Vad är trådlös laddning och hur fungerar det exakt? [MakeUseOf Förklarar]

Vi lever i en trådlös värld. Förutom det gör vi inte. Visst kan vi skicka enorma mängder information över airwavesna, men enheter som kan skicka och ta emot den är bundna till nätsladdar. Batterier ger viss frihet, men i slutändan måste vi alla komma tillbaka till det kända ansiktet på eluttaget.

Vad händer om vi inte gjorde det? Vad händer om vi kan ladda var som helst, när som helst? Det här är löftet om trådlös laddning, ett koncept som verkar rippat från sci-fi. Men det är inte - det är riktigt, och det är tillgängligt idag. Låt oss titta på verkligheten och se vad denna teknik kan och inte kan åstadkomma.

Hur trådlös laddning fungerar

Termen “trådlös laddning” brukar referera till induktiv laddning. Denna teknik använder en laddningsstation som skapar ett växlande magnetfält. En anordning med korrekt induktionsspole kommer att få energi från det fältet när den placeras i närheten, vilket gör att den tar emot ström utan fysisk anslutning.

Trådlösa tandborstar och andra badrumsapparater har använt induktiv laddning under lång tid. Tekniken har traditionellt haft problem med låg effektivitet och långsam laddning, men dessa betraktades inte som en nackdel för badrumsapparater som kan användas endast några minuter varje dag. Användning av induktiv laddning är också säkrare, eftersom det ledande materialet inte exponeras. Rör det med en våt hand? Inga problem.

Induktiv laddning är inte magisk. Det behöver särskild maskinvara att fungera, och den hårdvaran måste byggas in i en enhet. De flesta enheter har inte induktiva laddningsspolar inbyggda i dem, så en hylsa eller adapter måste vara fastsatt för att möjliggöra induktiv laddning.

Nackdelarna med induktiv laddning

Induktiv laddning är beroende av magnetfält. Dessa kan vara starka men har ofta en kort effekt, såvida inte en otrolig magnetismkälla finns tillgänglig (jorden har endast ett magnetfält eftersom det också har en stor smält metallkärna). Små induktiva laddstationer är inte annorlunda.

Låt oss använda en trådlös tandborste som ett exempel. Du placerar den på stativet och det tar ut. Kontakten mellan din tandborste och stativet är dock inte ansvarig för laddning. Det verkar bara på det sättet, eftersom fältet som används för att ladda tandborsten är så svagt att dess intervall mäts bäst i millimeter.

Laddningshastighet och effektivitet är också problem. Att försöka ladda en enhet med induktionsladdning är inte lika effektiv som en direkt, fysisk anslutning.

Och då är det den induktiva spolen. Även om den är liten och blir mindre, är den fortfarande en betydande bit i förhållande till utrymmet tillgängligt i en modern smartphone, tablett eller ultrabook. Detta är ett problem som kommer att minska med tiden men är relevant för dagens enheter.

Trådlös laddning kommer till massmarknaden

Bristen på en gemensam standard är en annan anledning till att trådlös laddning aldrig fick mycket drag i konsumentelektroniken. Det var inte så länge sedan att de flesta enheter som fortfarande var beroende av Ethernet-sladdar för data och mobilt bredband var begränsade till löjligt låga hastigheter. Trådlös laddning verkade inte viktig före trådlös kommunikation.

Det har förändrats tack vare Wireless Power Consortium och dess Qi (uttalad “chee”) standard. WPC är en branschorganisation sponsrad av olika företag som alla söker en standard för trådlös laddning. Dess medlemmar inkluderar alla stora namn på mobilmarknaden förutom Apple.

Jag pratade om Qi Wireless efter att ha deltagit i CES 2012. Jag kunde se ett antal fungerande prototyper såväl som existerande produkter som använde trådlös laddning. Dessa prototyper och nischlösningar blir nu en realitet är massmarknadsprodukter. Nokia, till exempel, nyligen meddelat är ny Lumia 920 kommer att ha trådlös laddning inbyggd. Den billigare Lumia 820 kommer att ha ett valfritt skal som möjliggör tekniken.

Det är uppenbart att det finns en framtid för trådlös laddning. Det finns mycket stöd från industrin bakom WPC och en önskan om att få funktionen att marknadsföras. Vi kommer troligen att se ett antal extra enheter med trådlös laddning tillkännagivna i år och nästa.

Framtiden för trådlös laddning

Nuvarande induktiv laddning kan vara bekväm, men bristen på räckvidd är ett problem. Det minskar tekniken till en bekvämlighet snarare än en revolution.

Kommer det att förändras? Kanske. Det har skett mycket forskning om potentialen för långdistanslösning av trådlös kraft och många olika tekniker har använts för att uppnå det. Lasrar, mikrovågor och kraftfullare varianter av induktiv laddning har kunnat uppnå längre överföringsavstånd. Nackdelar har hindrat ett vidsträckt antagande. Tripping över en laser som används för trådlös strömöverföring kan till exempel resultera i en förångad fot.

Det är svårt att säga var ett genombrott i detta område kommer ifrån. Apple är en kandidat eftersom företaget har patenterat en enhet som påstås att driva enheter på upp till en meter. Wireless Power Consortium ser också kontinuerligt på bättre alternativ. Och sedan finns det Intel, som nyligen meddelade att det arbetar med integrerad enhetsteknik på en magnetisk enhet som skulle placeras i en bärbar dator och leverera ström till närliggande smartphones och kringutrustning.

Eller ett genombrott kan komma från ett litet ingenjörsföretag som knappt är känt. Detta är ett tufft tekniskt problem som kräver både kreativt tänkande och betydande tekniskt kunnande för att lösa. Ett större företag kanske inte är den första som hittar en lösning.

Slutsats

Trådlös laddning har stor potential. Det är därför som människor har arbetat på det i över ett sekel. Om vi ​​skulle kunna flytta kraften utan trådar skulle vi kunna tänka på inte bara konsumentelektronik utan infrastrukturen som används av hela mänskligheten.

Tyvärr är vi inte där ännu, men det förnyade intresset inom detta område som hämtats av konsumentelektronik uppskattas. Kanske kan den eviga strävan efter oändlig bekvämlighet äntligen spricka den här tekniken vid öppet.

Utforska mer om: Batterilivslängd, Induktionsladdare, Trådlös laddning.