Technologia Xiaomi Mi Air Charge i jej możliwości

Odkąd wynaleziono urządzenia elektryczne, wiele urządzeń musiało być podłączonych do stałego źródła zasilania, aby działało. Zasilanie bateryjne pozwala niektórym urządzeniom odpocząć od ciągłego podłączania. Jednak baterie nadal wymagają ładowania, co przez długi czas wymaga podłączenia urządzeń. W ostatnich latach podkładki do ładowania bezprzewodowego zrobiły życie łatwiej.

Nie musisz się bawić, sięgając po kabel, który upadł lub nie mógł go podłączyć. Możesz po prostu odłożyć telefon w określonym miejscu, a ładuje się bez żadnych problemów. Ładowanie bezprzewodowe jest bardzo wygodne i zostało nawet zintegrowane z takimi przedmiotami, jak biurka i stoliki kawowe. Więc nie musisz nawet mieć oddzielnej podkładki ładującej.

Nadal działa tylko wtedy, gdy telefon znajduje się we właściwym miejscu. Asortyment podkładek ładujących jest w zasadzie niczym. W przypadku niektórych pionowych podstawek ładujących nie można nawet położyć telefonu na bok, aby obejrzeć wideo podczas ładowania. A jeśli strącisz telefon z podkładki ładującej lub nie umieścisz go wystarczająco ostrożnie, po prostu nie będzie działać.

Sposób na naprawienie tego jest dość oczywisty, aby zwiększyć zasięg. Możliwość ładowania telefonu, a nawet innych urządzeń, po prostu umieszczając je w tym samym pomieszczeniu co ładowarkę, zmieniłaby zasady gry. Wiąże się to jednak z poważnymi przeszkodami technicznymi.

Co kilka lat jest jakiś ruch w terenie. Na przykład Energous prezentował się na wielu pokazach CES, ale nadal nie ma żadnych produktów skierowanych do użytkownika, a na pewno nie stał się powszechnie znany dzięki tak przydatnej technologii. Xiaomi to jednak nazwa domowa.

Firma jest trzecim co do wielkości producentem smartfonów i ma poważny budżet na badania i rozwój, aby rzucić się na takie problemy. Xiaomi ma również długą historię przesuwania koperty w zakresie szybkiego ładowania telefonów, zarówno przewodowego, jak i bezprzewodowego. Tak więc wraz z ogłoszeniem przez Xiaomi technologii Mi Air Charge , możemy rzucić okiem na niemal namacalną technologię przyszłości.

Dlaczego bezprzewodowe ładowanie w skali pomieszczenia jest tak trudne?

Zanim przejdziemy do tego, jak działa Mi Air Charge, warto wyjaśnić, dlaczego ładowanie bezprzewodowe jest trudne, abyśmy mogli odpowiednio docenić technologię, dzięki której to działa. Ładowanie bezprzewodowe działa na tej samej zasadzie, co karty i czytniki NFC i RFID. Wykorzystuje dziwactwo elektromagnetyzmu.

Każdy płynący prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne. Pole magnetyczne może z kolei indukować prąd elektryczny w obwodzie. Starannie projektując dwa obwody, możesz stworzyć jeden, który wytwarza pole magnetyczne, które generuje prąd elektryczny w drugim, zasadniczo przesyłając energię elektryczną bezprzewodowo. Tak działają obecne ładowarki bezprzewodowe.

Problemem jest skuteczność. Powstające pole magnetyczne rozchodzi się równomiernie we wszystkich kierunkach. Oznacza to, że natężenie pola spada mniej więcej do kwadratu odległości. Tak więc, jeśli możesz przesłać 10 W mocy na odległość 1 cm, moc ta spada do 2,5 W w odległości zaledwie 2 cm. Ilość energii, którą trzeba by pobrać, aby ładować w ten sposób bezprzewodowo w dowolnej odległości w skali pomieszczenia, szybko staje się śmieszna. Skalowanie technologii nie jest realnym rozwiązaniem, więc coś innego musi się zmienić.

Wprowadź Mi Air Charge

Mi Air Charge wykorzystuje technologię „kształtowania wiązki”, aby umożliwić bezprzewodowe ładowanie w skali pomieszczenia, jeśli jeszcze nie jest to możliwe. Beamforming to sprawdzona technologia, z której możesz korzystać na co dzień, nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Nowoczesne routery Wi-Fi z wieloma antenami wykorzystują kształtowanie wiązki, aby zwiększyć zasięg i siłę sygnału.

Kształtowanie wiązki działa na prostym założeniu, że fale mogą interferować ze sobą. Załóżmy, że masz dwie zmarszczki w kałuży wody i krzyżują się one ze sobą. W takim przypadku szczyty i doliny dwóch zmarszczek łączą się, tworząc super szczyty i super doliny, gdy dopasowują się do swoich odpowiedników przed kontynuowaniem swojej ścieżki. Dzieje się tak z każdą falą, nawet światłem, takim jak fale radiowe używane w Wi-Fi.

Jeśli chodzi o siłę sygnału Wi-Fi, te super szczyty to gorące punkty. Ostrożne dostosowanie siły sygnału wielu anten tworzy bardzo konfigurowalny wzór interferencji. Dzięki sprytnemu przetwarzaniu możliwe jest upewnienie się, że punkt aktywny sygnału z wzorca interferencji znajduje się na rzeczywistym urządzeniu, zwiększając prędkość transmisji i maksymalny zasięg. Co więcej, możliwe jest nawet dostosowanie wzoru interferencji w czasie rzeczywistym, aby mieć pewność, że punkt mocy sygnału podąża za Tobą. Inne urządzenia w Twojej sieci są w pobliżu, gdy każde z nich się porusza.

Mi Air Charge robi to samo. Po prostu wykorzystuje inną częstotliwość światła. Wykorzystuje również indukowany prąd do ładowania urządzenia zamiast przesyłania danych z dużą prędkością. Niestety, jest to trochę bardziej skomplikowane. Podłączone urządzenia Wi-Fi zazwyczaj transmitują z powrotem do routera podczas normalnych operacji. Pozwala to routerowi na ciągłe i precyzyjne śledzenie ich względnych lokalizacji i dostosowywanie wzoru interferencji w razie potrzeby. Rozwiązania do ładowania bezprzewodowego niekoniecznie muszą mieć sygnał zwrotny, aby to zrobić.

Mi Air Charge ma stację bazową z pięcioma antenami, aby całość działała. Służą one do precyzyjnego zlokalizowania anteny nawigacyjnej w kompatybilnym urządzeniu znajdującym się w zasięgu. Stacja bazowa w rzeczywistości przesyła moc za pomocą układu 144 (tak, sto czterdzieści cztery to nie pomyłka) anten, aby stworzyć wzór interferencji poprzez kształtowanie wiązki sygnału o długości fali mm. Urządzenie odbiorcze ma układ czternastu anten, które przekształcają sygnał w energię potrzebną do naładowania urządzenia.

Xiaomi twierdzi , że technologia może jednocześnie przesyłać 5 W mocy do wielu urządzeń. Twierdzi również, że moc może być odbierana z odległości kilku metrów i że sygnał nie jest degradowany przez obiekty na drodze. Niestety, jakkolwiek wspaniale to brzmi, są złe wieści.

Złe wiadomości

Jednym z problemów związanych z tą technologią jest to, że nie jest ona w żaden sposób kompatybilna z obecnymi urządzeniami. Aby działać, telefon musi mieć odpowiedni sprzęt, co nie ma teraz miejsca. Możesz dodać niezbędną elektronikę za pomocą adaptera lub ładowarki. Niestety, spowodowałoby to zwiększenie masy i prawdopodobnie zajęłoby port ładowarki.

Kolejną kwestią jest prawdopodobnie cena. Chociaż Twój telefon ma już szereg anten, dodanie kilku dodatkowych nie będzie kosztować zbyt wiele. Stacja bazowa jest inna. Stacja bazowa musiałaby obsłużyć większą moc, co nie stanowi większego problemu. Musiałby też mieć w sobie prawie sto pięćdziesiąt anten. To zacznie kosztować sporo pieniędzy. Masz również koszt mocy obliczeniowej wymaganej do obsługi wszystkiego. Realistycznie rzecz biorąc, prawdopodobnie będziesz mieć jeszcze wyższe ceny przez kilka pokoleń. Taki tak zwany „podatek od wczesnych użytkowników” jest standardem w przypadku najnowocześniejszych technologii.

Masa prawdopodobnie będzie niewielkim problemem. Podczas gdy kilka dodatkowych anten nie będzie problemem kosztowym w telefonie, przestrzeń jest na wagę złota i prawdopodobnie coś będzie musiało dać. Ponadto stacja bazowa byłaby prawdopodobnie dość rozległa, mniej więcej wielkości kilku routerów ustawionych jeden na drugim. W rzeczywistości można to zobaczyć na zdjęciach prasowych Xiaomi , gdzie stacja bazowa wydaje się być wielkości stolika obok kanapy.

Ostatnią kwestią, przynajmniej na razie, jest po prostu czas. Xiaomi pierwotnie ogłosiło Mi Air Charge w styczniu 2021 roku. Od tego czasu nie ma dalszych odniesień do tego. Usunął oryginalne ogłoszenie ze swojego bloga, chociaż nadal można je zobaczyć za pośrednictwem Wayback Machine . Sugeruje to, że Mi Air Charge był bardziej demonstracją technologiczną niż prototypem produktu prawie gotowego do wprowadzenia na rynek.

Wniosek

Jedną z rzeczy, których nie poruszyliśmy jako problemu, było ograniczenie do 5 W. Chociaż 5 W może nie być dużo, warto zauważyć, że jest to wczesne demo technologiczne, a nie produkt końcowy, więc specyfikacje mogą ulec zmianie w przyszłości. Warto również zauważyć, że ładowanie 5 W jest stosunkowo łagodne dla akumulatora, degradując go mniej niż szybkie ładowanie. Tak długo, jak masz czas na powolne ładowanie urządzenia, w rzeczywistości jest to lepsze dla jego długowieczności. Wskazuje to na prawdziwą siłę takiego produktu. Umieszczona w miejscu pracy lub w domu byłaby w stanie delikatnie ładować wiele urządzeń jednocześnie przez długi czas.

Teoretycznie w ten sam sposób można by zasilić inne urządzenia. Na przykład urządzenia o niskim poborze mocy, takie jak piloty do telewizorów i inne urządzenia jednorazowego użytku zasilane bateryjnie, byłyby idealnym przypadkiem użycia. Taka kombinacja prawdopodobnie ograniczyłaby również ilość odpadów jednorazowych baterii. Wiele urządzeń IoT można również dostosować do bezprzewodowego systemu zasilania.

Rzeczywiście, bezprzewodowe dostarczanie energii byłoby bardzo wygodną funkcją. Prawdopodobnie stanie się to również rzeczywistością w stosunkowo niedalekiej przyszłości. Chociaż mamy technologię, aby to zrobić za pomocą technologii, którą mamy teraz, jak pokazuje koncepcja Xiaomi Mi Air Charge. Byłaby to najnowocześniejsza technologia, która wiąże się z wysokimi kosztami. Bez powszechnej adopcji urządzeń nie ma też łatwej drogi do domów ludzi. Aby zacząć z niego korzystać, potrzebujesz nowego sprzętu i wymiany starego sprzętu.

Czekamy na więcej informacji na ten temat. Albo od Xiaomi ze zaktualizowanym opisem produktu, albo od konkurenta, który popycha technologię do przodu. Chcielibyśmy również, aby każdy przyszły produkt był standaryzowany z korzyścią dla wszystkich konsumentów. Idealnie byłoby, gdyby stało się to bez długiego okresu konkurencyjnych standardów. Niestety, na razie nie wygląda na to, żeby pomysł był gotowy na najlepszy czas. Nie zapomnij podzielić się swoimi przemyśleniami w komentarzach poniżej.