线的烦恼
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作者: Ｒｉｃｈａｒｄ Ｌｅｅ
除了能够摆脱各种数据线、传输线、电源线的束缚，无线电器的应用还能让我们的生活更“绿色”。
你是不是总是为办公桌下、客厅电视墙旁各式各样的数据线、电源线而心烦不已?你是不是总是在需要为手机或照相机充电时找不到充电用的数据线，或者在需要充电时才发现充电器放在了别处?……现在，无线供电及无线充电技术来啦，能够解决上述所有的问题。
目前在无线供电及无线充电技术领域里主要的参与者包括了安利公司(Amway Corporation)旗下的Fulton Innovation公司，在2009年初的消费电子展中。该公司展出了一系列应用了eCoupled系统的无线充电消费产品，其中一款是将eCoupled系统集成在汽车的控制台中，上面有供黑莓手机和手电筒进行无线充电的凹槽，目前只有内含eCoupled系统的电子产品才能从充电装置接收到电力，同时这些充电界面可直接接触而不会有任何危险的辐射溢出。用户可以对内置了eCoupled系统的任何产品进行充电，从可充电的手电筒到PDA。目前Fulton Innovation公司的合作伙伴飞利浦、奥林巴斯和罗技公司都在进行产品标准的创建工作，在年底可以满足移动电话、遥控器等多种设备的无线充电需求。
利用eCoupled技术最终可以实现对手机、笔记本电脑、数码相机、MP3等可重复充电的消费产品进行无线充电。智能型的eCoupled技术克服了过去在电感耦合方面的限制，利用共振搜寻电路等技术，自动搜寻相应的电磁频率并且提供电器所需的能量转移，动态地调整以完成对其所识别到的待充电装置的充电。在各种电流负载、空间相对位置下，皆能有效运作，并减少能量损耗。
根据美国能源部的研究显示。电子产品的所有用电量中平均有75％都是在设备不使用的情况下消耗的。eCoupled技术采用高级描述协议，可识别出匹配eCoupled技术的用电设备，从而有效解决了上述问题。同时。描述协议还能对用电需求以及单块电池的寿命周期进行评估，以确保仅向既定设备提供必需的电量。
同时，如果是eCoupled系统无法立刻识别出的用电设备，电源将不会对此设备供电，保证了一个安全的操作环境。目前已经有36个国家的标准组织对eCoupled技术的安全性、电磁适应性和其他国际执行标准进行了认证。
在2009年4月份的CTIA无线科技展中，高通公司也展出了一个名为eZone的无线充电系统。该系统使用的磁谐振技术分为两部分，其中eZone是一个内嵌了电力转换技术的充电平台，还有一部分是一个内嵌在可移动设备中的微型接收器线圈。在现阶段，线圈被内嵌在一个类似外部电池的外部装置中，待技术完善后，线圈将被内嵌在任何可重复充电的移动设备中。eZone技术的目标是能够实现在一个通用平台对多种设备同时进行充电，而无需与充电设备进行有线连接。在充电的同时。Wi-Fi和蓝牙还能继续保持使用，这就表示未来我们还可以从相机里无线自动下载图片，或者无线操作为iPod添加音乐。
高通公司表示，这项技术还可以应用于体型比较庞大的机器设备，比如无线钻孔机，并且还可以方便地集成到家具或笔记本电脑中，比如只要把手机放置在内嵌了eZone技术的笔记本电脑上就可以对手机进行充电。
由于电子产业中新设备和充电装置的不断涌现，eZone技术满足了用户在一个通用充电平台上同时对多种设备进行无线充电的需要。目前eZone还只是一个实验项目，高通公司还未宣布何时才可以上市。
无线充电市场的前景是毋庸置疑的。美国能源部的报告显示，2010年全美国将销售7亿件供电设备，包括充电器、充电台、转换器等，市值将达到60亿美元；而全世界该领域的市值为300亿美元。无线技术除了可以让我们生活的空间变得更整洁以外，它们还更环保。美国环保署表示，美国人每年购买总额为30亿美元的纽扣电池(世界范围内为150亿美元)，其中28亿美元的纽扣电池最后被送到垃圾填埋场。而专为充电电池设计的无线充电系统，可方便地为充电电池进行上百次的充电，从而延长电池的使用寿命。
美国麻省理工学院的助理教授Marin Soljacic研究的WiTricicv技术，与Fulton Innovation公司的eCoupled技术类似，但是不同之处在于，WiTricIty技术中天线之间的距离不用互相紧靠，而是利用匹配天线间的磁耦合谐振，为整间屋子里匹配的设备进行无线供电。就如同歌唱者利用声学谐振用声音将屋内匹配此声波的玻璃杯击碎一样的道理。
目前通过该技术已经能够从6英尺的距离对60W灯泡进行远程供电。演示装置包括直径约为3英尺的匹配的铜线圈，以及与电源相连的工作频率在兆赫范围的传输线圈。接收线圈在非辐射性磁场内部发生谐振，并以相同的频率振荡，然后有效地利用磁感应来点亮灯泡。在灯泡演示中，设计团队成员还站在了发送和接收天线之间。这表明谐振天线在其间有物理存在时也能保持耦合，灯泡继续发光。而不受障碍物的影响。
这个技术的关键在于非辐射性磁耦台的使用。“两个相同频率的谐振物体将会产生很强的相互耦合，而只与远离谐振环境的物体有较弱的交互。”Soljacic表示，“正是物理原理实现了非辐射性无线能量的传输。”目前，磁耦合被用于短距离范围。要求正在充电的设备非常靠近感应线圈，这是因为磁场能量随着距离变大会迅速丢失。在传统的磁感应中。距离只能通过增加磁场强度来增加，而WiTricity技术使用匹配的谐振天线，可使磁耦合在几英尺的距离内发生，而不需要增强磁场强度。
WiTricity项目受到美国陆军研究办公室、MIT陆军纳米技术研究所、美国国家科学基金会以及美国能源部的资助。
由于广大消费者对无线电器的强烈需求，一直以来。各大研究机构和电器厂商在该领域的竞争异常激烈。市场中除了eCoupled、WiTricity和eZone技术以外，位于佛罗里达州的WiPowe公司也宣布创建了一套感应系统，并会在近期宣布合作伙伴；位于匹斯堡市的Powe rcast公司利用射频技术生产无线的圣诞树饰品。
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