近日，小米推(tui)出了“小感量 + 磁吸”無線(xian)充電預研技術，磁吸無線(xian)充電功率最高(gao)可達(da) 50W，損耗降低 50%，再次引人注目。其不同于傳統無線充電方案中接收端采用的大感量線圈，改為使用小感值線圈去感應發送端能量，感值只有傳統方案的三分之一左右，可以將損耗減小至傳統線圈的一半以上。2022年了，雷軍依然熱衷于無線充電技術。
2009年，首款無(wu)線(xian)充電(dian)手(shou)機(ji)Palm Pre上市，這款手(shou)機(ji)為雷軍研(yan)發無(wu)線(xian)充電(dian)技術(shu)留下了(le)一個契(qi)機(ji)。此前雷軍曾表示(shi)Palm Pre是他十多年(nian)前最喜歡的一部手機，支持無線充電技術的新奇讓小米(mi)下定決(jue)心投入研究(jiu)無線充電技術領(ling)域。
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2018年(nian)(nian)，小米(mi)MIX 2S成為(wei)國內(nei)首款支持無線充電(dian)的(de)手(shou)機(ji)；2021年(nian)(nian)，小米(mi)發布的(de)“隔空充電(dian)”能讓手(shou)機(ji)距離(li)充電(dian)器1米(mi)甚至更遠(yuan)的(de)距離(li)實現真·無線充電(dian)，一時(shi)引發熱議。畢竟大部分手(shou)機(ji)無線充電(dian)的(de)距離(li)都很短，隔空充電(dian)除了(le)距離(li)突破還有(you)技術(shu)變革，沒有(you)沿用(yong)傳統的(de)無線充電(dian)技術(shu)。
早在2012年諾基亞(ya)就(jiu)首(shou)次推出(chu)了無線充電技術(shu)(shu)，但是(shi)由于(yu)諾基亞(ya)手機的落幕，這項技術(shu)(shu)沒有(you)被推廣商業化，這種早先的無線充電技術(shu)(shu)，是(shi)采用(yong)電磁感(gan)應式(shi)的充電技術，也是主流的無線充電技術，其工作原理類似于變壓器，在手機和充電底座上安裝感應線圈，充電底座的主線圈通上交流電之后，會產生變化的磁場，手機的副線圈通過這些變化的磁場產生感應電流，從而完成無線充電的目的。這種技術充電效率可高達80%，但只能進行短距離的傳輸。
而小米的(de)隔空充電則是無線電波式的充電技術，其原理是通過微波發射器向外發射電磁波，而接收端手機則通過接收天線接收電磁波，再經過整流電路將其轉化為電能，從而達到充電的目的。雖然距離遠了，但是效率不高。這也是無源物聯網的通病，功耗和距離難兩全。
此次小米新無(wu)線充(chong)電器采(cai)用(yong)的(de)是傳統電磁感應式(shi)的(de)充(chong)電技(ji)術，損耗(hao)降低一半讓更多無(wu)線充(chong)電場景有(you)了(le)期(qi)待。
無線充電，何止于手(shou)機(ji)？
我們日常生活中(zhong)，最(zui)常見到無(wu)(wu)線充(chong)(chong)電(dian)應(ying)用(yong)的(de)就是(shi)手機。無(wu)(wu)線充(chong)(chong)電(dian)技術可(ke)謂是(shi)潛力(li)股，此次冬奧上的(de)專列高鐵也配備了無(wu)(wu)線充(chong)(chong)電(dian)設備，支持所(suo)有(you)可(ke)無(wu)(wu)線充(chong)(chong)電(dian)功能的(de)手機，讓乘客可(ke)以(yi)邊用(yong)邊充(chong)(chong)，解決了傳(chuan)統充(chong)(chong)電(dian)接(jie)線插線的(de)不便(bian)等問題。
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無線充電被冬奧(ao)推廣，主要是其具有更符合(he)當下(xia)智(zhi)慧場景應(ying)用的(de)優點：一是(shi)(shi)非接觸(chu)式的一對多充電模(mo)式，避免了接口插拔接觸(chu)和(he)接口不適用(yong)(yong)等問題；二(er)是(shi)(shi)其應(ying)用(yong)(yong)范圍廣，只(zhi)要是(shi)(shi)同一種無(wu)線充電標(biao)準皆可使用(yong)(yong)；三是(shi)(shi)無(wu)線充電技(ji)術(shu)已(yi)經具(ju)有其行業通(tong)用(yong)(yong)標(biao)準，大(da)大(da)減少了應(ying)用(yong)(yong)標(biao)準的繁雜性。
目前主流的無(wu)線充電標準有：
Qi標準：Qi標(biao)準(zhun)是(shi)全(quan)球首(shou)個推(tui)動無(wu)線充(chong)(chong)電(dian)(dian)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)化組織——無(wu)線充(chong)(chong)電(dian)(dian)聯(lian)盟（WPC，2008年成立）推(tui)出的(de)(de)(de)無(wu)線充(chong)(chong)電(dian)(dian)標(biao)準(zhun)，其采用(yong)了目前最為(wei)主流的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)感(gan)應技(ji)術(shu)，具備兼容性以(yi)及通用(yong)性兩大特點。只要是(shi)擁有(you)Qi標(biao)識的(de)(de)(de)產品，都可以(yi)用(yong)Qi無(wu)線充(chong)(chong)電(dian)(dian)器充(chong)(chong)電(dian)(dian)。2017年2月，蘋果加入WPC。
PMA標準：PMA聯盟致力于為符合IEEE協會標準(zhun)的手(shou)機和電子設備，打(da)造無線供電標準(zhun)，在無線充(chong)電領域(yu)中具有領導(dao)地位。PMA也是采(cai)用電磁感(gan)應原理實現(xian)無線充(chong)電。目(mu)前已經有AT&T、Google和星巴(ba)克三家公司加盟了PMA聯盟。
A4WP：Alliance for Wireless Power標(biao)準(zhun)，2012年推出，目標(biao)是為包括(kuo)便攜式電子產品和電動汽車(che)等在(zai)內(nei)的電子產品無(wu)(wu)線(xian)充電設(she)備設(she)立技術(shu)標(biao)準(zhun)和行業對話機制。A4WP采(cai)用電磁共(gong)振原理來實現無(wu)(wu)線(xian)充電。
前面也提到過，無(wu)線(xian)充電技術的缺點之(zhi)一(yi)就是功(gong)耗高，工作距(ju)離短(duan)，因而它在其他(ta)應用(yong)場景的使用(yong)也受(shou)到技術性限制。但現在無(wu)線(xian)充電已(yi)經(jing)在電動汽車、智能家居、智慧醫療、智能穿戴等場景中嶄露頭角(jiao)，無線充電市場正(zheng)處于爆發的前(qian)奏。
千億級無源傳(chuan)輸風(feng)口
目(mu)前除(chu)了手機，電動汽車是無線(xian)充(chong)電的(de)第(di)二大(da)關注(zhu)領域，2020年上半年，國家標準化管理委員會發布了《電動汽車無線充電系統第1部分：通用要求》等4項國家標準，規范了電動汽車無線充電系統在公共及私人應用領域的技術、性能、功能、安全等多方面的要求，共同構成了電動汽車無線充電標準體系的重要通用標準。上述標準并在2020年11月1日開始實施。
同時(shi)，也已經(jing)有許多汽車廠商已經(jing)瞄準無線充電領域，2013年高通(tong)跟電子方(fang)程式Formula E賽事主辦方(fang)達成合作，將旗下的(de)Halo無線充電技(ji)術首先應用到(dao)了(le)部(bu)分電動方(fang)程式賽車上。2018年寶(bao)馬(ma)量產了(le)兩款支持整車無線充電的(de)車型，但目前這個領域大規模量產的(de)車企是智己(ji)。
圖(tu)：電動車(che)無(wu)線充電技(ji)術結構示意圖(tu)
那電動車(che)無線充電為什(shen)么(me)沒有被普及？一是應用(yong)環境影響因素多，戶外停車天氣會影響到無線發射端工作，室內停車也需要考慮車輪碾壓等受重情況等；二是(shi)泊車精度(du)要求(qiu)高(gao)，無線充電對距離的限制也要求了發射端和接收端位置的精準度，確保每次泊車都能以最佳的效率充電；三是安全防護問題，整車充電除了功耗嚴重，還有安全防護工作量也巨大，需要確保發射端的充電環境安全等。
未來技(ji)術性的突破或許(xu)可以讓電動車無線(xian)充(chong)電走進日常生活，目前，已經(jing)有部分智能家(jia)居(ju)也開始使用(yong)無線(xian)充(chong)電技(ji)術，比如臺燈、電動牙刷等。
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而在連接方面，其中就包含了2021年大火的無源物聯網，比如應用比較成熟的RFID，就是應用標簽接收閱讀器發射的射頻信號，產生電流，從而獲取能量實現兩者之間的通信。
RFID技(ji)術(shu)獲(huo)取能量的(de)原理包(bao)括(kuo)了(le)兩種，低頻（125kHz-134kHz）與高頻（13.56MHz）傳輸能量的原理也是通過兩個線圈的近距離耦合，這與目前的無線充電技術類似。
而超高頻RFID（800MHz-1000MHz）的獲取能量方式就是遠場傳遞，跟藍牙與WiFi甚至4G、5G類似，使用輻射場便能完成無源傳輸。
無源(yuan)物聯(lian)(lian)(lian)網技術可(ke)以讓千(qian)億(yi)級甚至更多的IoT節點擺脫電池的限制，可(ke)以做(zuo)到極(ji)致(zhi)的低成(cheng)本，這(zhe)樣(yang)才能(neng)讓生活中大量的物品(pin)聯(lian)(lian)(lian)網，實現(xian)真(zhen)正的萬物互聯(lian)(lian)(lian)。
根據Machina Research 統計(ji)數據顯示(shi)，2010-2018 年(nian)間(jian)全球物聯(lian)網設(she)備連(lian)接數高速增(zeng)長(chang)，由 2010 年(nian)的(de) 20 億個增(zeng)長(chang)至 2018 年(nian)的(de) 91 億個，復合增(zeng)長(chang)率達 20.9%，2025年(nian)全球物聯(lian)網設(she)備（包括蜂窩及非(fei)蜂窩）聯(lian)網數量將達到 251 億個，萬物互(hu)聯(lian)成為全球網絡未來(lai)發展的(de)重要方(fang)向。
上面的數(shu)據也僅(jin)僅(jin)只是有源IoT節點的數(shu)量(liang)，這就足(zu)以令人興(xing)奮，而事實上，以RFID為代表的無源物(wu)聯網(wang)技術已經有了(le)更大(da)的出貨量(liang)，根據AIoT星圖研究(jiu)院最新調研的數(shu)據，2021年(nian)(nian)全(quan)球UHF RFID的出貨量(liang)已(yi)經達(da)到了230億的量(liang)，而(er)加上(shang)HF與LF等(deng)不同(tong)頻段的產品(pin)，無源物聯網的年(nian)(nian)出貨量(liang)已(yi)經超過了300億，并且還在快速的增長。
無(wu)源物聯網風口已至，千億級IoT節(jie)點近在(zai)眼(yan)前！
參考(kao)資料(liao)：
Will的大食堂：揭(jie)秘小米隔(ge)空充電技術
小(xiao)智學長：無線充(chong)電技術方案分析&總結
