Об устройствах с беспроводным питанием активно стали писать около двух лет назад, когда в новостных лентах прошел анонс новой технологии по зарядке мобильных телефонов без проводного подключения к аккумулятору. Причем тогда были представлены две ключевые технологии реализации: электромагнитная индукция и использование магнитного резонанса. Потом данная новость перекочевала в анонсы будущих технологий автомобильной промышленности. В частности, рассматривался вариант подзарядки электромобилей. А в 2010 году ученые добавили в область ближайшего практического воплощения еще один метод беспроводной передачи электроэнергии - за счет узконаправленных электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне. А самих методов, которые активно изучаются и прорабатываются изобретательскими лабораториями множества компаний, сейчас чуть меньше десятка.

Практическая реализация некоторых технологий уже состоялась и довольно широко. Достаточно упомянуть пассивные RFID-чипы. А в целом, человека окружает много источников энергии. Достаточно вспомнить примеры из детства, когда мы собирали детекторные пассивные радиоприемники - реальное доказательство того, что радиоволна тоже может быть источником энергии, передаваемой на расстояние беспроводным путем.

В этом обзоре мы рассмотрим основные реальные технологии, причем сделаем упор больше на существующие коммерческие решения, нежели на опубликованные результаты научных экспериментов.

Основные принципы

Большинство новинок сейчас базируется на магниторезонансном методе передачи, суть которого объяснить довольно легко. К источнику питания подключен так называемый долгоживущий резонатор, который выступает в роли передатчика. Он создает внутри себя магнитное поле. Если поместить в радиус приема резонатор, настроенный на ту же частоту, что и передатчик, образуется электрическое напряжение. В объяснении все звучит очень просто, но при этом стоит отметить, что данная технология впервые показала реальные результаты, годные для общего применения, только в 2007 году (демонстрация группы под руководством профессора Марина Солячича из Массачусетского технологического института (MIT), они беспроводным путем зажгли 60-ваттную лампочку на расстоянии 2 м). В основе опытов был все тот же принцип магнитного резонанса. Причем затем была реализована система "один-ко-многим", то есть, от одного передатчика стало возможно заряжать сразу несколько устройств. И исследователи отметили интересную зависимость: чем больше устройств, тем выше КПД беспроводной передачи.

До этого было много теории и исследований. Причем тут можно вспомнить и Никола Теслу, который видел будущее в бепроводной передаче электричества.

В общем, к самой теме активно вернулись только в конце "нулевых". К 2008 году мировые производители объединились в специальный консорциум Wireless Power Consortium (www.wirelesspowerconsortium.com), предназначенный для выработки общей технологии и соответствующих стандартов для производства маломощных беспроводных устройств для питания и подзарядки. И работоспособная модель уже получена.

Подробное описание, понятное даже для освоивших школьный курс физики, есть на сайте консорциума.

Зарядные станции Powermat

Эти устройства уже продаются, первая демонстрация состоялась на выставке CES 2009. Сейчас можно приобрести несколько различных вариантов: для путешествий ($99), Nintendo DS (US$30), Apple iPhone 3G и iPod (US$40), Blackberry Bold, Pearl, Curve 8300 и 8900 ($US30).

Базовая станция предусматривает одновременную зарядку нескольких устройств. При этом разработчики предлагают отдельно приобрести универсальный приемник, который можно подключать к любому требуемому в подзарядке мобильному телефону или КПК за $30. Если устройств несколько, то и приемников покупается несколько.

Зарядные станции WildCharge

Это также новинки, имеющие отношение к анонсам на CES 2009. Тогда предполагалась система, подразумевающая комплект из универсального адаптера/приемника, поддерживающего около 100 популярных устройств, который можно приобрести за $39.99, а общий комплект, включающий адаптер/приемник и базовую станцию, стоит $79.99.

Ближе к концу 2009 года компания несколько поменяла тактику и ценовую политику, выпустив более дешевый адаптер PowerDisc $19.99, а общий комплект со станцией стал стоить $64.99. При этом был расширен модельный ряд с включением популярных iPhone и новых устройств от Blackberry.

Texas Instruments

На выставке CES 2010 компания Texas Instruments продемонстрировала систему универсальной беспроводной зарядки для множества портативных устройств различных типов от мобильных телефонов до MP3-плееров и GPS-навигаторов. Сейчас его еще нет в продаже - объявлено появление коммерческих реализаций в четвертом квартале 2010 года. При этом на CES 2010 была указана примерная цена - $250 за комплект приемник/передатчик. Подробной спецификации представленного на выставке прототипа пока нет, хотя можно предположить, что речь идет о реализации зарядки на расстоянии от базовой станции.

Стоит отметить для тех, кто не знает: компания Texas Instruments является технологическим донором для множества производителей, и на базе ее технологий выпускается очень много современной продукции. Сам факт того, что TI продемонстрировала работающую версию беспроводной системы передачи энергии, уже говорит о том, что массовое применение технологии не за горами.

Зарядные устройства Mobee Technology Magic Charger для Magic Mouse

Специально для беспроводной мыши Apple Magic Mouse в октябре 2010 года фирма Mobee Technology (www.mobeetechnology.com) выпустила устройство беспроводной подзарядки, называемое Magic Charger.

В комплекте поставки два основных модуля: блок, в который устанавливаются аккумуляторы типоразмера ААА, которые требуется зарядить, и непосредственно сама базовая станция. База имеет размеры 118 x 65 x 9 мм и подключается к USB-порту компьютера. Вообще, все выглядит достаточно эстетично. На базе имеется специальный светодиодный индикатор, если он горит красным, то зарядка не производится, синим - процесс идет, зеленым - зарядка завершена.

Стоимость Magic Charger составляет $29.90. Причем, как можно понять, это универсал, который просто может делать подзарядку аккумуляторов ААА, а с Apple Magic Mouse его объединяет схожий дизайн. К тому же обычное зарядное устройство стоит гораздо меньше, а пользователи Apple более склонны к приобретению футуристических вещей.

Зарядные устройства Fujitsu

В середине сентября 2010 года Fujitsu также продемонстрировала рабочую модель базовой станции беспроводной подзарядки, рассчитанную на одновременное подключение нескольких устройств.

И хотя активные продажи планируются не раньше 2012 года, в представленной модели значительно проработана сама система передачи с достижением КПД 85%. Причем компания планирует одновременно с зарядными устройствами для небольших гаджетов реализовать систему бесконтактной зарядки автомобилей по тому же принципу (магнитного резонанса).

Итак, что мы имеем?

Зарядные устройства, основанные на беспроводном принципе передачи энергии, уже есть и продаются. Множество изобретательских подразделений крупных компаний сейчас занято практическим воплощением решений. Фирма Texas Instrunments, являющаяся технологическим донором для множества производителей электронных устройств, продемонстрировала рабочую модель для гибридной подзарядки. Вообще, в этом сегменте очень здоровая конкуренция.

Что нас ждёт?

Сегодня не стоит рассчитывать на большие объемы продаж беспроводных зарядных устройств, потому как они дороже обычных, а явного преимущества в использовании новых технологий пока не наблюдается, разве что они могут приносить эстетическое удовольствие. Конечно, мы можем увидеть целый ряд моделей, в которых предусматривается одновременная зарядка сразу нескольких устройств, но данное преимущество, учитывая стоимость приемников и передатчиков, не является особенно заманчивым.

Ситуация переломится только тогда, когда все участники консорциума Wireless Power Consortium перейдут на беспроводные технологии подзарядки. Причем на данный момент предусматривается и дальнейшее развитие использования беспроводных технологий для маломощных устройств.

Например, на CES 2010 компания Haier, специализирующаяся на производстве высокотехнологического оборудования, продемонстрировала телевизор HDTV, который запитывается беспроводным путем по новой технологии Wireless Home Digital Interface (WHDI), с одной стороны являющейся ноу-хау компании, с другой - базирующейся на вышеупомянутой технологии MIT.

Если описывать ближайшее будущее внедрения беспроводных технологий, то оно может выглядеть примерно так: все маломощные устройства будут оснащены аккумуляторами, а сами беспроводные технологии будут служить в виде зарядных устройств для них. Причем не так важна принадлежность этого устройства, будь то мобильный телефон, MP3-плеер или телевизор. Опыты, которые проводятся сейчас, затрагивают не только вопросы увеличения КПД, но и зоны действия передатчика. Таким образом, станет возможным отказаться от близкой привязки к базовой станции.

Что это может дать в итоге? Представьте себе LCD-монитор, который подключается к компьютеру и запитывается от него без всяких проводов. По такой же технологии можно подключать внешние накопители, DVD-плееры.

Еще одна довольно интересная развивающаяся сейчас ниша - создание зарядных устройств, которые запитываются от эфирных радиоволн. В этом и прошлом годах уже состоялось несколько вразумительных демонстраций того уровня, что в данное можно поверить.

Кристофер,
itcs.3dn.ru