文 | 陈大志
“真正的无线电源应该像Wi-Fi那样。当你进入家门时，口袋中的手机就可以自动充电。你不需要将手机放在某个地方或者调整设备的方向，甚至不需要知道电源发送器在哪里”，美国无线充电技术公司Ossia创始人、首席科学家哈特姆·扎因(Hatem Zeine)曾这样说道。
愿景虽好，但关注该领域的朋友应该知道，目前的无线充电技术仍存在很大的局限。大多数情况下，“无线充电器”是指一个需要将移动设备放置在上面才能进行充电的充电底座、充电垫或支架，而且这些充电设备本身还要与附近的插座相连。如果把手机从这些设备上拿开哪怕几厘米，充电过程就停止了。
不过最近，由几名MIT毕业生开发的一款非接触式无线充电设备可能会改变目前的状况。
Pi作为一家专注无线充电技术的初创公司，在TechCrunch 举行的创业竞技场环节上首次亮相便推出了这款无线充电产品——Pi Charger。它的形状像一个灯罩，支持多个设备在距离该充电产品1英尺（约30厘米）的范围内充电，不限位置，不限方向。
该充电产品可以同时为四部手机和一部iPad全速充电。Pi公司的联合创始人、MIT博士生Lixin Shi表示，目前Pi Charger的最大输出功率为20瓦，但理论上可以通过集成更高额定功率的组件来提高功耗，这意味着未来这款产品或许也可以为笔记本电脑等大功率设备充电。
虽然不同于其他公司这几年一直在尝试的全空间充电（full-room charging）概念，但Pi Charger已经有了比市面上已有的无线充电板更高的灵活性。
据Pi联合创始人约翰·麦克唐纳（John Macdonald）介绍，与国际主流的无线充电技术标准Qi相同，Pi Charger采用的也是电磁充电技术，内部装有谐振感应器。但他们的秘密武器是一种特殊的聚束算法，这些波束可以将磁场安全地引导至设备所在位置，实现短距离充电。
“这个算法的核心在于它可以让我们创建一个磁场。尽管想法没什么创新之处，但是团队成员提出的这一算法模型简化了这一非常复杂的问题，原先在i7处理器上需要几分钟的计算时间才能解决，现在通过简单的微控制器在两个时钟周期内就能获得最佳的解决方案。”
研究团队花了3年半的时间研究开发了Pi的磁场整形部件。麦克唐纳说：“研发这种技术需要解决电磁学中的一个最困难的数学问题，所以在此之前没有人成功过。电力是无线世界真正的前沿地带。”
当然，远程无线充电在业界也不算什么新鲜事了。脱胎于MIT实验室的初创公司Witricity利用电磁共振方法进行无线充电，同样可以手机离开充电器一段距离仍然保持充电状态。成立于2013年的创业公司Ossia已经展示了使用射频波在超过30英尺（9米）的范围内给移动设备充电。
无线充电技术研发公司Energous则在CES 2017上宣布将在今年正式推出WattUp无线充电技术，芯片可以将接收到的无线电波转化为电力，充电范围能达到 5.8 米左右。而来自加州的初创企业uBeam想法更别致，通过将超声波转化为电流来给目标设备充电。
但该公司的首席技术官兼联合创始人Shi认为，Pi的磁场技术可能更适用于人们每天使用的手机、平板电脑等移动设备。
“我们认为电磁感应是向手机、平板电脑和其他便携式电子产品充电的最佳方式。问题的关键在于如何使这种充电方式更灵活、能同时支持多个设备，并且使产品的应用范围得以扩展。Pi团队花了一年多的时间才完成所有的数学证明。”
现在，麦克唐纳团队计划将Pi充电器作为独立产品出售，不过他们还没有确切地定价，但预计会在2018年上市，价格可能低于200美元。
公司目前在和合作伙伴谈论可将该技术整合到其他设备的可能性，例如Google Home或Amazon Echo等智能音箱产品。而且为了兼容更多的移动设备，他们也在研发磁性充电盒。
在可预见的未来，无线充电市场潜力巨大，随着苹果最新发布的产品将其作为一大卖点，该技术无疑会得到进一步的普及。
但是无线充电投入市场目前还存在不少挑战，例如无法远距离使用，无法兼容多种设备（因为目前无线充电领域还没有统一的标准），消费市场与工业市场也需要细分。另外，就算已经有了完美的无线充电方案，这一技术的普及也离不开消费电子制造商对无线充电功能的支持。
无线充电联盟（Wireless Power Consortium）主席门诺·特里夫斯（Menno Treffers）曾说：“当我们开发无线充电标准时，最重要的因素就是安全、效率和成本。一旦开始远距离传输电力，上述所有因素都将变得更加困难”。
Disney Research首席研究科学家、实验室副主管阿兰森·萨姆普（Alanson Sample）也表达过相同的看法：“从某种程度上说，真正需要权衡的是电子设备在安全的情况下可以获得多少电力，以及可供我们自由移动的范围有多大。”
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