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Mobile World Congressは、文明と野barさの間の細い線が1本の充電ケーブルの幅であることを実感させるイベントの1つです。
MWC（または大規模な見本市）に参加した人はだれでも、非常に長い勤務時間中に携帯電話のバッテリーの電力が染み出すのが原因の恐ろしい恐怖に慣れています。 ツイートごとにツイート、写真ごとにテキスト、テキストごとにテキスト、パーセンテージポイントを刻み、充電器やケーブルが絡み合って電池パックを手に入れたり、満員のホールやプレスラウンジで無料のプラグポイントを探したりするまで-砂漠のオアシス。
コンセントを探したり、バックアップバッテリーを持ち運んだり、バッグにケーブルを詰め込んだりする必要がまったくないことを想像してください。 どこに行っても、すべてのデバイスが継続的に充電されていたこと。 いつかあなたはそれを想像する必要はないかもしれません。EnergousやOssiaのような会社がそれを実現するために働いているからです。
ニコラテスラは、1890年代初頭にワイヤレス電力伝送システムを最初に構想しました。 彼は実験的なステーションであるワーデンクリフタワーの建設さえ試みました。 今日、電話、スマートウォッチ、およびその他のデバイスには誘導充電コイルが付属している場合があります。
そこでEnergousとOssiaが登場します。どちらも、無線で動作する「真の」ワイヤレス充電（OTA）の開発に焦点を当てているため、遠くからでも電源を入れることができます。 これは、1世紀以上前に約束されたワイヤレス充電です。 ケーブルやテザー充電ソリューションへの依存がついに終わろうとしていますか？
今日のワイヤレス充電が失望する理由
ワイヤレス充電は長年にわたって使用されてきましたが、昨年、Appleが新しい携帯電話にこの機能を搭載したことを発表した際に大幅に増加しました。 ほとんどの電話（iPhoneを含む）で使用されるQiと、あまり知られていないPMAは、現在の消費者向けデバイスで使用されている2つの形式のワイヤレス充電です。 どちらの規格も、電力を送信するために充電パッドに1つまたは複数の誘導コイルを、充電中のデバイスに別の誘導コイルを必要とします。
2つの標準には若干の違いがありますが、同じ制限があります。電力を送信するには、デバイスと充電パッドの非常に密接な接触の必要性、および誘導コイルの適切な位置合わせが必要です。
範囲はわずかに拡張できます。FCC技術および技術研究所部門のオフィスは最近、潜在的に複数の充電コイルを使用することにより、最大20cmの距離の増加を承認しました。 ただし、これまでのところ、誘導充電コイルに長距離ワイヤレス充電を利用している製品は現在ありません。
このタイプのワイヤレス充電のその他の潜在的な問題には、発熱が含まれます。 「ワイヤレス充電器の回路は、過熱が充電器に蓄積してスマートフォンに伝わらないように慎重に設計する必要があります」と、Belkinの電気工学部長Jack Norton氏は述べています。 「過剰な熱は、
ワイヤレス充電が高速充電対応の電源ブリックを使用するよりも遅い主な理由は、デバイスが充電速度を下げて熱を管理し、敏感なコンポーネントの損傷を防ぐためです。 Zagg（Mophie）の製品開発およびエンジニアリング担当副社長であるチャーリー・クォンは、次のように述べています。
熱放散はさまざまな方法で管理できますが、
つまり、Samsung Galaxy S9 +などのデバイスです。
ラップトップなど、より大きな表面積と換気オプションを備えた大型デバイスの場合、ワイヤレス充電は30W以上になります。 しかし、携帯電話の場合、ほとんどのワイヤレス充電パッドの充電速度は10Wから15Wであり、ほとんどの場合、発熱を防ぐためにより低いワット数（5W）に低下します。 これは、たとえば、iPhone X用の27W Qualcomm Quick Charge 4.0+電源アダプターや29W USB-C電源アダプターよりもかなり遅いです。
誘導ワイヤレス充電のもう1つの、おそらくより重要な欠点は、充電コイルのサイズです。 「アプリケーションに応じて実装できるコイル設計は異なりますが、ワイヤレス充電システムが適切に機能するためには、コイルのサイズを最適化して正しく較正する必要があります」とQuong氏は述べています。
充電コイルは、Bluetoothイヤフォンなどの小型デバイスに適合するように作成できますが、そのようなコイルは一般的ではありません。 Ankerのワイヤレス充電リーダーであるGary Gaoによると、最も一般的なコイル設計はQi規格で要求される直径50mmです。
最後に、Qiワイヤレス充電の最大の制限は、Qiワイヤレス充電を実装できる種類のデバイスの不足です。 「今、ワイヤレス充電を見ると、お使いの携帯電話と、Appleのスマートウォッチのような他のいくつかのランダムなデバイスで主に表示されます」と、Energous社長兼CEOのStephen Rizzone氏は言います。 「しかし、それはそれを超えることはありません。その一部は、そのテクノロジーの限界によるものです。」
これはどのように見えますか？
他社はこの分野を模索していますが、EnergousおよびOssiaのワイヤレス充電規格は、ニコラテスラのビジョンに最も近いものになっています。 2つのテクノロジーは異なる無線周波数を使用して動作しますが、どちらも離れた場所からデバイスを充電し、ケーブルや誘導充電コイルを使用せずに空中に電力を伝送します。
Energous： Energousワイヤレス充電技術は、同社独自のWattUpトランスミッターおよびレシーバーと連携します。 900MHzの周波数で電力を受信機に送信し、RF信号をDC電力に変換することで、Wi-Fiと同様に動作します。
Energousは、ミッドフィールドおよびファーフィールドトランスミッターにビームフォーミングを使用します。指向性アンテナアレイは、レシーバーにエネルギーを直接送信します。 障害物の場合、エネルギービームを壁や天井から反射する可能性がありますが、これにより効率がいくらか低下します。 この技術は、3つの異なるタイプのワイヤレス充電に分類されます。
エネルギーのあるWattUpミッドフィールドトランスミッターの設計
WattUpの近距離充電には、既存の電子機器（ラップトップ、ゲーム機、タブレット、その他のデバイス）にプラグインまたは組み込み可能なトランスミッターが必要です。 FCC要件のパート18で認定されています。つまり、最大10Wの電力を出力できます。
ミッドフィールドトランスミッターは、FCCの規則のパート18の下で認定されているため、2〜3フィートの距離で大きな出力を送信できます。標準的なユースケースはデスクトップセットアップです。 Energousは、デスクトップスピーカーに設計され、その周囲に配置された複数のデバイスを充電することを想定しています。 ファーフィールドは、現在可能な最長距離である15フィートです。 典型的なユースケースはリビングルームです。
近距離、中距離、遠距離の充電の各実装において、Rizzoneは既存の消費者製品との緊密な統合を想定しています。 「あなたは大きなルータータイプのようなものを持ちたくないでしょう」と彼は言いました。 「代わりに、主にそのテクノロジーをテレビのベゼルに入れて、
エネルギーWattUp遠距離場送信機の設計
離れた場所での充電に加えて、各トランスミッターは、さまざまなWattUpトランスミッターに接続されたデバイスの電源管理を可能にするソフトウェアレイヤー（アプリまたはWebポータルベース）でサポートされます。 どのデバイスを充電するかを制御し、トランスミッタが隣人のデバイスを充電するのを防ぐことができます。 ミッドフィールドおよびファーフィールドトランスミッターでは、デバイスの優先順位と充電と認証のルールを設定し、充電ゾーンを構成することもできます。 短距離送信機はより伝統的です：優先順位や充電ルールを設定することはできませんが、デバイスを充電パッドに落とすと、バッテリーレベルと完全充電の予想時間を表示できます。
Rizzone氏は、送信機は「部屋の中にあるすべての異なるBluetoothデバイスを見る」と述べた。 「充電するのに十分近いものを特定し、ネットワーク上で承認されていることを特定し、センサーでユーザーの通常の行動を実際に監視します。」
「第15部の規則では、1ワットの電力しか送出できないため、このタイプのソフトウェアベースの電力管理は不可欠です。つまり、1メートル離れた場所では、1ミリワット以下の電力を得ることができます。とても少量です。」 （FCCパート18は電力量を制限しません）。
ただし、WattUpトランスミッターが広く採用されているため（そう遠くはないかもしれませんが）、コーヒーショップに行ったり、アダプターやケーブルを持ち運ばなくても旅行したりできます。公共スペースやプライベートスペースのさまざまなトランスミッターがいっぱいになりますさまざまなデバイスを必要に応じて、使用パターンに従って選択します。
Ossia： Energousは消費者レベルのワイヤレス充電に焦点を当てていますが、Ossiaはより大きな規模を念頭に置いています。
Energousと同様に、同社の技術はWi-Fiに似ており、独自の「Cota」標準で2.4GHzスペクトルを使用しています（将来的には5.8GHzスペクトルを考慮しています）。 オシアの受信機は、低電力ビーコン信号をCota Power Transmitterに送信します。 次に、送信機は同じ経路に沿って電力を送り、受信機はRF信号をDC電力に変換します。 これにより、Ossiaの送信機は複数のCota対応デバイスに同時に電力を送信し、動いているオブジェクトに電力を送信できます。 また、信号は人、動物、またはその他の有機物を通過しないため、邪魔なオブジェクトを効果的にバイパスします。
Ossiaの技術の現在の実装は、現在、Cota Forever BatteryとCota Tileの2つのプロトタイプデバイスによって示されています。 Forever Batteryは
Zeineは、消費者にとって有用なワイヤレス電力を提供するための鍵は、必ずしも1つまたは2つのデバイスに高度な電力を送信することではないことを指摘したいと考えていました。 「アイデアは、あなたがどんなに速く行っても、力は継続的でなければならないということです」と彼は言いました。 「このシステムは20ワットで2.4 GHzを実行しています。約1メートルで6ワット以上の電力を受け取り、2メートルで数ワット、2〜3ワット、そしての終わり
言い換えれば、Cota Tileは至近距離を除いて携帯電話の電源を入れるのに長い時間がかかる場合がありますが、ゲームコントローラから防犯カメラまで、リビングルームのすべてのデバイスを補充する能力以上のものです。
デバイスをCota Tileに接続する方法は、従来のBluetoothまたはWi-Fiペアリングに似ています。 セットアップにより、どのデバイスを充電するかを制御し、充電時にそれらを管理できます。 「このようなインテリジェントデバイスの場合、基本的にここでシステムにアクセスして、「電源ネットワークに追加してください」と言うことができます。そうすると、Zeineが話します。
Cota Cloudソフトウェアは、電力を取得するデバイスの優先順位を定義し、デバイスの基本的な電力使用量を表示できます。 Cota Tileを大規模に使用する場合、管理者はユーザーを設定および管理できます。 優先充電では、Cota Tileは最初に低いバッテリーレベルでデバイスを充電します。 Cotaレシーバーは、必要な電力量についてトランスミッターと通信します。 充電する必要がある範囲内にデバイスが存在しない場合、Cota Tileはスリープモードに移行するため、エネルギーを浪費したり、すでに補充されているデバイスに電力を送信したりしません。
Cota Tileは、見通し内で動作する必要がないため、部屋のさまざまなデバイスに電力を供給できます。 一対のCota Tilesは2倍効率的で、4倍のパワーを放出します
Ossiaの技術はWi-Fiと同じ2.4 GHz帯域を使用するため、既存のデバイスをCota Tileと連携させるために必要な追加のハードウェアはほとんどありません。 「目標は
IoT革命
WattUp遠距離送信機とCota Tileが電力とともにデータを送信できるため、IoTにとって特に魅力的です。 オシアのマーケティング担当副社長であるジェニファー・グレンツは、同社のブログ記事で次のように述べています。 「ワイヤレス電力は、この市場全体の進化と密接に関係します。」
これの最良の例は、オシアのコタフォーエバーバッテリーです。 煙探知機に設置して充電することを避け、さまざまなデバイスの電源管理を可能にするクラウドベースのソフトウェアであるCota Cloudを提供することで、データの転送も可能にします。
「キッチンの煙探知機がオフになったとしましょう」とゼインは言いました。 「バッテリーは、煙探知器が電力消費パターンを変更したことを認識し、この新しいパターンが実際にアラームが鳴ることを認識します。携帯電話にメッセージを送信します。CotaCloudは、検出器はオフになります。」 これにより、物の言えないデバイスがスマートになります。インターネット時代にそれらをもたらします。」
EnergousとOssiaの両方で、ソフトウェア層は、インテリジェントな電力管理を可能にするため、ゲーム層を大きく変える重要なコンポーネントです。 私たちは皆、充電が必要なデバイスを持っています。充電するのは私たち次第です。 電話を毎日、ウェアラブルを数日ごとに、ゲームコントローラーを使用するたびに充電します。 ワイヤレス電源を使用すると、ソフトウェアは、使用パターン、ライフスタイル、さらには時刻に基づいて選択を行います。
基本的に、WattUpトランスミッターとCota Tileはどちらも、充電するデバイスを決定する際にユーザーの負担を負い、
一度に1つのコードを切断する
実際には、このテクノロジーはまだ消費者と企業の両方の実装から数年ですが、潜在的なユースケースはすでに明らかです。 両方の技術により、自宅でコードを効果的に切断できます。 電話を接続する必要はありません。ゲームコントローラーは使用状況に応じて充電されます。 煙探知器のバッテリーを交換する必要はありません。
しかし、最大の影響は、まれに充電する（またはバッテリーを交換する）必要がある低消費電力のデバイスで感じられる可能性があります。 Rizzoneは、Energousのマーケティング副社長であるGordon Bellの父親を、Energousのテクノロジーからかなりの利益を得る人の例として挙げましたが、彼には多くの接続デバイスはありません。 「私の同僚の父親は補聴器をつけています…何が起こるかというと、彼はザクロの種子の大きさの小さな電池を持っているので、そこに入れて電池を交換する必要があります。 」
ミッドフィールドまたはファーフィールド送信機を使用すると、個々のユーザーの使用パターンに応じて、補聴器は1日を通して充電できます。
もちろん、パワーブーストをより頻繁に必要とする電話やBluetoothヘッドフォンなどのデバイスでも、ワイヤレス充電への移行が見込まれます。Rizzone氏は次のように述べています。最終的には、マイクロUSBポートの小さな先端が破損し、摩耗したり、間違った方法で詰まったり、そこに塩水が入り込んだり、汗をかいたりすることがあります。ですから、企業はそれを排除しようとしています。」
どこでも無線ビーム：私たちは安全ですか？
Energousの長距離伝送技術
電気自動車業界では、ワイヤレス充電がすでに広く実装されており、電子機器に見られる要件の種類を示すことができます。 ジョーの記事によると
高出力のEnergousおよびOssiaテクノロジーはWi-Fiと同じ無線周波数を使用するため、健康への影響がないことを期待しますが、この質問に対する科学的な答えは驚くほど少ないです。 国 は、無線業界が無線放射の公衆衛生への影響について行うことができる研究の量を制限しようとしたと報告しました。「技術が有害であるという決定的な証拠の欠如は、技術が安全であることを意味しませんが、ワイヤレス業界は、この論理的誤acyを世界に販売することに成功しました。実際、ワイヤレステクノロジーの安全性は業界の初期から未解決の問題でした」と、著者のMark HertsgaardとMark Dowieは書きました。 「結果は、過去30年間で世界中の何十億もの人々が大規模な公衆衛生実験を受けたということです。今日携帯電話を使用して、後でそれが癌または遺伝的損傷を引き起こすかどうかを調べてください。」
Cotaビーコン信号は、人を避けながら壁や物体に跳ね返ります。 これらのパスに沿って電力が供給されます。
しかし、Ossiaによると、Cotaテクノロジーは人やペットにとって安全であり、Wi-Fiに干渉したり、Qiワイヤレス充電の過熱問題に直面したりすることはありません。 「2.4GHz以上は金属自体を加熱しません。
エネルギッシュな主張も同じです。 「私たちはエネルギーを全面的に吹き飛ばしていません」とRizzoneは指摘しました。 「私たちは、デバイスの周りにエネルギーの小さな、ユニークなポケットを植えています、そしてそれはそのデバイスを送信します。」
FCC認証とそれに反する証拠がないため、ワイヤレス伝送技術は、Wi-Fiまたは私たちが毎日さらされている他のRFスペクトルよりも危険または有害ではありません。 おそらく最も快適な答えではありませんが、すぐに利用できる唯一の答えです。
ワイヤレスの未来
大手電子機器メーカーであるDialog Semiconductorsとエネルギーのパートナーがトランスミッターとレシーバーを生産する一方、OssiaはMothersonとMolexと提携しており、将来のアップル製品でエネルギー技術が終わるといううわさがあります。 会社は独自のハードウェアを製造したり、消費者製品を自分で作成したりしません。
Energousは主にライセンス会社であり、その製品はパートナーベースです。
「私たちが取り組んでいる将来のシステムは10メートルと20メートルを達成するでしょう」とZeineは言いました。 「私たちは人々がこれを使用したい規模に焦点を当てているので、もし彼らがこれをモバイルワールドコングレスの天井に置きたいなら、80メートルまたは100メートルをカバーできるシステムを設計できます。 「そんなに大きなシステムは必要ありません。」
大きなタイルが最初に表示される場所は
最終的に、ワイヤレス充電技術には、さらに数年、製品の発表と認証、さらに大規模小売業者による実験が必要です。 そのため、まだケーブルや充電器を捨てないでください。 しかし、携帯電話やウェアラブルでQi誘導充電が広く採用されていることは、メーカーと消費者の両方が自由になりたいという強い証拠です。
Anker's Gaoは慎重に楽観的な見方をしています。 彼は、1、2年後には、ワイヤレスで充電できる電話が増えていくはずであり、ワイヤレス充電の効率が有線充電のレベルに達すると予想しています。 Gaoはまた、3〜4年以内に、ウェアラブルデバイスでデビューする可能性のある「真の位置フリーテクノロジ」を手に入れることを望んでいると述べました。
ワイヤレス電源は常に進行中の作業のように思われてきました。 ニコラ・テスラから今まで、約束は常に「ワイヤレス電力革命が来ている」というものでしたが、決して実現しないようです。 EnergousとOssiaが台本を反転できるかどうかはまだ不明です。
しかし、ワイヤレス電源が死ぬことを拒否する考えである理由があります。 それは、私たちが蓄積した多くの電力を消費するデバイスの周りに私たちの生活を配置することからの自由を約束します。 そして、その約束は待つ価値があります。
