小米的 Mi Air Charge 技術及其功能

自從電氣設備被發明以來，許多設備都需要插入恆定電源才能工作。電池供電可以讓一些設備暫時不用一直插電。然而，電池仍然需要充電，而且很長一段時間，這需要設備插電。近年來，無線充電板讓生活變得更美好更輕鬆。

您無需伸手去拿掉落或插錯的電纜。您只需將手機放在特定位置，它就會毫不費力地充電。無線充電非常方便，甚至已集成到書桌和咖啡桌等物品中。因此，您甚至不必擁有獨立的充電板。

它仍然只有在你的手機在正確的位置時才有效。充電板的範圍基本沒什麼。使用直立式充電座，您甚至無法將手機側放以在充電時觀看視頻。而且，如果您將手機從充電板上摔下來或放置不當，它就無法正常工作。

解決這個問題的方法很明顯，就是增加範圍。只需將它們與充電器放在同一個房間內，就能為手機甚至其他設備充電，這將改變遊戲規則。然而，這伴隨著重大的技術障礙。

每隔幾年，該領域就會發生一些變化。例如，Energous 已經在多個 CES 展會上進行了展示，但仍然沒有真正展示任何面向用戶的產品，當然也沒有成為擁有如此有用技術的家喻戶曉的品牌。然而，小米是家喻戶曉的名字。

該公司是第三大智能手機製造商，擁有大量研發預算來解決此類問題。小米在推動有線和無線高速手機充電方面也有著悠久的歷史。因此，隨著小米宣布其 Mi Air Charge 技術，我們實際上可以瞥見幾乎觸手可及的未來技術。

為什麼室內無線充電如此困難？

在我們了解 Mi Air Charge 的工作原理之前，有必要先了解一下為什麼無線充電很困難，這樣我們才能充分了解讓它發揮作用的技術。無線充電的工作原理與 NFC 和 RFID 卡及讀卡器相同。它利用了電磁學的怪癖。

任何流動的電流都會產生磁場。反過來，磁場可以在電路中感應出電流。通過仔細設計兩個電路，您可以製作一個產生磁場的磁場，該磁場在另一個電路中產生電流，本質上是無線傳輸電力。這就是當前無線充電器的工作原理。

問題是效率。產生的磁場向各個方向均勻分佈。這意味著場強下降大約距離的平方。因此，如果您可以在 1 厘米的距離內傳輸 10 瓦的功率，那麼在 2 厘米處會下降到 2.5 瓦。在任何房間尺度的距離內，以這種方式進行無線充電所需的電量很快就會變得荒謬。擴大技術規模不是一個可行的解決方案，因此需要改變其他方面。

進入Mi Air Charge

Mi Air Charge 使用“波束成形”技術實現房間範圍內的無線充電，即使還不能實現，至少也是一種可能性。波束成形是一項經過驗證的技術，您可能每天都在不知不覺中使用它。具有多個天線的現代 Wi-Fi 路由器使用波束成形來增加它們的範圍和信號強度。

波束成形的工作原理很簡單，即波可以相互干擾。假設你在一池水中有兩條漣漪，它們相互交叉。在這種情況下，兩個波紋的波峰和波谷在繼續前進之前與各自的同行對齊時會結合形成超級波峰和超級波谷。任何波都會發生這種情況，甚至是像 Wi-Fi 中使用的無線電波這樣的光。

就 Wi-Fi 信號強度而言，那些超級峰值是熱點。仔細調整多個天線的信號強度可創建非常可定制的干擾模式。通過一些巧妙的處理，可以確保干擾圖案的信號熱點位於實際設備上，從而提高傳輸速度和最大範圍。更好的是，它甚至可以實時調整干擾模式，以確保信號強度熱點跟隨您。您網絡上的其他設備都在附近移動。

Mi Air Charge 做同樣的事情。它只是使用不同頻率的光。它還使用感應電流為設備充電，而不是高速傳輸數據。不幸的是，它比這複雜一點。連接的 Wi-Fi 設備通常通過正常操作向路由器廣播。這使得路由器能夠持續準確地跟踪它們的相對位置，並根據需要調整干擾模式。無線充電解決方案不一定有返回信號來執行此操作。

Mi Air Charge 有一個帶五個天線的基站，可以讓整個設備正常工作。這些用於在範圍內的兼容設備中精確定位信標天線。基站實際上使用 144 個天線陣列（是的，144 個不是打字錯誤）來傳輸功率，以通過對毫米波信號進行波束成形來創建干擾模式。接收設備有一個由 14 個天線組成的陣列，可將信號轉換為電能以為設備充電。

小米聲稱該技術可以同時向多個設備傳輸 5W 的功率。它還聲稱可以在幾米處接收到功率，並且信號不會因途中的物體而降低。不幸的是，儘管聽起來不錯，但還是有一些壞消息。

壞消息

這項技術的一個問題是它與當前的設備不兼容。要工作，您需要在手機中安裝合適的硬件，而現在情況並非如此。您可以通過適配器或充電器盒添加必要的電子設備。不幸的是，這樣做會增加體積並可能佔用充電器端口。

另一個問題可能是價格。雖然您的手機已經有一組天線，但再增加幾個不會花費太多。基站不一樣。基站必須處理更多的功率，這不是什麼大問題。它還必須在其中安裝近一百五十個天線。這將開始花費相當多的錢。您還需要為處理所有事情所需的處理能力付出代價。實際上，幾代人的價格可能會更高。這種所謂的“早期採用者稅”是尖端技術的標準。

批量可能是一個小問題。雖然多一些天線不會成為手機的成本問題，但空間非常寶貴，而且可能不得不放棄一些東西。此外，基站可能會非常大，大約相當於幾個路由器堆疊在一起的大小。事實上，您可以在小米的新聞稿圖片中看到這一點，其中基站的大小與沙發旁邊的邊桌差不多。

最後一個問題，至少就目前而言，只是時間問題。小米最初於 2021 年 1 月發布了 Mi Air Charge。此後沒有進一步提及它。它已從其博客中刪除了原始公告，但仍可通過Wayback Machine查看。這表明 Mi Air Charge 更像是一個技術演示，而不是即將上市的產品原型。

結論

我們沒有提出的問題之一是對 5W 的限制。雖然 5W 可能並不多，但值得注意的是，這是一個早期的技術演示，而不是最終產品，因此未來規格可能會發生變化。還值得注意的是，5W 充電對電池來說相對溫和，比高速充電對電池的影響要小。所以只要你有時間讓你的設備慢慢充電，實際上對它的壽命更好。這暗示了這種產品的真正實力。如果將其放置在工作場所或家中，它可以長時間為許多設備同時充電。

從理論上講，可以以相同的方式為其他設備供電。例如，低功率設備，如電視遙控器和其他一次性電池供電設備，將是一個理想的用例。這種組合也可能會減少一次性電池的浪費。許多物聯網設備也可以與無線電力系統兼容。

事實上，無線電力傳輸將是一個非常方便的功能。這也可能在不久的將來成為現實。正如小米的 Mi Air Charge 概念所示，雖然我們擁有用現有技術來實現這一點的技術。這將是一項成本高昂的尖端技術。如果設備沒有得到廣泛採用，它也無法輕鬆進入人們的家中。要開始使用它，您需要新硬件並且需要更換舊硬件。

我們確實期待聽到更多有關該主題的信息。來自小米的更新產品簡介或來自推動技術進步的競爭對手。我們也非常希望看到未來的任何產品都標準化，以造福於所有消費者。理想情況下，這將在沒有長時間競爭標準的情況下發生。不幸的是，就目前而言，這個想法似乎還沒有為黃金時段做好準備。不要忘記在下面的評論中分享您的想法。