近日，小米推出了“小感量 + 磁吸”無線充電預研技術，磁吸無線充電功率最高可達 50W，損耗降低 50%，再次引人注目。其不同于傳統(tǒng)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(fā)送端能量，感值只有傳統(tǒng)方案的三分之一左右，可以將損耗減小至傳統(tǒng)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，首款無線充電手機Palm Pre上市，這款手機為雷軍研發(fā)無線充電技術留下了一個契機。此前雷軍曾表示Palm Pre是他十多年前最喜歡的一部手機，支持無線充電技術的新奇讓小米下定決心投入研究無線充電技術領域。

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2018年，小米MIX 2S成為國內首款支持無線充電的手機；2021年，小米發(fā)布的“隔空充電”能讓手機距離充電器1米甚至更遠的距離實現真·無線充電，一時引發(fā)熱議。畢竟大部分手機無線充電的距離都很短，隔空充電除了距離突破還有技術變革，沒有沿用傳統(tǒng)的無線充電技術。

早在2012年諾基亞就首次推出了無線充電技術，但是由于諾基亞手機的落幕，這項技術沒有被推廣商業(yè)化，這種早先的無線充電技術，是采用電磁感應式的充電技術，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(fā)射器向外發(fā)射電磁波，而接受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(lián)網的通病，功耗和距離難兩全。

此次小米新無線充電器采用的是傳統(tǒng)電磁感應式的充電技術，損耗降低一半讓更多無線充電場景有了期待。

無線充電，何止于手機？

我們日常生活中，最常見到無線充電應用的就是手機。無線充電技術可謂是潛力股，此次冬奧上的專列高鐵也配備了無線充電設備，支持所有可無線充電功能的手機，讓乘客可以邊用邊充，解決了傳統(tǒng)充電接線插線的不便等問題。

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無線充電被冬奧推廣，主要是其具有更符合當下智慧場景應用的優(yōu)點：一是非接觸式的一對多充電模式，避免了接口插拔接觸和接口不適用等問題；二是其應用范圍廣，只要是同一種無線充電標準皆可使用；三是無線充電技術已經具有其行業(yè)通用標準，大大減少了應用標準的繁雜性。

目前主流的無線充電標準有：

Qi標準：Qi標準是全球首個推動無線充電技術的標準化組織——無線充電聯(lián)盟（WPC，2008年成立）推出的無線充電標準，其采用了目前最為主流的電磁感應技術，具備兼容性以及通用性兩大特點。只要是擁有Qi標識的產品，都可以用Qi無線充電器充電。2017年2月，蘋果加入WPC。

PMA標準：PMA聯(lián)盟致力于為符合IEEE協(xié)會標準的手機和電子設備，打造無線供電標準，在無線充電領域中具有領導地位。PMA也是采用電磁感應原理實現無線充電。目前已經有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯(lián)盟。

A4WP：Alliance for Wireless Power標準，2012年推出，目標是為包括便攜式電子產品和電動汽車等在內的電子產品無線充電設備設立技術標準和行業(yè)對話機制。A4WP采用電磁共振原理來實現無線充電。

前面也提到過，無線充電技術的缺點之一就是功耗高，工作距離短，因而它在其他應用場景的使用也受到技術性限制。但現在無線充電已經在電動汽車、智能家居、智慧醫(yī)療、智能穿戴等場景種嶄露頭角，無線充電市場正處于爆發(fā)的前奏。

千億級無源傳輸風口

目前除了手機，電動汽車是無線充電的第二大關注領域，2020年上半年，國家標準化管理委員會發(fā)布了《電動汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求》等4項國家標準，規(guī)范了電動汽車無線充電系統(tǒng)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，也已經有許多汽車廠商已經瞄準無線充電領域，2013年高通跟電子方程式Formula E賽事主辦方達成合作，將旗下的Halo無線充電技術首先應用到了部分電動方程式賽車上。2018年寶馬量產了兩款支持整車無線充電的車型，但目前這個領域大規(guī)模量產的車企是智己。

圖：電動車無線充電技術結構示意圖

那電動車無線充電為什么沒有被普及？一是應用環(huán)境影響因素多，戶外停車天氣會影響到無線發(fā)射端工作，室內停車也需要考慮車輪碾壓等受重情況等；二是泊車精度要求高，無線充電對距離的限制也要求了發(fā)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(fā)射端的充電環(huán)境安全等。

未來技術性的突破或許可以讓電動車無線充電走進日常生活，目前，已經有部分智能家居也開始使用無線充電技術，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(lián)網，比如應用比較成熟的RFID，就是應用標簽接收閱讀器發(fā)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技術獲取能量的原理包括了兩種，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。

無源物聯(lián)網技術可以讓千億級甚至更多的IoT節(jié)點擺脫電池的限制，可以做到極致的低成本，這樣才能讓生活中大量的物品聯(lián)網，實現真正的萬物互聯(lián)。

根據Machina Research 統(tǒng)計數據顯示，2010-2018 年間全球物聯(lián)網設備連接數高速增長，由 2010 年的 20 億個增長至 2018 年的 91 億個，復合增長率達 20.9%，2025年全球物聯(lián)網設備（包括蜂窩及非蜂窩）聯(lián)網數量將達到 251 億個，萬物互聯(lián)成為全球網絡未來發(fā)展的重要方向。

上面的數據也僅僅只是有源IoT節(jié)點的數量，這就足以令人興奮，而事實上，以RFID為代表的無源物聯(lián)網技術已經有了更大的出貨量，根據AIoT星圖研究院最新調研的數據，2021年全球UHF RFID的出貨量已經達到了230億的量，而加上HF與LF等不同頻段的產品，無源物聯(lián)網的年出貨量已經超過了300億，并且還在快速的增長。

無源物聯(lián)網風口已至，千億級IoT節(jié)點近在眼前！

參考資料：

Will的大食堂：揭秘小米隔空充電技術

小智學長：無線充電技術方案分析&總結