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iPhone7與無線充電還有多遠？2016-06-01 05:25:00[ http://www.cctime.com/轉載 ] |責編：胡振偉
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最近iPhone7的爆料消息層出不窮，從外形設計，接口改善，到新技術的應用等等，而且這兩天又爆出瞭可信度極高的iPhone7諜照圖片。
一些可靠數據顯示，iPhone7會配備雙攝像頭，取消瞭3.5mm耳機插孔，采用Lightning接口的數字耳機。
那麼問題來瞭，隻剩下一個共用接口，手機充電時想用耳機怎麼辦？
很多人猜測iPhone7或者8會使用無線充電技術來解決充電問題。那麼蘋果到底會不會配備無線充電呢？在諾基亞、三星紛紛應用之後，手機巨頭廠商裡隻有蘋果還處在觀望狀態，這是不是蘋果將推出這項技術的契機呢？
台中註冊商標流程
iPhone7諜照、lightning接口的數字耳機
黑科技階段的遠場技術
為瞭更好地回答這個問題，瞭解一些無線充電技如何申請註冊商標台中術的知識是十分必要的。無線充電是利用看不見的“場”來充電的，根據“場”的性質可以分為近場和遠場兩大類。
無線充電技術分類圖
遠場主要是通過電磁波或聲波傳遞能量，其優勢在於能量的傳輸距離相對較遠。波蘭一傢名為TechNovator的公司推出的XE產品就是使用此種技術。XE的傳輸距離可以達到5米左右，最大可以在十多平方米的范圍內為用電器充電。
TechNovatorXE產品
瘋傳與蘋果合作開發無線充電的Energous公司，也是使用電磁波傳遞能量，傳輸的距離可以達到4.75米。當用戶走進一間充滿“充電信號”的房間時，手機便會自動充電。
Energous技術演示
從用戶體驗的角度來說，遠場無線充電技術的優勢十分明顯，不過從技術應用角度看來，蘋果使用此項技術的可能性卻非常之低。因為此項技術使用電磁波傳遞能量，電磁波的功率被增大，相應的對人體的輻射強度也被增強。至今，Energous公司的產品仍無法通過美國FCC認證，產品面市也更無從談起。
為避免輻射，不使用電磁波而使用超聲波，這是另一傢美國公司Ubeam的技術方案。充電器發出具有較高能量的超聲波，接收器收到超聲波使其帶動一個“壓電晶體”振動，從而產生電流。超聲波是公認的無輻射聲波，B超就是一種常見的超聲波應用案例。業界也有消息曝出蘋果剛剛從Ubeam挖走瞭兩名硬件工程師，如果消息屬實，這項技術也許已經在蘋果的研發名單上。
Ubeam技術演示
那麼蘋果會不會使用Ubeam的技術呢？超聲波傳遞能量的過程中，若是遇到障礙物，大量的聲波會被反彈，隻有極小部分聲波能夠進入到物體之中。手機外殼、人體等物體都會阻擋大量的超聲波，那麼真正能夠進入到手機的能量則少之又少。因此，使用超聲波無線充電的效率是極低的，如果這項技術沒有進一步的發展改造，勢必會造成巨大的能量浪費，這也與蘋果公司的理念相違背。
沿用多年的近場技術和難題
與還屬於黑科技階段的遠場技術不同，鑒於效率、可用性等因素，目前市場上主要使用的無線充電技術基本都屬於近場技術。近場是利用磁場傳遞電能，其優勢在於能量的傳輸效率高，無輻射。更進一步，近場技術也分為兩種，分別為磁感應和磁共振技術。
磁感應技術是利用兩個線圈，一個發射（發射線圈）變化的磁場，一個接收（接收線圈）變化的磁場並將其轉換為電能的技術。若是發射線圈尺寸和接收線圈尺寸大小相似，緊密貼合，完全對準，就稱之為“強耦合”。強耦合是一種可與有線充電效率相媲美的無線充電方式，效率高達75%以上，並且漏磁現象和發熱量都很少。
強耦合狀態示意圖
美國QI無線充電標準就是使用強耦合技術。中國市場上90%以上的無線充電產品都是遵循QI標準，甚至三星也不例外。
為瞭滿足強耦合條件，在使用過程中需要做到兩點：
（1）手機放在充電器上保證兩者緊密貼合；
（2）手機背面的接收線圈和充電器裡面的發射線圈要對準。
不過在實際應用中，對準一直是用戶應用中的一個大難題。充電器與手機大小不成比例，手機屏幕會擋住線圈和標準充電位置，加之產品使用時沒有相關的對準提醒，用戶隻能憑感覺進行對準放置。一旦沒有對準，充電效率就會大大降低，甚至出現一晚上手機都沒有充滿一半電的情況，並且還會伴著手機發熱，電池損耗等弊端。
三星無線充電器，經常會發生對不準，充電效率低的情況
AppleWatch的無線充電技術也是同樣的強耦合原理。為解決充電的對準問題，蘋果把充電器表面做成瞭弧形方便對準卡位，並且使用磁鐵做配合，磁鐵的吸引力使得表盤與充電器之間自然就可以台中商標權申請對準並且緊密貼合。從用戶角度出發的極致體驗設計，這就是蘋果的偉大之處吧。
AppleWatch無線充電器
在國內，同樣有一傢公司也在嘗試解決對準與效率這個難題。這套叫做麥極客的無線充電產品，將接收線圈裝入到手機支架當中，手機放到支架上，用戶很容易就可以將支架和充電器貼合對準，巧妙地解決瞭對準與效率的難題，並且他們還做到瞭10W以上更高功率的充電。這種實用的設計方式，尤其適合桌面充電的應用場景，在保證瞭便捷的同時，還保證瞭充電效率。
麥極客無線充電器
磁共振技術的應用
強耦合雖然充電效率高，但仍要貼合和對準兩個動作，用戶體驗感比遠場的技術方案差瞭很多。不過，一旦發射線圈和接收線圈不貼合距離變遠，也不再對準，那麼充電效率會極具下降，這種狀態叫做磁感應的“松耦合”狀態。
為瞭提高松耦合的效率，共振的方法就被引入進來，發射線圈和接收線圈在一個較高頻率共振會使得能量傳輸更有效率，這種方式就叫做磁共振技術。早在1891年，尼古拉-特斯拉就將磁共振技術應用在磁感應的能量傳輸之中。
美國WiTricity公司則是最早研究磁共振技術的公司之一。2014年，該公司就對外發佈瞭這項技術的原型機。如圖，利用磁共振技術，在整個綠色區域內都可以進行無線充電，不再需要對準，且可以放置多部手機同時充電。但是為瞭保證充電的效率、發熱問題，手機仍需要與充電器貼合，不過這已經大大解決瞭對準難這個問題瞭。
WiTricity原型機
雖然兩年多前就發佈瞭原型機，但直到今天，WiTricity仍然沒有發佈可以商用的產品。根本原因在於，雖然磁共振技術提高瞭傳輸效率，但是其仍低於強耦合的傳輸效率，隻有40%左右。低效率會產生大量的熱量，對溫度限制要求較高的用電設備來說很難應用。更重要的是，由於發射線圈面積較大，在使用過程中會產生更多的電磁泄漏，EMI和EMF等官方機構的認證更是無法通過。
因此，磁共振技術還有很多技術細節需要完善和發展，這項技術的普及也還有很遠的路要走。
蘋果的抉擇
幾種技術各有千秋，而結合蘋果已經在AppleWatch上小試牛刀，強耦合技術方案很可能成為蘋果最佳的選擇。
但是，我們註意到，還有一個最重要的變數，那就是金屬！不論是近場技術還是遠場技術，金屬對場都有屏蔽和吸收作用。隻要iPhone7繼續延用金屬後殼，就無法使用任何一種無線充電技術。與此同時，一傢長期為iPhone提供外模框架的臺灣公司，最近剛剛透露iPhone7或iPhone8或將摒棄金屬，轉而使用玻璃外殼。
這會不會是蘋果將正式推出無線充電功能的伏筆呢？如果蘋果宣佈加入這場無線充電變革，這項技術的風口也許即將到來！
iPhone7玻璃外殼假想圖
http://apple.zol.com.cn/586/5861670.html
apple.zol.com.cn
true
中關村在線
http://apple.zol.com.cn/586/5861670.html
report
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