Xiaomis Mi Air Charge-technologie en wat het kan doen

Sinds de uitvinding van elektrische apparaten, moesten veel apparaten op een constante stroombron worden aangesloten om te kunnen werken. Dankzij de batterijvoeding kunnen sommige apparaten niet constant op het stopcontact aangesloten hoeven te worden. Batterijen moeten echter nog steeds worden opgeladen, en daarvoor moeten de apparaten lange tijd op het stopcontact zijn aangesloten. In recentere jaren hebben draadloze oplaadpads het leven gemaakt gemakkelijker.

U hoeft niet te rommelen met het reiken naar een kabel die is gevallen of die is gerommeld met het aansluiten. U kunt uw telefoon gewoon op een bepaalde plek neerleggen en hij laadt zonder gedoe op. Draadloos opladen is superhandig en is zelfs geïntegreerd in zaken als bureaus en salontafels. U hoeft dus niet eens een losstaand oplaadstation te hebben.

Het werkt nog steeds alleen als je telefoon op de juiste plek zit. Het bereik van oplaadpads is eigenlijk niets. Met sommige rechtopstaande oplaadstandaards kun je je telefoon niet eens opzij leggen om een ​​video te kijken terwijl hij oplaadt. En als je je telefoon van een oplaadpad stoot of niet voorzichtig genoeg plaatst, werkt hij gewoon niet.

De manier om dit op te lossen ligt voor de hand, om het bereik te vergroten. Je telefoon of zelfs je andere apparaten kunnen opladen door ze simpelweg in dezelfde kamer als een oplader te plaatsen, zou een game-changer zijn. Dit brengt echter grote technische hindernissen met zich mee.

Om de paar jaar is er wat beweging in het veld. Energous heeft bijvoorbeeld presentaties gegeven op meerdere CES-shows, maar heeft nog steeds niet echt gebruikersgerichte producten om te laten zien en is zeker geen begrip geworden met zo'n behulpzame technologie. Xiaomi is echter een begrip.

Het bedrijf is de op twee na grootste smartphonefabrikant en heeft een serieus R&D-budget om dit soort problemen op te lossen. Xiaomi heeft ook een lange geschiedenis in het verleggen van grenzen wat betreft snel opladen van telefoons, zowel bedraad als draadloos. Dus met de aankondiging van Xiaomi over zijn Mi Air Charge-technologie , krijgen we misschien een blik op bijna tastbare toekomstige technologie.

Waarom is draadloos opladen op kamerschaal zo moeilijk?

Voordat we ingaan op hoe Mi Air Charge werkt, is het de moeite waard om te bespreken waarom draadloos opladen moeilijk is, zodat we de technologie die ervoor zorgt dat het werkt, goed kunnen waarderen. Draadloos opladen werkt volgens hetzelfde principe als NFC- en RFID-kaarten en -lezers. Het maakt gebruik van een eigenaardigheid van elektromagnetisme.

Elke vloeiende elektrische stroom wekt een magnetisch veld op. Een magnetisch veld kan op zijn beurt een elektrische stroom in een circuit opwekken. Door twee circuits zorgvuldig te ontwerpen, kun je er een maken die een magnetisch veld produceert dat een elektrische stroom opwekt in de andere, waardoor elektriciteit in wezen draadloos wordt overgedragen. Dit is hoe huidige draadloze opladers werken.

Het probleem is efficiëntie. Het magnetische veld dat ontstaat, verspreidt zich gelijkmatig in alle richtingen. Dit betekent dat de veldsterkte ongeveer het kwadraat van de afstand afneemt. Dus als je 10 W aan vermogen kunt uitzenden op een afstand van 1 cm, zakt dat naar 2,5 W op slechts 2 cm. De hoeveelheid stroom die je nodig hebt om op deze manier draadloos op te laden op elke afstand op kamerschaal, wordt snel belachelijk. Het opschalen van de technologie is geen haalbare oplossing, dus er moet iets anders veranderen.

Voer Mi Air Charge in

Mi Air Charge maakt gebruik van "beamforming" -technologie om draadloos opladen op kamerschaal mogelijk te maken, zo niet al een realiteit. Beamforming is een bewezen technologie die u elke dag kunt gebruiken zonder het te beseffen. Moderne Wi-Fi-routers met meerdere antennes gebruiken beamforming om hun bereik en signaalsterkte te vergroten.

Beamforming werkt vanuit het simpele uitgangspunt dat golven met elkaar kunnen interfereren. Stel dat je twee rimpelingen hebt in een plas water, en ze kruisen elkaar. In dat geval combineren de pieken en dalen van de twee rimpelingen om superpieken en superdalen te maken wanneer ze op één lijn liggen met hun respectieve leeftijdsgenoten voordat ze verder gaan op hun pad. Dit gebeurt met elke golf, zelfs met licht zoals de radiogolven die in wifi worden gebruikt.

In termen van wifi-signaalsterkte zijn die superpieken hotspots. Door de signaalsterkte van meerdere antennes zorgvuldig aan te passen, ontstaat een zeer aanpasbaar interferentiepatroon. Met wat slimme verwerking is het mogelijk om ervoor te zorgen dat de signaalhotspot van het interferentiepatroon zich op het eigenlijke apparaat bevindt, waardoor de transmissiesnelheden en het maximale bereik toenemen. Sterker nog, het is zelfs mogelijk om het interferentiepatroon in real-time aan te passen om ervoor te zorgen dat de hotspot met signaalsterkte jou volgt. De andere apparaten in uw netwerk zijn in de buurt terwijl ze allemaal bewegen.

Mi Air Charge doet hetzelfde. Het gebruikt gewoon een andere frequentie van licht. Het gebruikt de geïnduceerde stroom ook om een ​​apparaat op te laden in plaats van gegevens met hoge snelheden te verzenden. Helaas is het iets ingewikkelder dan dat. Verbonden Wi-Fi-apparaten zenden over het algemeen via normale bewerkingen terug naar de router. Hierdoor kan de router vervolgens constant en nauwkeurig hun relatieve locaties volgen en het interferentiepatroon indien nodig aanpassen. Draadloze oplaadoplossingen hebben hiervoor niet noodzakelijkerwijs een terugkerend signaal.

Mi Air Charge heeft een basisstation met vijf antennes om het geheel werkend te krijgen. Deze worden gebruikt om de bakenantenne nauwkeurig te lokaliseren in een compatibel apparaat binnen bereik. Het basisstation zendt het vermogen daadwerkelijk uit met een reeks van 144 (ja, dat honderdvierenveertig is geen typefout) antennes om het interferentiepatroon te creëren door bundelvorming van een mm-golfsignaal. Het ontvangende apparaat heeft een reeks van veertien antennes die het signaal omzetten in stroom om het apparaat op te laden.

Xiaomi beweert dat de technologie tegelijkertijd 5W aan stroom naar meerdere apparaten kan verzenden. Het beweert ook dat het vermogen op enkele meters kan worden ontvangen en dat het signaal niet wordt verslechterd door objecten in de weg. Hoe goed dit ook klinkt, helaas is er slecht nieuws.

Het slechte nieuws

Een probleem met deze technologie is dat deze op geen enkele manier compatibel is met de huidige apparaten. Om te werken, moet je telefoon de juiste hardware bevatten, wat nu niet het geval is. U kunt de benodigde elektronica toevoegen via een adapter of oplader. Helaas zou dit bulk toevoegen en waarschijnlijk de opladerpoort in beslag nemen.

Een ander probleem is waarschijnlijk de prijs. Hoewel je telefoon al een reeks antennes heeft, kost het niet al te veel om er nog een paar toe te voegen. Het basisstation is anders. Het basisstation zou meer vermogen moeten aankunnen, wat niet zo'n probleem is. Er zouden ook bijna honderdvijftig antennes in moeten zitten. Dat begint aardig wat geld te kosten. Je hebt ook de kosten voor de verwerkingskracht die nodig is om alles aan te kunnen. Realistisch gezien heb je waarschijnlijk nog een paar generaties hogere prijzen. Zo'n zogenaamde "early adopter tax" is standaard op bloedende en geavanceerde technologie.

Bulk zal waarschijnlijk een klein probleem zijn. Hoewel een paar extra antennes geen kostenpost zullen zijn in een telefoon, is ruimte kostbaar en zal er waarschijnlijk iets moeten wijken. Bovendien zou het basisstation waarschijnlijk behoorlijk uitgebreid zijn, ongeveer zo groot als een paar routers die op elkaar zijn gestapeld. Je kunt dit zelfs zien in afbeeldingen van het persbericht van Xiaomi , waar het basisstation de grootte lijkt te hebben van een bijzettafeltje naast een bank.

Het laatste probleem, althans voorlopig, is gewoon tijd. Xiaomi kondigde oorspronkelijk Mi Air Charge aan in januari 2021. Sindsdien is er niet meer naar verwezen. Het heeft de oorspronkelijke aankondiging van zijn blog verwijderd, hoewel deze nog steeds te zien is via de Wayback Machine . Dit suggereert dat Mi Air Charge meer een technische demo was dan een prototype voor een product dat bijna klaar was voor de markt.

Conclusie

Een van de dingen die we niet als probleem aan de orde hebben gesteld, was de beperking tot 5W. Hoewel 5W misschien niet veel is, is het vermeldenswaard dat dit een vroege technische demo is, geen eindproduct, dus de specificaties kunnen in de toekomst veranderen. Het is ook vermeldenswaard dat 5 W opladen relatief zacht is voor de batterij, waardoor deze minder verslechtert dan opladen met hoge snelheid. Dus zolang u de tijd heeft om uw apparaat langzaam op te laden, is het eigenlijk beter voor de levensduur. Dit verwijst naar de ware kracht van een dergelijk product. Als hij op een werkplek of bij u thuis wordt geplaatst, zou hij in staat zijn om gedurende lange perioden voorzichtig veel apparaten tegelijk op te laden.

Theoretisch zou het mogelijk zijn om andere apparaten op dezelfde manier van stroom te voorzien. Apparaten met een laag stroomverbruik, zoals tv-afstandsbedieningen en andere wegwerpbare apparaten op batterijen, zouden bijvoorbeeld een ideale use-case zijn. Een dergelijke combinatie zou waarschijnlijk ook het afval van wegwerpbatterijen verminderen. Veel IoT-apparaten kunnen ook compatibel worden gemaakt met een draadloos voedingssysteem.

Draadloze vermogensafgifte zou inderdaad een geweldige handige functie zijn. Het is waarschijnlijk ook een realiteit in de relatief nabije toekomst. Terwijl we de technologie hebben om het te doen met de technologie die we nu hebben, zoals het Mi Air Charge-concept van Xiaomi laat zien. Het zou een baanbrekende technologie zijn met bijbehorende hoge kosten. Zonder wijdverbreide acceptatie van apparaten, heeft het ook geen gemakkelijke toegang tot de huizen van mensen. Om het te gaan gebruiken, heeft u nieuwe hardware nodig en moet u oude hardware vervangen.

We kijken er naar uit om meer over het onderwerp te horen. Ofwel van Xiaomi met een bijgewerkte productbeschrijving of van een concurrent die de technologie vooruit duwt. We zouden ook heel graag zien dat elk toekomstig product wordt gestandaardiseerd ten voordele van alle consumenten. Idealiter zou dit gebeuren zonder eerst een lange periode van concurrerende standaarden. Helaas klinkt het momenteel niet alsof het idee helemaal klaar is voor prime time. Vergeet niet om uw mening te delen in de opmerkingen hieronder.