XiaomiのMi Air Chargeテクノロジーとその機能

電気機器が発明されて以来、多くの機器は動作するために常時電源に接続する必要がありました。バッテリー電源により、一部のデバイスは常にプラグに接続する必要がなくなります。ただし、バッテリーは依然として再充電する必要があり、長時間にわたってデバイスをプラグに接続する必要があります。最近では、ワイヤレス充電パッドが寿命を迎えています。より簡単に。

落ちたり、差し込むのに失敗したりしたケーブルに手を伸ばす必要はありません。電話を特定の場所に置くだけで、大騒ぎせずに充電できます。ワイヤレス充電は非常に便利で、デスクやコーヒーテーブルなどにも組み込まれています。そのため、スタンドアロンの充電パッドを用意する必要さえありません。

お使いの携帯電話が適切な場所にある場合にのみ機能します。充電パッドの範囲は基本的に何もありません。一部の直立充電スタンドでは、充電中に電話を横にしてビデオを見ることさえできません。また、携帯電話を充電パッドから落としたり、慎重に置いたりしないと、まったく機能しません。

これを修正する方法は非常に明白で、範囲を広げます。充電器と同じ部屋に置くだけで、携帯電話やその他のデバイスを充電できるようになれば、ゲームチェンジャーになります。ただし、これには大きな技術的ハードルが伴います。

数年ごとに、この分野で何らかの動きがあります。たとえば、Energous は複数の CES ショーでプレゼンテーションを行いましたが、実際に表示するユーザー向け製品はまだ実際にはなく、確かにそのような有用な技術で一般的な名前にはなりませんでした. ただし、Xiaomiは一般的な名前です。

同社は 3 番目に大きなスマートフォンメーカーであり、このような問題に取り組むための深刻な研究開発予算を持っています。また、Xiaomi には、有線と無線の両方で高速電話充電に関する限界を押し上げてきた長い歴史があります。そのため、 Xiaomi の Mi Air Charge テクノロジーに関する発表により、ほぼ具体的な将来のテクノロジーを実際に垣間見ることができるかもしれません。

ルームスケールのワイヤレス充電が難しいのはなぜですか?

Mi Air Charge がどのように機能するかを説明する前に、ワイヤレス充電が難しい理由を説明する価値があるので、それを機能させるテクノロジーを十分に評価できます. ワイヤレス充電は、NFC および RFID カードおよびリーダーと同じ原理で機能します。電磁気の癖を利用しています。

電流が流れると磁場が発生します。次に、磁場は回路内に電流を誘導することができます。2 つの回路を慎重に設計することで、一方の回路に磁場を発生させ、もう一方の回路に電流を発生させ、基本的に電気をワイヤレスで伝送することができます。これが、現在のワイヤレス充電器のしくみです。

問題は効率です。発生する磁場は全方向に均一に広がります。これは、電界強度が距離の約 2 乗で低下することを意味します。したがって、1cm の距離で 10W の電力を送信できる場合、わずか 2cm で 2.5W に低下します。部屋規模の距離でこの方法でワイヤレス充電するために必要な電力量は、すぐにばかげたものになります. テクノロジーをスケールアップすることは実行可能な解決策ではないため、他の何かを変更する必要があります。

Miエアチャージを入力してください

Mi Air Charge は「ビームフォーミング」技術を使用して、ルームスケールのワイヤレス充電を実現します。ビームフォーミングは、知らず知らずのうちに毎日使用できる実績のあるテクノロジーです。複数のアンテナを備えた最新の Wi-Fi ルーターは、ビームフォーミングを使用して範囲と信号強度を高めています。

ビームフォーミングは、波が互いに干渉する可能性があるという単純な前提に基づいて機能します。水たまりに 2 つの波紋があり、互いに交差しているとします。その場合、2 つの波紋の山と谷が組み合わさって、それぞれのピアと一致するときにスーパー山とスーパートラフを形成してから、パスを続行します。これは、Wi-Fi で使用される電波のような光であっても、あらゆる波で発生します。

Wi-Fi 信号強度に関しては、これらのスーパーピークはホットスポットです。複数のアンテナの信号強度を慎重に調整すると、非常にカスタマイズ可能な干渉パターンが作成されます。巧妙な処理により、干渉パターンからの信号ホットスポットが実際のデバイス上にあることを確認し、伝送速度と最大範囲を向上させることができます。さらに良いことに、干渉パターンをリアルタイムで調整して、信号強度のホットスポットが確実に追従するようにすることもできます. ネットワーク上の他のデバイスは、それぞれが移動するときに周りにあります。

Mi Air Charge も同じことをします。異なる周波数の光を使用しているだけです。また、高速でデータを送信するのではなく、誘導電流を使用してデバイスを充電します。残念ながら、それはそれよりも少し複雑です。接続された Wi-Fi デバイスは通常、通常の操作でルーターにブロードキャストします。これにより、ルーターは常に相対位置を正確に追跡し、必要に応じて干渉パターンを調整できます。ワイヤレス充電ソリューションには、これを行うための信号が返ってくるとは限りません。

Mi Air Charge には、すべてを機能させるための 5 つのアンテナを備えた基地局があります。これらは、範囲内の互換性のあるデバイスでビーコンアンテナを正確に特定するために使用されます。基地局は、ミリ波信号のビームフォーミングを通じて干渉パターンを作成するために、実際には 144 個のアンテナ (そう、144 個はタイプミスではありません) のアレイを使用して電力を送信します。受信デバイスには、信号を電力に変換してデバイスを充電する 14 個のアンテナのアレイがあります。

Xiaomiは、この技術により5Wの電力を複数のデバイスに同時に送信できると主張しています. また、電力は数メートルで受信でき、途中の物体によって信号が劣化しないとも主張しています。残念ながら、これはすばらしいことのように思えますが、悪いニュースもあります。

悪い知らせ

この技術の問題点の 1 つは、現在のデバイスとまったく互換性がないことです。機能するには、携帯電話に適切なハードウェアが搭載されている必要がありますが、現在はそうではありません。アダプターまたは充電器ケースを介して必要な電子機器を追加できます。残念ながら、そうするとかさばりが増し、充電ポートを占有する可能性があります.

もう1つの問題はおそらく価格です。お使いの携帯電話には既にアンテナの配列がありますが、さらにいくつかアンテナを追加してもそれほど費用はかかりません。基地局が違います。基地局はより多くの電力を処理する必要がありますが、これはそれほど問題ではありません。また、内部には約 150 本のアンテナが必要です。それはかなりのお金がかかり始めます。また、すべてを処理するために必要な処理能力のコストもかかります。現実的には、数世代にわたって価格がさらに高くなる可能性があります。このようないわゆる「アーリーアダプター税」は、最先端技術の標準です。

バルクはおそらくマイナーな問題になるでしょう。電話ではアンテナを数本追加してもコストの問題にはなりませんが、スペースは貴重であり、おそらく何かを与える必要があります. さらに、基地局はおそらくかなり大規模で、ルーターをいくつか積み重ねた程度の大きさです。実際、Xiaomi のプレスリリース画像でこれを見ることができます。ベースステーションは、ソファの横にあるサイドテーブルのサイズに見えます。

最終的な問題は、少なくとも現時点では、単純に時間です。Xiaomi は当初、2021 年 1 月に Mi Air Charge を発表しました。元の発表はブログから削除されましたが、Wayback Machineからはまだ見ることができます。これは、Mi Air Charge が製品のプロトタイプというよりは技術的なデモであったことを示唆しています。

結論

私たちが問題として提起しなかったことの 1 つは、5W への制限でした。5Wはそれほど多くないかもしれませんが、これは最終製品ではなく初期の技術デモであるため、将来仕様が変更される可能性があることに注意してください. また、5W の充電はバッテリーに比較的優しく、高速充電よりも劣化が少ないことも注目に値します。したがって、デバイスをゆっくりと充電する時間がある限り、実際には寿命が長くなります. これは、そのような製品の真の強さを示唆しています。職場や家庭に置けば、一度に多くのデバイスを長時間やさしく充電できます。

理論的には、同じ方法で他のデバイスに電力を供給することは可能です。たとえば、テレビのリモコンやその他の使い捨て電池式デバイスなどの低電力デバイスは、理想的な使用例です。このような組み合わせにより、使い捨てバッテリーの廃棄物も削減される可能性があります。多くの IoT デバイスは、ワイヤレスパワーシステムと互換性を持つようにすることもできます。

実際、ワイヤレス給電は非常に便利な機能です。また、比較的近い将来に現実のものとなる可能性もあります。XiaomiのMi Air Chargeコンセプトが示すように、私たちは現在持っている技術でそれを行う技術を持っています. これは、関連する高コストを伴う最先端のテクノロジーです。デバイスが広く採用されなければ、人々の家に簡単に侵入することもできません。それを使い始めるには、新しいハードウェアが必要になり、古いハードウェアを交換する必要があります。

この件についてさらにお聞きできることを楽しみにしています。製品概要が更新されたXiaomiから、または技術を前進させる競合他社からのいずれかです。また、すべての消費者の利益になるように、将来の製品が標準化されることを本当に望んでいます。理想的には、最初に競合する規格が長期間存在することなく、これが実現することです。残念ながら、現時点では、このアイデアが本格的に機能する準備ができているようには思えません。以下のコメントであなたの考えを共有することを忘れないでください.