2016年2月3日星期三

Qi無線充電全球起飛 香港成立首家測試認證中心


從手機至平板電腦,日常生活有愈來愈來不同的充電制式;廠商為了保持佔有率,從電源線至變壓器,充電標準百花齊放;不單衍生大量充電設備和電子垃圾,電源的互不兼容,令消費者極不方便。

近年電子產品,加上手錶和其他穿戴式設備;加上物聯網(IoT)興起,大量感應器蒐集數據,充電物品更多,但並非每樣物品皆可接充電線,統一無線充電制式,可說大勢所趨。

最初本港科學園ConvenientPower公司主力開發的無線充電標準,2008年成為獲無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)認可,發展成工業標準Qi(讀音Chee)聯盟。Qi聯盟共有二百多家成員,與近期合併,同樣有二百多成員的另一無線充電聯盟AirFuel,分庭抗禮。

最近,天祥公證行(Intertek香港)成為全球第一家獲WPC認可,為Qi全功率無線充電產品進行測試和認證服務的檢測機構。去年六月,WPC推出Qi的1.2版本,除了一般USB充電支援的5W低電壓(Basic),又加入15W中電壓模式(Extended),後者更同時支援平板電腦和便攜充電池,充電量大幅提昇後,又支援快速充電,可較USB快三倍完成充電。

Intertek香港是唯一獲WPC授權為1.2版本中/低電壓產品同時提供測試和認證服務,確保兼容性、安全和一致用戶體驗。

車廂內置無線充電

無線充電聯盟副主席鄧蘊美是ConvenientPower總裁和合夥創辦人,也是Qi制式主要推動者。Qi制式2008年推出,2011年才有首部支援Qi手機誕生,如今已多達90款Qi手機。Qi認證產品增至九百三十多款。鄧蘊美說,2015年是Qi制式的轉捩點。

2015年,無線充電的公眾認知度升了一倍,消費者認識優點後;市場轉向成消費需求主導。另一轉變為不少品牌,宣傳以無線充電為產品賣點;包括了三星、宜家傢俬、豐田汽車。2012年底,豐田汽車推出車廂內具Qi充電座的汽車;不少車廠紛紛效尤,不單加入了充電座,同時可憑手機,辨認駕駛者身份,自動對配對藍芽播出手機音樂,並取得GPS資訊,獲悉經常到訪目的地,建議駕駛路線,自動調校座位和倒後鏡等。

去年,具備無線充電的汽車,從前年15款,大幅增至25款。「車廂內的環境緊迫,安全更非常嚴格;車廠加入Qi無線充電座,可見制式已臻成熟。2017年,預計八成的汽車品牌,會推出至少一款內置Qi無線充電的車種。」鄧蘊美說,從汽車業可側見Qi接受程度正加速。

雖然香港的Qi發展,仍方興未艾;從2014至2015年,全球內置Qi充電流動裝置數量已番了倍半,從五千萬激增至一億五千萬件,香港普及程度年內肯定大增。

餐廳酒店推免費充電

Qi制式陸續獲零售連鎖和酒店採用;宜家就推出了支援Qi充電傢俱。愈來愈多餐廳和酒店於全球各地,提供免費無線充電服務,連鎖快餐店麥當勞及咖啡連鎖Starbucks,亦計畫向顧客提供免費Qi充電服務;英國麥當勞已有二百多個Qi無線充電服務點,萬豪酒店客房亦加入Qi充電座,Qi有望成為各酒店客房標準配備。

去年,位於荷蘭阿姆斯特丹市,號稱全球最智能商業大樓The Edge落成啟用,工作空間也加入了Qi無線充電,溶入了建築設計內。

目前,所有無線充電的流動設備均支援Qi,全球市場佔有率最大,有望迅速降低元件價格,並擴大消費選擇,更佳用戶體驗。Qi所有充電標準後溯兼容,新版本充電器支援舊版本設備,不同版本可互相操作,測試和認證服務是普及化的前題。

鄧蘊美說,認證對於Qi降低成本和擴大應用範圍,兩者同樣重要。不同地點的充電服務,均要求不同功能。「餐廳和公眾場所注重成本,要求較大充電接觸面,數部設備同時以不同電壓充電,甚至更遠充電間隔(Z-height)隔空充電。私家車內,充電則要求安全度和更佳用戶體驗,不同元件測試互通,對普及化很關鍵。」

Qi產品誕生短短五年,價格迅速滑落。反觀歷史上其他的工業標準;例如Wi-Fi和藍芽,均須長達十年才完全普及。鄧蘊美說,從此判斷Qi離市場臨界點,仍有遙遙長路。

無線充電並非只針對手機和流動設備。不少正開發的智能設備,均難以接入電源插頭,均可考慮無線充電。鄧蘊美指,市場已有無線充電的智能籃球,儲存射球和傳球的數據,甚至支援不少防水和醫學設備。無線充電可為加入感應功能的產品,無線甚至遙距充電,促使智能和嵌入式設備更快誕生。

Qi制式之父

香港大學電機電子工程系許樹源教授於1998年開發無線充電技術,後來成為低電壓無線充電的Qi的基礎,可說Qi制式之父。2006年,許教授遇見了鄧蘊美,雙方一拍即合,推廣無線充電;2010年,Qi終獲WPC採用為全球充電標準。

許教授說,無線充電的理論基礎;1891年發明家Nikola Tesla(Tesla汽車亦是以之命名)已發表了傳輸原理,以電磁共振實驗證明其可行性;原理上跟無線廣播一致,比Marconi更早實證了無線電波的存在。許教授說,Tesla證實了無線傳輸電力的可能性;卻礙於配套技術不成熟,一世紀後才水到渠成,無線充電得以面世。

1994年,高電壓無線充電先驅新西蘭奧克蘭大學的John Boys教授,開發以高壓無線充電技術,可為移動的機器人無線充電。90年代末,許教授則研究低電壓無線充電,結果成Qi制式雛型。

許教授說,如今無線充電的電壓,可從5W高至10kW不等。終有一日,從手機至電動汽車皆可無線充電,到泊位後隨即充電。隨著Qi支援高電壓;從手提電腦,廚房用具、防水裝置、運動用品和智能衣服,皆可充電。無線充電也支援遙距IoT物件,不同環境內蒐集數據。港大正開發植入人體的醫療無線充電設備,甚至以無線充電,刺激細胞生長,加快手術後傷口痊癒。無線充電可促進創新,為更多產品加入智能。

以往無線充電和線圈裝置,兩者成一直線才能充電。許教授說,港大已開發出可多角度充電無線充電技術,線圈裝置只要置於附近範圍就可充電,充電器設計和放置亦更靈活。



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