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モバイル業界とヒット/ミスの関係があり、製品の範囲に出入りし、スペックシートの機能とアクセサリのステータスを切り替えています。最近では、Googleの最新のPixels、SamsungのGalaxy SおよびNote製品、Huawei Mate 20 Proなど、多くの注目を集めるスマートフォンがワイヤレス充電をサポートしています。
標準をめぐる長年の戦いの後、スマートフォンゲームには主要なプレイヤーが1人しか残っていません。ワイヤレスパワーコンソーシアムです。 Wireless Power ConsortiumのQi標準（チーと発音）は、すべてのワイヤレス充電製品の約90％を占めています。 Powermat（PMA＆AirFuel）とWireless Power Consortium（Qi）は2018年1月に合併し、市場の細分化の脅威に終止符を打ち、メーカーが長期の標準を選択しやすくなることを願っています。
標準に沿った合体
WPCとAirFuelの規格間での長い間業界が優柔不断だった後、2017年にAppleはiPhone 8とiPhone XにQiテクノロジーを採用し、規格に大きな影響力を加えて、業界が最終的にグループを選択することを余儀なくしました。サムスンは世界規模でスマートフォンの大手メーカーであり、Appleよりもずっと前にワイヤレス充電を採用していましたが、最新の製品はQiとPMAの両方をサポートすることで彼らの賭けをヘッジしています。
2018年に、Appleの決定により、ワイヤレス充電業界にトリクルダウン効果がもたらされました。 PowermatはWPCに参加し、特にAppleがQi標準を決定要因として使用していることに言及しました。 Powermatは現在、その技術をWPCに提供しており、パートナーシップは、最新の柔軟なワイヤレス充電製品のように、QiおよびPMA規格の両方を備えた充電器を生産することになるでしょう。
Powermatは、独自の技術とQi技術を組み込んだ製品の標準を作成し、その標準をサポートするために既存の製品の多くにソフトウェアアップデートを展開しました。たとえば、スターバックスのPowermatの場所はQi電話で動作するようになりました。同様に、同社のSmartInductiveおよびAgileInductive製品ラインも両方ともQiをサポートしています。
また、PowermatはP4（Power Matters Alliance）の創設メンバーであり、A4WPと組み合わせてAirFuelを生産したことに注意することも重要です。このグループは、誘導充電と共振充電の独自のバージョンの開発に取り組んでいます。実際、PowerMatの一部の製品は引き続きAirFuel PMA誘導充電をサポートしています。ただし、最大の貢献者であるPowermatがQiおよびWPCと連携しているため、グループの有効性について疑問が残ります。
テクノロジーの仕組み
Appleの採用およびPowermatパートナーシップの前でさえ、Wireless Power Consortiumの誘導規格は、さまざまなスマートフォン、アクセサリ、および製品に電力を供給するため、業界の著名なプロファイルを持っていました。現在AirFuelに組み込まれているPMA規格は、多くのスマートフォンにも登場しており、スターバックスなどの企業に充電ステーションを提供する契約も締結しています。これらの標準はどちらも誘導充電技術に基づいており、通常は非常に短距離であり、非常に細心の注意が必要です。古いA4WP規格であるRezenseは共振技術に基づいていましたが、この設計はまだどのスマートフォンにも現れていません。
ワイヤのコイルは磁場を生成し、これを使用して別の絶縁コイルに電流を生成できます。これは、変圧器技術と誘導および共振充電器の両方の基礎です。
誘導コイルと共振ベースの技術は、ワイヤコイルを使用して電力を無線で送信できるという同じ工学原理に基づいているにもかかわらず、エンドユーザーの観点からはまったく異なる結果を生み出します。
科学に興味がある場合、誘導充電は、わずかに「オフレゾナンス」周波数の密結合コイルを使用して高い伝達効率を実現します。その結果、電力を効率的に使用できますが、コイルの不整合に対する感度が高くなります。これが、QiおよびPMAデバイスが磁石を使用してデバイスを受信パッドに並べる理由であり、非常に短い充電距離（通常はわずか45 mm）に制限されている理由です。
QiとPMAの唯一の本当の違いは、デバイスとの通信と電源管理の制御に使用される送信周波数と接続プロトコルです。共振充電は少し異なります。通常、発振周波数を調整して受信機と送信機を正確に一致させることにより、数インチの長い距離で動作します。これにより、電力が減少するまでの伝送距離を長くすることができますが、誘導技術よりも最適な電力伝送は行われません。共振設計のその他の大きな利点の1つは、磁場の向きに関係なく複数のデバイスに電力を伝送できること、および単一の送信コイルから複数のデバイスに電力を供給できることです。
また、Qiは1.2仕様で最大2.8cmの長い電力伝送用の共振設計を備えていますが、既存のQi送信周波数、Qファクター、および熱制限との互換性を確保するため、長距離での電力送信には効果的ではありませんその目的のために特別に設計されたシステム。
基本Qi標準は、最大15Wの電力をサポートします。これは、市場のほとんどのスマートフォンが長年にわたって利用してきたものですが、出力を最大化することはあまりありません。また、Qiには、35〜60Wを必要とするアプライアンス向けに設計された高電力で使用するために設計された、拡張された「中電力シンプルバッテリ充電」標準があります。
建材
これまでのところ、主要なモバイルプレーヤーは、さまざまな規格の少なくとも1つをサポートする製品回路の提供に取り組んできました。たとえば、SamsungおよびLGの主力製品は、誘導QiおよびPWA標準の両方をサポートしています。ただし、Huawei P20 Proなどの一部のデバイスはQiのみをサポートしています。
他の企業は、両方の誘導規格に加えて共振をサポートすることにより、マルチモードアプローチをさらに進めています。たとえば、NuCurrentはQi、PMA、A4WPをサポートし、世界初の10ワットの誘導および共振充電アンテナを発表しました。しかし、将来的には、Appleが行ったように、メーカーはQiのみのサポートに戻る可能性があります。一部の大手メーカーが現在この規格の後ろに集まっているという知識で安全です。
一部のOEMはQiとPMAをサポートしていますが、製品開発を簡素化する単一の普遍的な標準に改良された2つを見ることができます。
第一世代のアクセサリーは、ご家庭の充電ステーションにほぼ限定されていましたが、それ以来、ワイヤレス充電市場は多くの新製品セグメントに拡大しています。自動車は成長しているセクターの1つであり、アウディやメルセデスなどの多くのメーカーは、すでに自動車のワイヤレス充電機能を発表しています。ワイヤレスパワーコンソーシアムは、その技術を公共スペースやビジネスに組み込むことに特に関心があり、小型のバッテリーで充電ポイントを簡単に補充できる将来のデバイスを想定しています。
ワイヤレス充電は、消費者にとってさらに便利になるために、そのルーツから分岐しています。テクノロジーには、デバイス間の正しい電力伝送を確保するための通信プロトコルが組み込まれており、これは他のシステムとの通信に使用されています。たとえば、照明や温度を制御したり、お気に入りのラジオ局や最適な座席位置に関する情報を車のオンボードコンピューターに送信するなど、スマートホームソリューションで使用できます。
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無線伝送と未来
ワイヤレスパワーコンソーシアムは現在、さまざまな製品を取り揃えた最大のグループですが、多くの小規模企業も他の非常に斬新なアイデアを売り込んでいます。それらの多くは現在、AirFuelと連携して、以前よりもはるかに長い距離でワイヤレス充電を提供しています。
CES 2016に戻って、Humavoxのさまざまなワイヤレス充電装備ギアを実際に使用しました。誘導または共振ベースの設計とは異なり、この技術は近距離無線周波数伝送に基づいています。 Humavoxは既存の無線規格と同様に短距離を検討していますが、同社の技術では、大きな金属コイルではなく、小さな集積回路を使用して電力伝送と変換を処理し、一部の個別の実装を可能にします。 Humavox'sは、ワイヤレスヘッドフォン充電専用のプラットフォームを提供しています。
Energousは電波ベースのテクノロジーを備えた別の会社ですが、Humavoxとは異なり、標準からはるかに長い範囲で最大15フィートまで到達しています。昨年、同社は、ハブから5フィート、10フィートで約3.5ワット、15フィートで1ワットのデバイスに5.5ワットの電力を供給できる、かなり高価なトランスミッターハブを発表しました。余分な範囲は実際にはEnergousの技術のセールスポイントですが、近距離ではまだ既存の充電器と比較的競争力があります。
2018年初頭、Energousは、中距離充電テクノロジー向けに、距離に応じた電力でのワイヤレス充電に関する最初のFCC認証を取得しました。これは、パート15のより頻繁に使用されるクラスBの家電セクションではなく、産業、科学、および医療機器に対応するパート18に基づいて提出されました。CES2018で、同社は最初の製品パートナーシップであるワイヤレス充電式スマートアンダーウェアを発表しましたMyantはSKIINと呼ばれます。しかし、まだ主流の製品を待っています。
それだけでは十分でない場合は、超音波を使用してデバイス間で電力を伝送することもできます。 UBeamは、この低周波伝送に基づくこのような標準の1つであり、1.5ワットの電力で最大4メートルの範囲で複数のデバイスを充電することを誇っています。残念ながら、その出力と熱の無駄は市場の他のアイデアと完全に一致していません。また、電力を正常に送信するには、デバイス間の見通しが必要です。
要約
有望な技術がここにたくさんあることは明らかですが、ワイヤレス技術についてはまだ大きな疑問が1つあります。なぜ、高速充電をサポートするベッドサイドUSBケーブルの利便性よりも消費者がそれを選択するのか？正直なところ、答えるのは難しいですが、使いやすさとユビキタスなガジェットのサポートと充電ステーションがおそらく必要になります。
既に何年も使用されていますが、ワイヤレス充電はまだガジェット市場で決定的に重要なテクノロジーにはなりません。ただし、市場がワイヤレスパワーコンソーシアムとQiに集中し始めた今、製品と消費者の有意義な採用が見られ始めています。
