Contente

• Coalescência em torno de um padrão
• Como a tecnologia funciona
• Produtos para construção
• Transmissão de rádio e o futuro
• Embrulhar

teve um relacionamento de acerto ou erro com a indústria móvel, entrando e saindo das gamas de produtos e oscilando entre os recursos das folhas de especificações e o status dos acessórios. Atualmente, várias faixas de smartphones de alto perfil são compatíveis com carregamento sem fio, incluindo Pixels mais recentes do Google, produtos Galaxy S e Note da Samsung e Huawei Mate 20 Pro.

Depois de anos de batalhas pelos padrões, agora só resta um jogador importante no jogo para smartphones - o Wireless Power Consortium. O padrão de Qi do Wireless Power Consortium (pronuncia-se chee) é responsável por aproximadamente 90% de todos os produtos de carregamento sem fio. O Powermat (PMA e AirFuel) e o Wireless Power Consortium (Qi) se fundiram em janeiro de 2018, pondo fim às ameaças de fragmentação do mercado e, com sorte, facilitando aos fabricantes a escolha de um padrão a longo prazo.

Coalescência em torno de um padrão

Após um longo período de indecisão do setor entre os padrões WPC e AirFuel, 2017 viu a Apple adotar a tecnologia Qi para seu iPhone 8 e iPhone X, acrescentando grande influência ao padrão que, em essência, forçou o setor a finalmente escolher um grupo. Embora a Samsung - um fabricante maior de smartphones em volume global - tenha adotado o carregamento sem fio muito antes da Apple, seus produtos mais recentes protegem suas apostas com suporte para Qi e PMA.

Em 2018, a decisão da Apple provou ter efeitos negativos para o setor de carregamento sem fio. A Powermat ingressou no WPC, citando especificamente o uso da Apple do padrão Qi como fator determinante. A Powermat agora está contribuindo com sua tecnologia para o WPC, e a parceria provavelmente acabará produzindo carregadores com os padrões Qi e PMA, como seus mais novos produtos flexíveis de carregamento sem fio.

A Powermat produz padrões para produtos que incorporam sua própria tecnologia e Qi e lançou atualizações de software para muitos de seus produtos existentes para dar suporte ao padrão. Por exemplo, os locais Powermat na Starbucks agora funcionam com telefones Qi. Da mesma forma, as linhas de produtos SmartInductive e AgileInductive da empresa também suportam Qi.

Também é importante observar que a Powermat foi um membro fundador da PMA (Power Matters Alliance) que combinou com o A4WP para produzir AirFuel. Este grupo ainda está trabalhando em suas próprias versões de cobrança indutiva e de ressonância. De fato, alguns dos produtos da PowerMat continuam a suportar o carregamento indutivo AirFuel PMA. No entanto, há questões que permanecem sobre a potência do grupo agora que seu maior colaborador - Powermat - está trabalhando com Qi e o WPC.

Como a tecnologia funciona

Mesmo antes da adoção da Apple e da parceria Powermat, o padrão indutivo do Wireless Power Consortium tinha um perfil de destaque na indústria, pois ele fornece uma variedade de smartphones, acessórios e produtos. O padrão PMA, agora dobrado no AirFuel, também apareceu em vários smartphones e também fechou acordos para fornecer estações de carregamento para empresas como a Starbucks. Ambos os padrões são baseados na tecnologia de carregamento indutivo, que geralmente é de alcance bastante curto e pode ser bastante exigente. Por outro lado, o antigo padrão A4WP era baseado em tecnologia de ressonância, mas esse design ainda não apareceu em nenhum smartphone.

Bobinas de fio criam campos magnéticos, que podem ser usados ​​para gerar um fluxo de corrente em uma bobina separada e isolada. Essa é a base da tecnologia do transformador e dos carregadores indutivos e de ressonância.

As tecnologias indutivas e baseadas em ressonância produzem resultados bastante diferentes da perspectiva do usuário final, apesar de serem baseadas no mesmo princípio de engenharia em que bobinas de fio podem ser usadas para transmitir energia pelo ar.

Se você está interessado na ciência, o carregamento indutivo usa bobinas firmemente acopladas com uma frequência ligeiramente “fora de ressonância” para alta eficiência de transferência, resultando em um uso eficiente de energia, mas com o custo de alta sensibilidade ao desalinhamento da bobina. É por isso que os dispositivos Qi e PMA costumam usar ímãs para alinhar os dispositivos com o painel de recebimento e são limitados a distâncias de carregamento muito curtas, geralmente apenas 45 mm.

As únicas diferenças reais entre Qi e PMA são as frequências de transmissão e os protocolos de conexão usados ​​para se comunicar com os dispositivos e controlar o gerenciamento de energia. O carregamento ressonante é um pouco diferente, normalmente operando a uma distância maior de alguns centímetros, ajustando a frequência da oscilação para corresponder com precisão entre o receptor e o transmissor. Isso permite uma maior distância de transferência antes que a energia diminua, mas com uma transferência de energia menos ideal do que a tecnologia de indução. Um dos outros grandes benefícios de um projeto de ressonância é que a energia pode ser transferida para vários dispositivos, independentemente de sua orientação no campo magnético, e também pode alimentar vários dispositivos a partir de uma única bobina do transmissor.

O Qi também agora possui um design de ressonância em sua especificação 1.2 para transferência de energia mais longa de até 2,8 cm, mas devido à compatibilidade com as frequências de transmissão Qi, fator Q e limitações de calor existentes, não é tão eficaz na transmissão de energia a longas distâncias quanto sistema projetado especificamente para esse fim.

O padrão Qi básico suporta até 15W de potência. É disso que a maioria dos smartphones no mercado faz uso ao longo dos anos, embora nem sempre maximize a produção de energia. A Qi também possui um padrão aumentado de "Carregamento de bateria simples de média potência", projetado para uso com maior potência, projetado para dispositivos que requerem entre 35 e 60W.

Produtos para construção

Até agora, os principais players móveis vêm trabalhando para fornecer circuitos de produtos que suportem pelo menos um dos vários padrões. Por exemplo, os principais produtos da Samsung e LG suportam os padrões indutivos de Qi e PWA. No entanto, alguns dispositivos, como o Huawei P20 Pro, suportam apenas Qi.

Outras empresas estão adotando a abordagem multimodo muito mais longe, apoiando a ressonância além dos dois padrões indutivos. A NuCurrent, por exemplo, suporta Qi, PMA e A4WP e anunciou a primeira antena de carregamento indutivo e ressonante de 10 watts do mundo. No futuro, porém, podemos ver os fabricantes voltarem a suportar apenas o Qi, como a Apple fez. Seguro sabendo que alguns dos maiores fabricantes estão agora se unindo a esse padrão.

Embora alguns OEMs suportem Qi e PMA, agora podemos ver os dois refinados em um único padrão universal que simplifica o desenvolvimento do produto.

A primeira geração de acessórios estava praticamente limitada às estações de carregamento de energia em sua casa, mas o mercado de carregamento sem fio se expandiu para vários segmentos de produtos novos desde então. O setor automotivo é um dos setores em crescimento, e vários fabricantes, como Audi e Mercedes, já anunciaram recursos de carregamento sem fio em seus veículos. O Wireless Power Consortium está particularmente interessado em transformar sua tecnologia em espaços públicos e empresas, e prevê futuros dispositivos com baterias menores, mas com pontos de carregamento suficientes para mantê-los com facilidade.

O carregamento sem fio também está saindo de suas raízes para se tornar ainda mais útil para os consumidores. As tecnologias possuem protocolos de comunicação incorporados para garantir a correta transferência de energia entre os dispositivos, e isso está sendo usado para se comunicar com outros sistemas. Por exemplo, ele pode ser usado com soluções domésticas inteligentes, como controle de luzes ou temperatura, ou transmissão de informações sobre sua estação de rádio favorita ou até sua posição ideal do assento no computador de bordo do seu carro.

Carregador sem fio recomendado:

Transmissão de rádio e o futuro

Enquanto o Wireless Power Consortium é agora o maior grupo com uma gama de produtos no mercado, várias empresas menores também estão vendendo outras idéias bastante novas. Muitos deles agora estão trabalhando com o AirFuel para fornecer carregamento sem fio a intervalos muito maiores do que antes.

No CES 2016, participamos ativamente das várias peças equipadas com equipamentos de carregamento sem fio da Humavox. Diferentemente dos projetos baseados em indução ou ressonância, essa tecnologia é baseada na transmissão de radiofrequência de campo próximo. A Humavox está analisando faixas igualmente curtas dos padrões sem fio existentes, mas, em vez de grandes bobinas de metal, a tecnologia da empresa usa um pequeno circuito integrado para lidar com a transferência e a conversão de energia, permitindo algumas implementações discretas. A Humavox's oferece uma plataforma dedicada ao carregamento de fones de ouvido sem fio.

A Energous é outra empresa com uma tecnologia baseada em ondas de rádio, mas, diferentemente da Humavox, está divulgando faixas muito mais longas do seu padrão, chegando a 15 pés. No ano passado, a empresa anunciou um hub transmissor bastante caro, capaz de fornecer 5,5 watts de energia a dispositivos a um metro e meio de distância, cerca de 3,5 watts a 10 pés e um watt a 15 pés. O alcance extra é realmente o ponto de venda da tecnologia da Energous, mas de perto ainda é relativamente competitivo com os carregadores existentes.

No início de 2018, a Energous recebeu a primeira certificação da FCC para carregamento sem fio à distância por sua tecnologia de carregamento de médio alcance. Isso foi registrado na Parte 18, que atende a dispositivos industriais, científicos e médicos, e não na seção de eletrônicos de consumo de Classe B, mais regularmente usada na Parte 15. Na CES 2018, a empresa apresentou sua primeira parceria de produtos, roupas íntimas inteligentes com cobrança sem fio produzidas por Myant chamado SKIIN. No entanto, ainda estamos aguardando os produtos principais.

Se essa opção não foi suficiente, você também pode usar o ultrassom para transmitir energia entre os dispositivos. O UBeam é um desses padrões com base nessa transmissão de frequência mais baixa e possui carregamento de vários dispositivos com um alcance de até 4 metros com 1,5 watts de potência. Infelizmente, sua produção de energia e o desperdício de calor não combinam com outras idéias do mercado, e a tecnologia requer uma linha de visão entre os dispositivos para transmitir energia com sucesso.

Embrulhar

Claramente, há muita tecnologia promissora aqui, mas ainda há uma grande pergunta a ser feita sobre a tecnologia sem fio: por que os consumidores devem escolher entre a conveniência de um cabo USB de cabeceira com suporte para carregamento rápido? Honestamente, é difícil responder, mas provavelmente será necessário facilidade de uso e estações de carregamento e suporte de gadgets onipresentes.

Apesar de já existir há alguns anos, o carregamento sem fio ainda não se tornou uma tecnologia extremamente importante no mercado de gadgets. No entanto, agora que o mercado está começando a se reunir em torno do Wireless Power Consortium e do Qi, estamos começando a ver uma adoção significativa de produtos e consumidores.