Сегодня Xiaomi представила станцию беспроводной зарядки, не требующую близкого контакта со смартфоном. Рекламный ролик существует только на китайском, причем опубликован он не на официальном аккаунте:
В достоверности сомневаться не стоит: официальный твиттер-аккаунт подтверждает.
Обещается возможность, запрос на которую я давно слышу: возможность зарядки смартфона без проводов, но не так как это сделано сейчас (различными вариациями зарядных «ковриков»), а вообще без дополнительных действий: зашел в комнату, оснащенную зарядной станцией и телефон начал заряжаться. Стало бы значительно удобнее: смартфон бы оставался максимально заряженным, пока вы находитесь в помещении.
/* Далее немного моих художественных рассуждений
Идея не нова: фактически сам Никола Тесла после осознания физики радиоволн(хорошее школьное видео, где можно освежить школьные знания) вначале пытался передать энергию, а не информацию. Существуют теории заговора, о том, что он якобы открыл способ передачи энергии через «эфир» со 100% КПД, но прилетело НЛО, и опубликовало здесь эту надпись. Чаще всего люди просто видят слишком много магии в слове «резонанс».
Может показаться, что если приемник и передатчик находятся в резонансе, то вся энергия передается с КПД 100%. На самом деле это нормальный режим работы антенн, иначе уже на антеннах сигнал бы ослаблялся.
Скорее всего, он сразу понял, что передавать информацию по радиоволнам гораздо интереснее, ведь даже несмотря на то, что сигнал затухает или искажается, зная его фундаментальные свойства (гармонические колебания на определенной частоте), его можно выделить среди помех и усилить. Дальнейшее совершенствование алгоритмов модуляции и коррекции ошибок позволило нам увеличить дальность радиопередач и снизить излучаемую в эфир мощность. Сегодня модуляция LoRa, и разные типы узкополосных модуляций позволяют обмениваться информацией на десятки километров, потребляя при этом не более 25 мВт.
*/
Есть даже реализации разной степени функциональности, например, Wi-Charge, sonicEnergy. Все пытаются взять какой-то источник энергии и сфокусировать его поток на смартфон, который сконвертирует эту энергию в заряд батареи. Фокусировать надо потому что та энергия, которая «не попала» в смартфон будет потерянной и снижать КПД. Xiaomi поместили в смартфон передатчик, помогающий зарядной станции отслеживать положение смартфона и с помощью ФАР «светят» миллимитровыми волнами в смартфон. Другие компании пробовали инфракрасное излучение и ультразвук.
Эта «башня» имеет 5 фазовых антенн, помогающих определять местоположение смартфона (или совместимого устройства) в комнате за миллисекунды. Она также имеет 144 антенны, которые передают миллиметровые волны.
Но даже если вам удастся сфокусировать весь пучок энергии на смартфоне, то вступает силу другое фундаментальное ограничение физики радиоволн: после покидания антенны передатчика, радиоволна будет терять энергию пропорционально квадрату пройденного расстояния.
Очень хорошо о проблемах таких зарядных станций рассказал Дейв на канале EEVblog:
Как и с ИК-излучением, проблема миллиметровых волн в том, что серьезным препятсвием для них может стать даже лист бумаги. Так что в кармане смартфон заряжаться не будет. Обратите на это внимание на видео: они всегда держат его так, что приемник и передатчик находятся в прямой видимости, кроме непонятного момента тут:
Но я не знаю китайский, возможно на видео это объясняют.
А еще обратите внимание на размеры зарядной станции, ведь даже в теории, для работы в комнате 5 х 5 метров, ее мощность должна превышать киловатт.
Исходя из всего вышеописанного, скорее всего, Xiaomi удалось добиться зарядки смартфона, лежащего на столе рядом со станцией. А уже на расстоянии 2-3 метра (не забываем про прямую видимость) возможна только «подпитка». С другой стороны, даже снижение скорости разряда может быть полезным.
Фундаментальное ограничение физики радиоволн делает такие устройства крайне неэффективными и обреченными на работу с КПД уровня 0,1 — 9,0%. Около 15-20 лет назад из-за низкой эффективности 50 Гц трансформаторов в зарядках телефонов индустрия массово перешла на импульсные зарядки. Очень сомнительно, что в современном мире зеленой энергетики мы можем себе позволить себе обогревать помещение 0,5 — 1,0 кВт обогревателем ради зарядки смартфона мощностью 5 Вт. Вышки 5G нервно курят в сторонке.
А реальность и вовсе в том, что Wi-Charge, sonicEnergy и другие подобные проекты — это просто скам инвесторов или кикстартера.
Возможно, сделать беспроводную зарядку можно, используя другой тип взаимодействия частиц, при котором, энергия излучения не убывала с расстоянием(лучи холода и гравитационные волны, шутка), но явно не на электромагнитных волнах.
