蘋果(Apple)推出的iPhone 8、iPhone 8 Plus與iPhone X皆內(nèi)建無線充電,顯示此一功能終將成為智能手機的標準配備。 然而,無線充電的規(guī)格與發(fā)展方向卻沒有因此而塵埃落定,仍舊呈現(xiàn)多頭馬車的情況。 本文將透過實測蘋果手機的方式,探討無線充電未來可能的發(fā)展方向,讓消費者對無線充電能有更進一步的認識。
Apple在9月13日,終于在大家的期待下,發(fā)表了三款新的iPhone,包含iPhone 8、iPhone 8 Plus與iPhone X,而這三款手機,終于內(nèi)建了無線充電的功能。
但這次Apple內(nèi)建的無線充電,卻也留下了一些問題,并沒有因為Apple內(nèi)建了無線充電之后,而把多年來無線充電的規(guī)格與發(fā)展方向的競爭,做一個最終的定案。
所以,未來無線充電究竟會怎么發(fā)展? 是大家現(xiàn)在關(guān)注的問題,本文作者將以自身的角度與方向,評估與分析無線充電接下來的幾個可能性,但僅代表個人的立場與判斷,到底最后會是如何,就留給讀者確認。
iPhone 8 Plus無線充電實測心得
本文作者以iPhone 8 Plus進行實測,以下針對這次實測的結(jié)果,以及這次Apple的發(fā)表會上所說明的內(nèi)容,整理出幾個測試心得。
更容易對位的設(shè)計
以往,一般用戶在利用無線充電來對手機進行充電時,最常遇到就是對位的問題,因為WPC的架構(gòu),線圈對位的要求較高,所以過去用戶較難在第一次使用無線充電就能夠順利對位充電。 這次Apple在這個用戶體驗上,的確是有增進與改善;Apple內(nèi)建的接收器線圈,無線充電反應(yīng)速度也比以往來的快,所以用戶的確是比較能夠方便使用。
qi規(guī)格支持的確認
這幾年來,在市場上有很多不同的傳聞,說Apple會在新一代的手機支持像遠距離無線充電、Wi-Fi無線充電等規(guī)格,使得無線充電的功能可以真正做到無線又方便使用。
因此這次Apple內(nèi)建qi的無線充電規(guī)格,代表到目前為止qi是個較容易量產(chǎn)與安規(guī)問題比較少的無線充電規(guī)格,其他技術(shù)包含Wi-Fi無線充電、AirFuel等,在某一方面可能都還存在一些問題。
不過,如果說qi就此統(tǒng)一無線充電標準,也還太早,因為這次Apple雖然在iPhone內(nèi)建無線充電的功能,但Apple并沒有生產(chǎn)qi規(guī)格的無線充電發(fā)射器產(chǎn)品, 支持這些iPhone產(chǎn)品的無線充電板是由Belkin或mophie生產(chǎn)的。
qi架構(gòu)下的特殊通訊協(xié)議
過去三星(Samsung)在標準5W的規(guī)格下,與一般qi的產(chǎn)品是兼容的。 不過,三星有設(shè)計一個特殊的通訊方式,讓三星的手機可以識別發(fā)射器,只有支持這個特殊通訊方式發(fā)射器,三星的手機才會啟動快速閃充,手機的充電規(guī)格就會支持到7.5W或10W。
這次Apple的設(shè)計,可能也有類似的做法,目前belkin與mophie都已經(jīng)在市場上販賣可以針對Apple手機,支持7.5W的產(chǎn)品(圖1),但目前實際的測試還是只有5W的充電行為。

圖1 Belkin販賣的無線充電發(fā)射器,宣稱可讓新一代iPhone進行7.5W的無線充電。
目前看起來,Apple可以透過ios更新的方式,把手機內(nèi)的接收器功率與通訊內(nèi)容改變,這樣一來,往后就可以在belkin與mophie的發(fā)射器上實現(xiàn)7.5W充電速度。
目前無線充電市場,發(fā)射器的質(zhì)量是參差不齊,所以無法確定消費者會使用什么樣的發(fā)射器對手機進行無線充電,也因此手機大廠必須至少要能在自家的發(fā)射器上,對手機進行某個方式的保護;也就是只能在自家的發(fā)射器上, 才能夠支持大于5W的充電方式,不然在手機進行大于5W的充電時,接收器是有機會壞掉的。
同時,因為無線充電的技術(shù)規(guī)格,能量傳輸?shù)墓ぷ黝l率都是很接近線圈的共振頻率,所以接收器在某一些狀況下,例如手機突然因為屏幕從亮到暗的瞬間,所需功率瞬間變小,但此時發(fā)射器所提供的功率還沒改變狀況,在接收器所需功率變小的狀況下 ,接收器的電壓會升高。
另外,由于工作頻率接近共振,所接收器電壓升高的幅度會比較大,造成接收器的電壓有機會超過接收器IC或充電器IC所能夠承受的電壓,而導(dǎo)致接收器IC或充電器IC損毀。
也因此,看起來明年的手機,有很高的可能性,也會像三星或Apple一樣,為了保護自家的手機,有自己特殊的通訊行為,支持自家的周邊產(chǎn)品,這樣的狀況,對整個無線充電的生態(tài)圈來說,不是一個好的狀況。
手機充電標準不一 公共環(huán)境無線充電建置有難度
過去在有線充電的行為里,只有5V/1A或5V/2A的規(guī)格是大家彼此都兼容的,除此以外更高功率的充電方式,其實從來沒有統(tǒng)一過標準,例如高通有QC、聯(lián)發(fā)科有Pump Express、OPPO有VOOC閃充、華為有Super Charge,而USB則有PD充電。
在有線快充的使用情境下,充電器都不大,所以消費者可以方便攜帶出門,當需要充電時可以進行快充,但是在無線充電的使用情境下,發(fā)射器產(chǎn)品的體積都不小,都不是一個消費者方便攜帶出門的裝置,所以會需要公共環(huán)境的配合。 當手機內(nèi)建無線充電的功能時,消費者接下來就會考慮哪里有方便充電的環(huán)境。 不過,目前看起來,因為手機使用行為與通訊方式特殊,會造成公共環(huán)境支持無線充電的困難。
AirPower規(guī)格仍不確定
其實Apple接下來在2018年真正量產(chǎn)的無線充電產(chǎn)品是AirPower。 在這次的發(fā)表會上,Phil現(xiàn)場針對AirPower介紹的原文是「This is not possible with current standards, but our team knows how to do this. We call it AirPower。 」
換言之,AirPower在Apple發(fā)表會上所展示的規(guī)格,代表裝置彼此的訊息是可以互相通訊的,而且可以至少對三個裝置同時充電,分別是手機、第三代Apple Watch,以及新的藍牙耳機, 可以實現(xiàn)一個發(fā)射器同時充三個接收器裝置。
然而,Apple并沒有說明相關(guān)的細節(jié)內(nèi)容。 例如是否也同時充三只手機? AirPower是否是新一代的qi標準? 或者是AirPower與新的qi標準是否可以兼容,以及AirPower所支持的功率? 這些問題大概要等到明年AirPower真正量產(chǎn),才能夠知道所有的答案。
無線充電速度過慢仍無法滿足消費者
這次Apple內(nèi)建無線充電的規(guī)格,比較令人失望的,是充電速度與功率的規(guī)格。 目前針對5W的充電速度實在太慢,換言之,現(xiàn)今無線充電基本上沒辦法做到讓消費者邊使用手機邊充電。
在2012~2014,其實除了Apple以外,曾經(jīng)有非常多的手機內(nèi)建過5W的無線充電(圖2),但因為充電速度太慢,而使得手機廠紛紛取消內(nèi)建無線充電的計劃,只剩三星。 但實際上三星是第一個把手機內(nèi)建的無線充電功率,提升到7.5W~10W的廠商,至少讓消費者使用無線充電時有感覺到便利性。

圖2 曾經(jīng)設(shè)計過無線充電功能的手機。
所以,依據(jù)過去的證明,如果無線充電的速度只有5W,一般的消費者說不定直接使用有線的充電,還比無線充電有更多的方便性。
手機保護殼會影響無線充電使用體驗
在手機內(nèi)建無線充電之后,手機會使用類似玻璃或陶瓷的材質(zhì),但這樣的材質(zhì)容易在撞擊到更硬的材質(zhì)或摔落到地面時,造成背蓋破裂或損毀的狀況,所以一般的消費者常常會購買保護殼來保護手機。
其實以前的功能型手機,設(shè)計的概念都很強壯,所以落摔或撞擊之后,手機是有可能沒有問題,甚至當時Nokia的手機,都還曾聽過有消費者不小心從幾層樓的高度掉下來之后,手機仍可以持續(xù)使用。
保護殼的產(chǎn)業(yè),其實就是從iPhone 4開始興起,當時因為iPhone 4的屏幕與背蓋都是玻璃,消費者為了怕摔壞手機,所以才購買保護殼來保護手機。 現(xiàn)在的Samsung S8或Note8,Apple的iPhone 8、iPhone 8 plus及未來的iPhone X,因為以上所說的問題,使用保護殼的可能性也因而增加。
但是WPC架構(gòu)的無線充電,發(fā)射器與接收器的距離是有限制的。 所以,目前有一些案例發(fā)現(xiàn),當消費者把手機裝上保護殼之后,無法進行無線充電。
因此有廠商就會告訴消費者,在進行無線充電必須把保護殼拆掉(圖3),這樣對消費者而言,使用體驗并不好,持續(xù)使用無線充電的需求就會降低,干脆使用原來的有線充電。
圖3 使用無線充電必須脫掉保護殼。
滿足消費者需求 無線充電須朝快充/公共環(huán)境布建發(fā)展
以上便是iPhone 8 Plus的無線充電測試心得。 當Apple開始內(nèi)建無線充電規(guī)格之后,可以看到未來會有各種產(chǎn)品開始內(nèi)建無線充電的功能,而接下來文章將會探討消費者需要的幾個規(guī)格與方向。
公共環(huán)境無線充電布建逐步啟動
hTC的A+計劃(圖4),就是預(yù)測手機未來若是內(nèi)建無線充電,需要公共環(huán)境的配合與布建,而這個計劃已經(jīng)開始在一些公共環(huán)境、政府機關(guān)、咖啡廳、醫(yī)美診,以及便利商店等地方,進行相關(guān)的布建。
圖4 無線充電布建計劃之一,hTC的A+計劃,公共布建商百搭科技。
但不只hTC的計劃,其實包含***的宇逸科技、英國的Air-charge、美國的Chargifi、Powermat、加拿大的Chargespot,都是無線充電公共布建的廠商,所以可以期待在不久的將來, 能在更多的地方讓消費者方便使用無線充電。
無線充電具備快充功能才能滿足消費者需求
其實無線充電必須充電速度夠快,可以讓消費者利用瑣碎的時間,把手機充飽電,讓消費者不需要再利用有線充電進行充電,才是無線充電取代有線充電真正的機會點。
筆者現(xiàn)在就常常利用無線充電,在一天中的瑣碎時間,例如回復(fù)郵件、開會、查詢數(shù)據(jù),甚至邊開車就能邊充電,所以回到家之后,已經(jīng)不太需要再對手機充電了,也因此幾乎很少使用到有線充電。
此外,無線充電裝置,還必須讓消費者:
. 可使用保護殼充電,發(fā)射器與接收器的距離可以更遠。
. 可以有較大范圍的無線充電區(qū)域,把無線充電對位的問題降到最低。
. 支持各家不同手機的無線充電規(guī)格與特殊通訊協(xié)議。
. 統(tǒng)一的無線充電規(guī)格,能從小功率到大功率的無線充電發(fā)射器,都能讓手機進行無線充電。
e-SIM普及有利于無線充電發(fā)展
筆者曾經(jīng)在之前的文章有提到過,因為物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu),手機有可能變成物聯(lián)網(wǎng)的控制中心,進而能夠利用語音的方式,控制智能家庭內(nèi)的所有裝置;也因此,未來的智能型手機須要加強防水的功能。 目前的智能型手機主要有四個破孔,包含喇叭、麥克風、SIM Card,以及手機傳輸數(shù)據(jù)與充電的接口。
然而,隨著e-SIM的普及,未來的SIM Card是可以取消的。 例如Google的Pixel 2手機雖然還是保留實體的SIM Card,但已經(jīng)開始提供e-SIM的使用方式,也有越來越多的裝置開始采用e-SIM,像iPad Pro、Apple Watch Series 3、Samsung Gear S2等裝置。
綜上所述,可以看出將來隨著無線傳輸速度的加速,無線充電功率的提高,未來手機沒有實體SIM Card與充電孔的機會大大提升,到時候消費者就再也不須要擔心在廚房、浴室跟其他的潮濕環(huán)境下,使用電子產(chǎn)品會有損壞的問題。 如果能夠達到以上的規(guī)格,相信無線充電世界的實現(xiàn),將是指日可待。
(本文作者為智能能源協(xié)理)
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