2月13日,在沉浸在戰(zhàn)爭(zhēng)許久以后終于爆發(fā)出了一個(gè)大事件:蘋果正式加入WPC。
WPC,全稱Wireless Power Consortium,即無線充電聯(lián)盟,成立于2008年12月17日,其使命是為了創(chuàng)造和促進(jìn)市場(chǎng)廣泛采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國(guó)際無線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi,其主要成員包括LG、HTC、高通等著名企業(yè)。蘋果正式加入WPC事件,最激動(dòng)的莫過于從事Qi標(biāo)準(zhǔn)無線充電技術(shù)研發(fā)的工作者們,紛紛表示與蘋果英雄所見略同,而無線充電的好戲才剛剛開始。
蘋果加入WPC這一舉動(dòng)無疑是在無線充電平靜的湖面上投了一顆石子,引起一陣波瀾,但不至于有炸彈那么大的威力。
我們來看看蘋果這幾年與無線充電的一些糾葛。
最早傳聞開始有無線充電功能的蘋果產(chǎn)品,是在2014年發(fā)布的iphone6系列機(jī)型,當(dāng)時(shí)的Qi標(biāo)準(zhǔn)無線充電設(shè)備已經(jīng)被Nokia等手機(jī)產(chǎn)商應(yīng)用到手機(jī)上,但是并沒有引起太大的波瀾。甚至已經(jīng)有人預(yù)測(cè)蘋果在iphone6上加入的無線充電將是磁共振無線充電技術(shù)的無線充電(雖然在當(dāng)時(shí)磁共振無線充電的概念只是才剛被提及),然而在發(fā)現(xiàn)蘋果并沒有在iphone6上加入無線充電功能,而是在智能手表上加入磁感應(yīng)無線充電時(shí)內(nèi)心是崩潰的。
這就是蘋果在無線充電上的首次嘗試,不是其主要業(yè)務(wù),而是次要的智能手表上,不是不想用,而是對(duì)于像Qi標(biāo)準(zhǔn)的磁感應(yīng)無線充電技術(shù),蘋果心理是沒有底的;在時(shí)隔2年之后,對(duì)于現(xiàn)行的無線充電技術(shù),蘋果更是不感興趣。蘋果高管Phil Schille曾經(jīng)表示,要在充電器和手機(jī)之間再增加一個(gè)充電裝置其實(shí)是更加復(fù)雜。那么,為什么蘋果還要加入WPC呢?
這或許只是一個(gè)蘋果將會(huì)在無線充電有大動(dòng)作的暗示,就像蘋果之前加入NFC forum一樣,代表著要真正開始涉足這項(xiàng)內(nèi)容了。
其實(shí)這一暗示,早就出現(xiàn)在去年發(fā)布的iphone7上,AirPods的耳機(jī)宣傳視頻中寫道:我們相信,未來將是一個(gè)無線的世界;各種設(shè)備間的連接也將是自然而然的;這個(gè)信念,促使我們?cè)O(shè)計(jì)出這款新的無線AirPods。
從中獲取的最大的信息,就是無線,擺脫有線的束縛。
而這一理念也融入到了蘋果的其他產(chǎn)品里面,新的MacBook Pro砍掉了各種接口,只保留了整合充電、usb、視頻輸出于一身的Thunderbolt 3接口;新的Mac book更是非常激進(jìn)的整個(gè)機(jī)身只有兩個(gè)接口,一個(gè)留給耳機(jī),一個(gè)留給其他。
變化的是蘋果采用的黑科技,不變的是“ one is all”的宗旨。
目前主流的無線充電技術(shù)研究主要有3種。
第一種Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電,也就是磁感應(yīng)技術(shù)無線充電,該技術(shù)無線充電技術(shù)原理及我們?cè)诟咧形锢碇袑W(xué)過的法拉第電池感應(yīng)定律,通過導(dǎo)體切割磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),有兩個(gè)線圈組成,在初級(jí)線圈上接入交流電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),次級(jí)線圈由于有交變磁場(chǎng)的存在而感應(yīng)出交變的電流,最常見的應(yīng)用就是我們生活中的變壓器。
第二種是磁共振無線充電,也就是用諧振器件是發(fā)射端和接收端達(dá)到相同的頻率,達(dá)到磁場(chǎng)共振,滿足能量交換,其威力在高中物理課本中的軍隊(duì)齊步過橋把橋震斷的案例中有所體會(huì)。
第三種可能也是大家真正想要看到的技術(shù),射頻技術(shù),不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外出現(xiàn)這樣的技術(shù)都非常的吸引人眼球,這大概就是夢(mèng)寐以求的無線充電。這種技術(shù)是利用空間電場(chǎng)作為媒介,把能量發(fā)射板和接收器看成電容的兩個(gè)極板。在交流電場(chǎng)的作用下,電容的兩個(gè)極板會(huì)有交變電流流過,這樣就實(shí)現(xiàn)了電能的無線傳遞。
3種技術(shù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)
磁感應(yīng)技術(shù),優(yōu)點(diǎn)為充電效率高(手機(jī)充電效率在80%以上),缺點(diǎn)是充電距離短,需要緊貼著發(fā)射板充電,并且在充電時(shí)需要對(duì)準(zhǔn)才能充電,代表有三星、諾基亞、索尼等;
磁共振技術(shù),相對(duì)于磁感應(yīng)技術(shù)來說充電距離遠(yuǎn)(手機(jī)充電轉(zhuǎn)換率目前能達(dá)到7cm),充電面積大,且可以隨放隨充,缺點(diǎn)則是充電效率略低,目前最高為70%左右,代表廠家有高通、Witricity、微鵝科技;
射頻技術(shù),前面有提到最大的優(yōu)點(diǎn)就是充電距離遠(yuǎn),但是其缺點(diǎn)也非常明顯。其一為輻射,其二為轉(zhuǎn)換效率非常低下。
當(dāng)然像路由器那般微小的輻射,從小吃地溝油的強(qiáng)大的人民群眾當(dāng)然不怕,但是如果是2000個(gè)這樣的路由器呢?據(jù)了解,一個(gè)路由器正常待機(jī)是輻射瞬間最大值為0.2瓦/平方米,2000個(gè)就是400瓦/平方米,國(guó)家規(guī)定家電輻射不能超過0.4瓦/平方米,超標(biāo)準(zhǔn)量1000倍的輻射值,想要投產(chǎn)不難,但是有多少人敢用呢?
另外所謂轉(zhuǎn)換效率,就是電源的輸入功率與輸出功率的比值:即電源轉(zhuǎn)換效率=電源為主機(jī)提供的即時(shí)輸出功率/輸入電源的即時(shí)功率×100%。在2016年舉辦的國(guó)務(wù)院政策例行吹風(fēng)會(huì)中介紹了《消費(fèi)品標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量提升規(guī)劃》,目前我國(guó)在家用電器、照明電器、紡織品、服裝、家具、玩具、鞋類產(chǎn)品、鐘表、紙質(zhì)品、洗滌用品等主要行業(yè),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化率基本都超過了80%,而該技術(shù)目前的轉(zhuǎn)換效率在30%左右,差距頗大,任重而道遠(yuǎn)。
一般狀態(tài)下如何挑選最優(yōu)解?
在出現(xiàn)這樣的情況是,數(shù)學(xué)上最常規(guī)的方法則是用線性規(guī)劃來解決這個(gè)問題;距離、輻射、轉(zhuǎn)換效率作為一個(gè)分別為x(x≧0)、y(y≧0)、z(0z1),用戶的滿意度假設(shè)為Q,而每一個(gè)變量之間存在一個(gè)關(guān)系,假設(shè)構(gòu)成方程組(其中a、b、c、d、e、f為實(shí)數(shù))
最后由于a、b、c、d、e、f的不同值,Q=dx∧2+ey+fz能得到的曲線大致是這樣的,不管如何變化Q總是有1個(gè)或者2個(gè)最大值。
在均衡距離、輻射、換轉(zhuǎn)效率方面得到一個(gè)用戶體驗(yàn)的最大值,而作為這種方案的磁共振無線充電,就是符合該中解法的最優(yōu)解。
該技術(shù)手機(jī)無線充電以目前的環(huán)境條件則是在距離x=50mm、輻射y=0、轉(zhuǎn)換效率z=70%時(shí),得到了用戶體驗(yàn)Q的最大值,當(dāng)然針對(duì)不同的產(chǎn)品由于影響因素的不同,用戶體驗(yàn)值取得最大點(diǎn)時(shí)的最優(yōu)條件在一定區(qū)間內(nèi)會(huì)有變動(dòng),但不變的是就輻射值上肯定是0,這是技術(shù)本身決定的。
這就比如到了午餐時(shí)間,你今天特想吃頓老北京炸醬面,最好吃的在北京,但是你住在上海,家門口有一家但是巨難吃,在離家乘車半小時(shí)的地方有家味道還正宗的,商家還表示愿意配送的,而選擇這家,就是這頓午餐的最優(yōu)解。
以這種方式判定,蘋果最應(yīng)該選擇的就是磁共振無線充電技術(shù),否則這么多年的堅(jiān)持,如果最終還是使用磁感應(yīng)技術(shù)的無線充電,那不只對(duì)不起一直陪伴堅(jiān)持的果粉,喬布斯的宗旨是被徹底忘得一干二凈。
當(dāng)然,雖然在實(shí)際的生活中判定大同小異,但是考慮的因素更加多種多樣。蘋果是選擇WPC還是A4WP很重要,但是這并不具有爭(zhēng)議性。不管是磁共振還是磁感應(yīng),蘋果都已經(jīng)開啟了測(cè)試線,而在考量選擇哪種技術(shù)方式時(shí),除了技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)外,還有其穩(wěn)定性、成本等方面的考量。
穩(wěn)定性,是否在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)不能充電的問題,甚至是發(fā)生的三星Note7系列比較嚴(yán)重的爆炸問題;
成本方面,據(jù)Canaccord Genuity報(bào)告顯示,蘋果在2016年第四季度,手機(jī)銷量約占全球份額的18%,但是獲得利潤(rùn)卻占整個(gè)產(chǎn)業(yè)的92%。而錘子科技老羅也三番五次在采訪中懟蘋果手機(jī)成本只有1700但是售價(jià)卻在5000+的問題。當(dāng)然,蘋果和所有的手機(jī)廠商一樣希望通過最低的成本來獲得最高的收益,而一直以來蘋果在保證其品控良好的情況下,采用的物料是以
當(dāng)然,按照蘋果一貫保守的風(fēng)格來說(畢竟和三星對(duì)比,這幾年都沒有什么大動(dòng)作),下一代的iphone上要使用中遠(yuǎn)距離的無線充電幾乎沒什么可能,雖然就目前的供應(yīng)鏈證據(jù)來說加入無線充電功能十之八九。