米隔空充電樁的發射功率不會低。

當然，小米隔空充電器要上市，一定得符合國家相應標準才行！不得不提的是，使用心臟起搏器等醫療設備的用戶，還是需要格外注意。

隔空充電，不僅僅是方便

極果君記得，OPPO去年4月1號就發布了相同的「隔空充電」技術，不過只是個愚人節玩笑。

但這回小米是動了真格。官方稱，其「隔空充電」技術還可為智能手表、手環等穿戴設備隔空充電；甚至音箱、臺燈等小型智能家居產品，都可以實現無線供電，徹底擺脫電線束縛，真正實現客廳無線化。目前還只是停留在“概念階段”，要摸到實際產品估計得等上幾年……。但極果君已經開始期待了！

“隔空充電”這種高科技，還能做些什么？部分人在體內植入的醫療設備需要更換電池，有了隔空充電，他們就不用了取出設備就可以充電。在道路下方鋪設充電設備，讓電動汽車“一直有電”的研究，各國也在持續。這項新技術，為我們能帶來的遠不止“方便”這么簡單。
責任編輯:tzh