Технологія Mi Air Charge від Xiaomi та її можливості

Відтоді, як були винайдені електричні пристрої, багато пристроїв потрібно було підключати до постійного джерела живлення, щоб працювати. Живлення від батареї дозволяє деяким пристроям відпочити від постійного підключення до мережі. Однак батареї все одно потрібно заряджати, і протягом тривалого часу це вимагає підключення пристроїв до мережі. Останніми роками бездротові зарядні панелі зробили життя легше.

Вам не потрібно тягнутися до кабелю, який впав або не впорався під час під’єднання. Ви можете просто покласти телефон у певне місце, і він зарядиться без зайвих зусиль. Бездротова зарядка є надзвичайно зручною і навіть вбудована в такі речі, як столи та журнальні столики. Тож вам навіть не обов’язково мати окрему зарядну панель.

Це все ще працює, лише якщо ваш телефон знаходиться в потрібному місці. Асортимент зарядних панелей в основному нічого. З деякими вертикальними підставками для заряджання ви навіть не можете покласти телефон набік, щоб дивитися відео, поки він заряджається. І якщо ви зіб’єте телефон із зарядної панелі або покладете його недостатньо обережно, він просто не працюватиме.

Спосіб виправити це досить очевидний, збільшити діапазон. Можливість заряджати свій телефон або навіть інші пристрої, просто розмістивши їх у тій самій кімнаті, що й зарядний пристрій, змінила б правила гри. Однак це супроводжується серйозними технічними перешкодами.

Кожні кілька років у цій сфері відбуваються певні зміни. Energous, наприклад, робив презентації на кількох виставках CES, але досі не має жодних продуктів, орієнтованих на користувачів, і, звичайно, не став відомим із такою корисною технологією. Xiaomi, однак, є загальновідомою назвою.

Компанія є третім за величиною виробником смартфонів і має серйозний бюджет на дослідження та розробки для вирішення подібних проблем. Xiaomi також має довгу історію розвитку високошвидкісної зарядки телефонів, як дротової, так і бездротової. Отже, завдяки анонсу Xiaomi про свою технологію Mi Air Charge , ми можемо поглянути на майже відчутні технології майбутнього.

Чому бездротова зарядка в масштабі кімнати така складна?

Перш ніж ми розберемося, як працює Mi Air Charge, варто пояснити, чому бездротова зарядка складна, щоб ми могли адекватно оцінити технологію, яка забезпечує її роботу. Бездротова зарядка працює за тим же принципом, що й NFC та RFID-карти та зчитувачі. Він використовує примху електромагнетизму.

Будь-який електричний струм створює магнітне поле. Магнітне поле може, у свою чергу, індукувати електричний струм у колі. Ретельно спроектувавши дві схеми, ви можете створити одну, яка створює магнітне поле, яке генерує електричний струм в іншій, фактично передаючи електрику бездротовим способом. Так працюють сучасні бездротові зарядні пристрої.

Проблема в ефективності. Створене магнітне поле поширюється рівномірно в усіх напрямках. Це означає, що напруженість поля падає приблизно в квадраті відстані. Отже, якщо ви можете передати 10 Вт потужності на відстань 1 см, це впаде до 2,5 Вт лише на 2 см. Обсяг енергії, який вам знадобиться для бездротової зарядки таким чином на будь-якій відстані в масштабі кімнати, швидко стає смішним. Масштабування технології не є життєздатним рішенням, тому потрібно щось змінити.

Введіть Mi Air Charge

Mi Air Charge використовує технологію «формування променя», щоб зробити бездротову зарядку в масштабі кімнати якщо ще не реальністю, то принаймні можливістю. Формування променя — це перевірена технологія, якою ви можете користуватися щодня, навіть не підозрюючи про це. Сучасні маршрутизатори Wi-Fi з декількома антенами використовують формування променя, щоб збільшити радіус дії та потужність сигналу.

Формування променя працює на простій передумові, що хвилі можуть заважати одна одній. Припустімо, у вас є дві брижі в басейні води, і вони перетинають одна одну. У цьому випадку піки та спади двох брижів поєднуються, щоб створити суперпіки та суперспади, коли вони вирівнюються з відповідними аналогами, перш ніж продовжити свій шлях. Це трапляється з будь-якою хвилею, навіть світлом, як радіохвилі, які використовуються в Wi-Fi.

З точки зору потужності сигналу Wi-Fi, ці суперпіки є гарячими точками. Ретельне регулювання потужності сигналу кількох антен створює інтерференційну картину, яку можна налаштувати. За допомогою певної розумної обробки можна переконатися, що гаряча точка сигналу з інтерференційної картини розташована на фактичному пристрої, збільшуючи швидкість передачі та максимальну дальність. Що ще краще, можна навіть налаштувати схему перешкод у режимі реального часу, щоб гарантувати, що гаряча точка потужності сигналу слідкує за вами. Інші пристрої у вашій мережі знаходяться поруч, коли кожен з них рухається.

Mi Air Charge робить те саме. Він просто використовує іншу частоту світла. Він також використовує індукційний струм для заряджання пристрою, а не для передачі даних на високій швидкості. На жаль, це трохи складніше. Підключені пристрої Wi-Fi зазвичай передають дані на маршрутизатор у звичайних умовах. Це дозволяє маршрутизатору постійно і точно відстежувати їх відносне розташування та за потреби коригувати схему перешкод. Рішення для бездротової зарядки не обов’язково мають зворотний сигнал для цього.

Mi Air Charge має базову станцію з п’ятьма антенами, щоб все це працювало. Вони використовуються для точного визначення місцезнаходження радіомаякової антени в сумісному пристрої в радіусі дії. Базова станція фактично передає потужність за допомогою масиву з 144 (так, сто сорок чотири – це не помилка) антен для створення інтерференційної картини через формування променя сигналу мм-хвиль. Приймальний пристрій має масив із чотирнадцяти антен, які перетворюють сигнал у потужність для зарядки пристрою.

Xiaomi стверджує , що технологія може одночасно передавати 5 Вт потужності на кілька пристроїв. Він також стверджує, що потужність може бути отримана на відстані кількох метрів і що сигнал не погіршується об’єктами на шляху. На жаль, як би чудово це не звучало, є й погані новини.

Погані новини

Однією з проблем цієї технології є те, що вона жодним чином не сумісна з поточними пристроями. Для роботи вам потрібно, щоб ваш телефон мав відповідне обладнання, чого зараз немає. Ви можете додати необхідну електроніку за допомогою адаптера або зарядного пристрою. На жаль, це призведе до збільшення обсягу та, ймовірно, займе порт зарядного пристрою.

Інша проблема, ймовірно, ціна. Хоча ваш телефон уже має низку антен, додавання ще кількох не коштуватиме надто багато. Базова станція інша. Базова станція мала б витримувати більше енергії, що не є великою проблемою. Він також мав би мати майже сто п’ятдесят антен всередині. Це почне коштувати чимало грошей. Ви також отримуєте вартість процесорної потужності, необхідної для обробки всього. Реально кажучи, ви, швидше за все, матимете ще вищі ціни протягом кількох поколінь. Такий так званий «податок на перших користувачів» є стандартним для передових технологій.

Маса, ймовірно, буде другорядною проблемою. Хоча кілька додаткових антен не будуть проблемою для телефону, простір є дуже дорогим, і, ймовірно, доведеться щось поступитися. Крім того, базова станція, ймовірно, буде досить великою, розміром приблизно з кілька маршрутизаторів, поставлених один на одного. Насправді ви можете побачити це на зображеннях прес-релізу Xiaomi , де базова станція виглядає розміром із бічний столик поруч із диваном.

Останнє питання, принаймні на даний момент, це просто час. Xiaomi спочатку анонсувала Mi Air Charge у січні 2021 року. Відтоді більше не згадувала про нього. Він видалив оригінальне оголошення зі свого блогу, хоча його все ще можна побачити через Wayback Machine . Це свідчить про те, що Mi Air Charge був більше технологічною демонстрацією, ніж прототипом продукту, майже готового до виходу на ринок.

Висновок

Однією з речей, яку ми не порушували як проблему, було обмеження до 5 Вт. Хоча 5 Вт може бути небагато, варто зазначити, що це рання технічна демонстрація, а не кінцевий продукт, тому характеристики можуть змінитися в майбутньому. Варто також зазначити, що зарядка потужністю 5 Вт є відносно щадною для акумулятора, погіршуючи її роботу менше, ніж високошвидкісна зарядка. Тож якщо у вас є час для повільної зарядки пристрою, це насправді краще для його довговічності. Це говорить про справжню силу такого продукту. Якщо розмістити його на робочому місці чи у вашому домі, він зможе акуратно заряджати багато пристроїв одночасно протягом тривалого часу.

Теоретично таким же чином можна було б живити інші пристрої. Наприклад, пристрої з низьким енергоспоживанням, такі як пульти дистанційного керування телевізором та інші одноразові пристрої з живленням від батарейок, були б ідеальним варіантом використання. Така комбінація, ймовірно, також зменшить кількість відходів одноразових батарей. Багато пристроїв IoT також можна зробити сумісними з бездротовою системою живлення.

Дійсно, бездротова доставка живлення була б чудовою зручною функцією. Імовірно, це також стане реальністю у відносно найближчому майбутньому. Хоча у нас є техніка, щоб зробити це за допомогою технології, яку ми маємо зараз, як показує концепція Xiaomi Mi Air Charge. Це була б передова технологія з пов’язаними високими витратами. Без широкого впровадження пристроїв йому також непросто потрапити в домівки людей. Щоб почати використовувати його, вам знадобиться нове обладнання та потрібно замінити старе обладнання.

Ми з нетерпінням чекаємо почути більше на цю тему. Або від Xiaomi з оновленим описом продукту, або від конкурента, який просуває технічний прогрес. Ми також дуже хотіли б, щоб будь-який майбутній продукт був стандартизований на користь усім споживачам. В ідеалі це сталося б без тривалого періоду конкуренції стандартів. На жаль, на даний момент ідея не зовсім готова для показу в прайм-тайм. Не забудьте поділитися своїми думками в коментарях нижче.