iPhone自推出以來,每年都為新一代的產品加入令人眼睛一亮的新功能。然而,手機上能變的花樣已愈來愈少,這也是iPhone 4的新鮮感退卻,讓Android手機迎頭趕上的主因。展望下一代iPhone,還能怎麼玩呢?提供微型投影或採用電子紙顯示技術嗎?筆者認為值得注意的,倒是在鴨子划水中的「無線充電/供電技術」。
以無線替代有線,在通訊領域已被證實是勢不可擋的王道。它成功的道理很簡單,就是符合行動化的便利性。在充電/供電的應用上,是否會重演這個局面呢?看來暫時還不會發生,因為今日可用於生活中的無線充電/供電技術,只能在短距離(數公分)內工作,並無法提供隨時隨地充電/供電的應用優勢。不過,它至少能做到取代AC Adaptor,而且只要有一塊充電板,就能省下許多個充電用的插座。
「更簡潔」的設計,一向是Apple產品的設計精神,而無線充電正好滿足了這個要旨。試想Apple的iPhone、iPod、iPad、滑鼠等產品,只要放在一塊充電板上,就能滿足充電的需求,好像是一個蠻大同的畫面。只要Apple做了,一直在默默耕耘的無線充電技術必然如多點觸控一般,建立起行動產品必備功能的配置地位,才可望加速產業標準化的腳步。
其實無線充電技術的發展已相當悠久了,可行的技術包括雷射式、電容耦合、微波、電磁耦合等技術,基於安全性及技術的成熟度,後兩者是目前較常見的應用技術。然而,想要打進大眾市場,橫在無線充電業者之前的瓶頸,則是USB 2.0/3.0充電應用的不斷壯大。要跨越這道障礙,無線充電還得找出更有賣點和不可取代的附加價值才行。
事實上,拿無線通訊來與無線充電相比,並不那麼恰當。今日無線充電應用的切入點,比較適合特定的利基市場,如已被廣泛使用的電動牙刷充電功能。牙刷的使用通常在濕答答的浴室中,採用無線充電則能解決因水而短路的使用問題。同樣的,在汽車、生醫及製造的領域中,也可找到許多類似的應用情境。
以電動車來說,如何充電一直是發展上的一大難題。插電式的充電器雖然能提供較大的電力,但一方面需人力長時間看顧,另外,大電力的接觸面也潛藏著安全的問題。這時,如果換做是無線充電的作法,也就是利用停車格的地面做為無線充電器,當汽車停妥後即對底盤的電力接收器進行自動化充電,此舉可大幅簡化有線充電的複雜度,而且能善用停車時間充電,具有順水推舟的發展優勢。
在生醫的應用上,無線充電也找到了獨樹一格的存在價值。今日植入式的醫療電子元件愈來愈多,例如在背脊中植入一顆放電晶片,就能有效減緩神經痛病患的疼痛。不過,運用電池電力的傳統作法,終有電力耗盡的一天,這時還得再動一次刀來換電池,既花錢又傷身。這時,無線充電就成了這類病患的救世主:只要坐或躺在無線充電器上一會兒,馬上又是好漢一條了!
當然,不同的應用會有不同的建置考量,例如手持設備要求的是系統的整合度、微型化的尺寸,以及有效的對位充電設計;電動車的充電則重視大功率的充電能力,以及更遠一些的有效充電距離。然而,所有的設計都會強調一點,那就是無線充電的轉換效率,誰也不希望讓供應的電力給白白流失掉了。
總而言之,無線充電雖然還不是一門顯學,但隨時可能鯉魚躍龍門,成為市場亮眼的一顆星。
(參考資料:台北科技大學電子工程系邱弘緯助理教授11月26日於CTimes零組件科技論壇演說,主題:無線充電技術原理與設計講座)