德儀推WPC1.1 Qi無線充電 盼電信商成推廣助力

德州儀器今日（5/29）宣布支援 Wireless Power Consortium 無線充電聯盟最新的 WPC 1.1 Qi 標準，其擁有 70 x 20mm 充電面積，是目前 18 x 18mm 標靶式（Bull's-Eye）無線充電面積的四倍，並提高功率、將充電效率提升至 70%，同時支援寄生金屬（Parasitic Metal）與外部物體檢測機制，可避因金屬或生物介於手機與充電板間所可能造成的危害或產品損壞。德州儀器目前推出的 bq500410A 與 bq51050B 無線充電模組即支援最新 WPC 1.1 Qi 標準，其中後者採用單級（Single-stage）設計，可節省 60% 電路板空間。另外，德州儀器也認為，無線充電是否能夠順利推廣，電信商的影響力很大，像是日本與美國皆因為電信商的需求，強化了手機廠推出 Qi 無線充電手機的動力，而亞洲地區則期盼未來中國電信商能夠加入。 

▲德州儀器認為無線充電存在的目的並非取代傳統的有線充電，而是一種共存的發展，如同 Wi-Fi 普及後並未讓 RJ45 有線網路消失。

2008 年成立的 Wireless Power Consortium 無線充電聯盟（WPC）目前成員數超過 146 家廠商，其所制定的 Qi 標準，是目前最具規模、且實際上市商品最多的無線充電技術規範，目前全球已經出貨的無線充電相關產品已達 1,500 萬個，預估 2013 年總出貨量可達 4,000 萬，其中就有 50% 以上支援 Qi 標準。而 Qi 規範標準也已經於 2013 年 5 月進入第二代，由 WPC 1.0 提升至 WPC 1.1。WPC 聯盟的主要任務除了訂定 Qi 標準，最重要的就是透過全球九間檢驗機構，對廠商的產品是否符合進行認證，使其能夠與其他任何通過 Qi 檢驗的產品共用無線充電功能。


▲德州儀器目前已推出符合 Wireless Power Consortium 無線充電聯盟（WPC）Qi 標準的無線充電裝置為主，雖然也有加入 Power Matter Alliance（PMA）與 Alliance for Wireless Power（A4WP）組織，但目前暫無針對這兩個標準推出解決方案。但未來希望能夠推出同時支援 WPC 與 PMA 兩種標準的無線充電裝置，而 A4WP 則是屬於另一個層面的技術，要切入市場還需要一段時間。

WPC 無線充電聯盟所推出的 Qi 標準，目前主要採用的是非接觸低頻的電磁感應（Inductive Based）技術，簡單來說有點像是微波爐的原理，因此雖然手機與充電板距離很近，但若充電中有金屬等物體介入兩者之間，將會造成發熱甚至讓充電板或手機溶解的危險，也因此 WPC 1.1 Qi 標準中才會加入感測金屬、生物的安全機制。而相對於另外兩個較晚出現的 Power Matter Alliance（PMA）與 Alliance for Wireless Power（A4WP）組織，WPC 最大優勢在於發展較早、成員較多，且組織較完整，較多會員廠商的支持對於早先一步搶得市占率也有很大的幫助；而 WPC 對於 Qi 標準的規範內容、相關配套（設立驗證機構）等方面亦較為成熟明確，且其只要求產品能夠完整支援 Qi 充電功能即可，對於廠商的規範較鬆，在遵循標準的同時還是讓廠商保有充足的自主開發空間，這也是造成加入 WPC 聯盟的廠商越來越多的主要因素之一。


▲雖然 Qi 標準已進展至 WPC 1.1，擁有更高的輸出功率，但目前依舊以智慧型手機充電為主要用途，提供更的充電速度，短期內無線充電功能還是無緣在筆記型電腦與平板電腦等裝置上現身。

至於由 Powermat 主導的 Power Matter Alliance（PMA）採用技術與 WPC 類似，皆屬 非接觸低頻的電磁感應，也因此 TI 才有意在未來推出兼容 PMA 與 WPC 雙標準的無線充電裝置。而 Alliance for Wireless Power（A4WP）則由三星與高通等公司主導，採用更進階的磁共振技術，頻率較高、傳輸範圍較大，理論上手機進入充電器四週的一定區域（例如一個房間）內即可開始充電、兩者無須靠近，達到「無線電源自由空間」（Spatial Freedom）目標，比起現有的無線充電技術更接近使用者的理想體驗目標。不過，A4WP 的機制仍有許多待關鍵技術待克服，例如電磁波較強、電力的轉換率較低（保守估計僅 50%），且較容易受到房間內的物體干擾，因此整體來說門檻較 PMA 與 WPC 高許多，目前距離商用化還有一段距離。


▲目前全球已經出貨的無線充電相關產品已達 1,500 萬個，預估 2013 年總出貨量可達 4,000 萬，其中就有 50% 以上支援 Qi 標準，其中除了 NOKIA 與 Google 外，幾乎所有的廠商推出無線充電功能手機的背後，都與電信商的客製化需求有關，也因此德州儀器認為，要推廣無線充電，電信商的支持與否至關重要。

雖然像是 NOKIA 等廠商，均曾在全球化機種中獨立推出過搭載 Qi 無線充電功能的產品（如 NOKIA Lumia 920），但 TI 強調無線充電功能的推廣速度，與電信商的支持力道還是有相當直接關係，例如日本的 NTT DoCoMo 大力推廣 Qi 標準，使得讓富士通、NEC、SHARP 等大廠相繼在這幾季的新機中陸續推出數款無線充電智慧型手機，美國市場也因為 Verizon 電信的相挺，因此出現很多支援無線充電功能的客製化產品。德州儀器認為，目前若中國的三大電信（電信、移動、聯通）能夠加入推廣 Qi 標準，對於亞洲地區的無線充電功能普及應該會有相當大的助益。不過，這種以電信商影響手機廠的模式，筆者認為由於台灣與美、日以電信公司主導的手機市場經營模式不同，客製機無論數量、客製化程度都相當小，因此台灣的電信公司在這部分的影響力可能十分有限，最有可能的還是待全球市場對於無線充電的需求提升，無線充電功能成為智慧型手機標準配備時，該功能的普及率才有可能大幅提升。


▲TI 針對 Qi 無線充電 WPC 1.1 推出新解決方案，提供廠商在製作相關產品時可以更輕易通過 Qi 認證，加速無線充電功能推廣。

此外，TI 認為如何讓消費者接受、並產生對無線充電的需求是很重要的。例如許多人會覺得無線充電板本身還是要插電，除了充電過程稍為方便一點外，並無法真正達到無線化的目的，而「嵌入式」（如整合於桌面）的無線充電裝置目前也有商品化的難度，要自己動手 DIY 將充電板與桌子等設備結合又會受到現實的阻礙（例如公司的辦公桌不能破壞），因此德州儀器也與各方業者合作，設計各種解決方案，讓無線充電能夠真正與消費者的生活結合。


▲由 AVNET 發想無線充電裝置樣品，最上方為無線充電板、第二層與第三層分別加入 USB 與一般插座，圓柱狀外型可與辦公桌的集線孔結合，讓無線充電板不僅不佔用桌面空間，還擁有更多功能。（本產品為廠商試作樣品，非市售商品）

【手機王評論】

無線充電應該會是 2013 年最夯的手機功能之一，畢竟不用插拔 microUSB 充電，加上雲端技術傳送資料，讓智慧型手機完全擺脫線材束縛只差這一步，待未來類似 A4WP 主推的磁共振無線充電克服技術瓶頸，創造隨時隨地將手機保持在充電的「無線電源自由空間」時，不僅對使用者來說更加便利，必然也會是除了改善手機電池效率外的另一個電源解決方案。而德州儀器擁有有完整的晶片配套方案與豐富的技術資源，同時壓寶三大無線充電標準聯盟，必然不會在未來的無線充電市場中缺席。

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