價值鏈中的關鍵利益相關者有設備製造商、原始設計製造商（ODM）、半導體公司及基礎設施公司；諸如三星
、微軟（諾基亞）、HTC和LG是設備製造商
；原始設計製造商（ODM）有Primax
、Uway、和三星機電等
；半導體公司則像是TI
、IDT、飛思卡爾

、高通
、英特爾、聯發科
、博通等
；至於基礎設施公司則是像麥當勞、Marriott、和星巴克，這些業者借著采用無線充電來為其客戶提供一種增值服務。

除了作為一個消費電子配件之外
，無線充電還可將其應用擴展到家居飾品
、醫療、汽車、工業和國防應用。瑞典家具公司宜家（Ikea）最zui近jin宣xuan布bu推tui出chu內nei嵌qian在zai其qi台tai燈deng之zhi內nei的de一yi批pi無wu線xian充chong電dian產chan品pin。無wu線xian電dian力li充chong電dian連lian同tong它ta的de應ying用yong和he使shi用yong情qing境jing
，已yi成cheng功gong地di獲huo得de消xiao費fei者zhe的de青qing睞lai，但dan大da量liang采cai用yong該gai技ji術shu而er躍yue居ju成cheng市shi場chang主zhu流liu的de情qing況kuang，仍reng未wei達da到dao預yu期qi的de水shui平ping。造zao成cheng這zhe種zhong情qing況kuang的de其qi中zhong一yi項xiang主zhu要yao原yuan因yin是shi由you於yu標biao準zhun不bu一yi
，以yi及ji支zhi持chi相xiang互hu競jing爭zheng標biao準zhun的de各ge大da營ying運yun商shang（在美國）。

在目前的標準環境中可望會浮現出兩種可能性：

●　出現一個單一的標準，這將可加快無線充電技術被采用的速度。

●　支持多模式無線充電的解決辦法
，其中，單一的發射器/接收器可以支持多個（WPC / PMA / A4WP）標準。

如果我們檢視一下從技術規範（來自標準機構）到概念驗證
、產品開發、製造
、以及成品的整個價值鏈
，有幾項因素會構成在開發某一特定技術時的創造
、提供和截取價值的良好整體經驗。這些都是要讓該技術茁壯成長的基礎。具體到無線充電，按優先級排列的關鍵因素如下：

●　經濟上的可承受性：成本效益，從批發和零售的角度來看，開銷要少

●　可用性：增強易用性，像是可以自由擺放

、可同時多部器件充電，和在相當距離外充電的潛在能力

●　質量和安全性：符合特定產業對安全使用該技術的指導方針

●　互操作性/向後兼容性：標準之內和跨標準

●　技術擴散：通過定製和/或優化將使用情境擴展至其它應用

現有標準的比較

無線充電聯盟

WPC（Wireless Power Consortium）在2008年宣布的無線充電標準被稱為 “氣（Qi）”


，這是無線充電技術針對主流消費電子設備商業化的一大步。

氣采用的原理是變壓器電路的磁感應，其中，發射器和接收器線圈以非常接近的形式接合

，從而實現電力的轉移。發射器在低工作電壓下工作，視線圈的類型而定。在發射器（主）線圈中產生的電流將會產生一磁場，這又會在接收器（輔助）線圈感應出電流。接收到的電流可為接收器設備的電池供電，像是移動電話
、平板計算機、照相機和智能手表等。發射器可為接收器提供一致的功率和電壓電平。 Qi標(biao)準(zhun)定(ding)義(yi)了(le)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)，其(qi)中(zhong)電(dian)力(li)轉(zhuan)移(yi)和(he)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)量(liang)是(shi)最(zui)佳(jia)的(de)。在(zai)接(jie)收(shou)器(qi)和(he)發(fa)射(she)器(qi)之(zhi)間(jian)會(hui)有(you)一(yi)通(tong)信(xin)封(feng)包(bao)傳(chuan)送(song)協(xie)議(yi)，它(ta)與(yu)一(yi)些(xie)因(yin)素(su)相(xiang)關(guan)
，例(li)如(ru)
，發(fa)射(she)器(qi)發(fa)現(xian)到(dao)的(de)接(jie)收(shou)器(qi)

、接收器的狀態和配置信息
、接收器所要求的功率電平和電力傳輸的結束。

效率水平要視正確線圈的排列

、Z的距離、和線圈類型的選擇而定。典型效率範圍為65％至75％之間。目前規範的版本是1.1版，未來還會繼續推出多個版本
，其中將會規定多台設備同時充電的支持
、Z距離的增加
，而焦點則會傾向磁共振。

特點：

●　緊密耦合的感應方案

●　可在100-205千赫的頻率範圍工作

●　使用負載調變在2Kbps的帶內通信

●　接收到的功率可達5W（低功率） - 15W（中-功率）
，而針對高功率應用則有即將會推出的120W

●　支持異物檢測（FOD）功能

●　可定義磁共振的未來規範

●　超過200家的業者支持
，包括三星、LG、德州儀器
、鬆下、東芝
、微軟、中興、Verizon和Motorola Mobility
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優點：

●　已有建立完成的測試機構和生態係統
，695項認證產品

，為加速采用走出了一條康莊大道

●　WPC技術已內嵌在三星的Galaxy S6

●　基於Qi的生態係統和強大且可擴展的平台，使得像宜家公司可利用Qi充電技術，而將它嵌入在家居飾品中

●　規格非常成熟，2011年以來
，就已經有產品上市

●　提升到未來Qi規格的途徑
，未來Qi的規格將可支持多台設備同時充電，增加Z距離（>5厘米）

●　因為緊耦合線圈結構的因素
，所以可以達到更高的效率

●　輻射排放量低

●　有鑒於它是一成熟的標準，市場上有多家的IC和係統供貨商，所以它的實現成本最低

缺點：

●　聯盟的規模大，可能會因為決策過程緩慢
，而使得進步的腳步放緩

●　在進一步更新規格時，要讓現今市場上數以百萬計的器件可以達到充分的向後兼容性
，將會是一項挑戰（然而，其他標準也會麵臨到同樣的問題。）

電力事業聯盟(PMA)

PMA公司於2012年成立
，是一個與Qi競爭的標準，但同樣是以相同的磁感應原理來運作。從技術上來講
，這兩種標準很相似。 PMA有額外的軟件鉤（software hook）來定義協議

、控製和管理信令

，WPCkewangzaitamendexiayigeguifanbanbenzhongbaguanlixinlingdenenglijiajinqu。zaijiaozaodebanbenzhong，jiezherangcitietuozhujieshouqierrangjieshouqidexianquanhefasheqidexianquankeyiduizhun。raner，juwomendelejie
，PMA將在不久的將來會把磁鐵拿掉
，並引入多個發射器的設計，其中有一個或多個線圈。著眼於物聯網（IOT）的發展，PMA已與星巴克合作開發應用，它具有基於雲端的電源管理功能
，可用來對充電站進行定位及管理。

特點：

●　緊密耦合的感應方案

●　PMA基於磁感應的電力2.0 （power 2.0）技術
，未來規範會與A4WP合並

●　操作的頻率範圍為277至357千赫

●　超過100家的業者支持，包括三星、LG、HTC
、AT＆T、穀歌
、Blackberry
、華為、Kyocera和IDT

優點：

●　市場主要的推動力來自產業界的重量級公司
，像是Duracell-Powermat、星巴克和AT＆T

●　PMA技術已內嵌在三星的Galaxy S6

●　有5座測試實驗室和24項通過認證的產品

●　基礎設施公司的采用為用戶提供一個首次使用該技術的經驗

●　因采用Qi的磁感應原理
，所以也有類似的技術優勢

缺點：

●　在采用和設計靈活性方麵，仍然處於早期階段

●　針對大規模采用，規格尚未最終確定

●　在采用A4WP基於磁共振技術的未來版本之規範時, 向後兼容性將會是一個挑戰
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無線充電標準聯盟(A4WP)

A4WP （Alliance for Wireless Power），又名Rezence
，也是在2012年成立，它是基於磁感應無線充電標準的替代性技術。 A4WP采cai用yong磁ci共gong振zhen的de原yuan理li，這zhe種zhong原yuan理li不bu用yong讓rang一yi次ci和he二er次ci線xian圈quan緊jin密mi對dui準zhun。相xiang反fan地di
，發fa射she線xian圈quan夠gou大da
，大da到dao足zu以yi產chan生sheng高gao磁ci場chang，可ke與yu在zai初chu級ji線xian圈quan附fu近jin接jie近jin之zhi處chu的de次ci級ji線xian圈quan接jie合he，且qie不bu隻zhi是shi一yi個ge，而er是shi多duo個ge。這zhe意yi味wei著zhe單dan一yi發fa射she器qi可ke以yi對dui多duo個ge接jie收shou器qi（電話、平板計算機等）充電。

電力傳送單元（PTU）中的係統設計由一個源直流電源（Source DC supply）
、共振器
、匹配單元
、一個功率轉換單元，和一個信令和控製單元所組成。而電力接收單元（PRU）則是由一個諧振器、整流器
、電源轉換單元
、信令和控製單元所組成。帶有PTU和PRU的係統架構星型拓撲結構
，在PTU和PRU之間有雙向的信令。

特點：

●　是一種基於鬆耦合磁共振的技術

●　在Bluetooth Low Energy（2.4 GHz ISM的頻率範圍）的頻帶之外通訊

●　電源傳輸頻率為6.78兆赫

●　所接收到的3.5和6.5W電力，適用於智能型手機之類的應用

，預計未來將增加至50W，以涵蓋更多的消費性電子設備

●　相較於電流感應替代方案，承諾會提供更長的Z距離

●　超過100家的業者支持，包括三星、戴爾
、富士通、LG、夏普
、佳能、鬆下
、HTC、聯想、高通等

優點：

●　相較於電感式替代方案
，可以潛在性的更低成本提供最大的自由空間

●　允許多設備充電

●　可擴展到更高的功率和穿戴式產品是其一大賣點

缺點：

●　在建立認證和測試機構方麵
，仍處於早期階段

●　因為獨立的信令電路
，所以通信費用高

●　電磁幹擾增高/輻射高

●　由於鬆散耦合的線圈結構，所以效率低

●　由於額外的通信帶寬會增加成本，所以配件有限
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影響聚合的因素

長久以來，市場一直在廣為討論，為了讓市場起飛
，這些標準應該合並。將感應和共振技術相結合真的有意義嗎？

在生態係統的層級，更多還沒有 決(jue)定(ding)要(yao)投(tou)身(shen)那(na)一(yi)種(zhong)特(te)定(ding)技(ji)術(shu)的(de)組(zu)件(jian)供(gong)貨(huo)商(shang)，將(jiang)可(ke)驅(qu)動(dong)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)來(lai)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)的(de)技(ji)術(shu)。有(you)鑒(jian)於(yu)三(san)星(xing)在(zai)智(zhi)能(neng)型(xing)手(shou)機(ji)市(shi)場(chang)擁(yong)有(you)很(hen)大(da)的(de)市(shi)場(chang)占(zhan)有(you)率(lv)，它(ta)在(zai)Galaxy S6中內建了Qi 及PMA 技術，此舉將進一步推動對無線充電發射器的需求。此外
，宜家推出超過15款支持Qi標準的產品
，也將可讓無線充電深入到日常的家庭中
，為無線充電聯盟帶來很大的優勢。

Gartner的數據指出
，手機和平板計算機2015年的出貨量預計將可達22.6億台；suoyizuizhong
，womenkeyikandaohuiyoudaliangdechanpintuichushangshi。zaiwomenzhenduikenengxingerjinxingnaolijidangshi，youbiyaocongjieshouqihefasheqidejiaodulejieqizhongsuoshejidetiaozhan。

從聚合/協作的角度來看，發射器和接收器的設計有三種可能的類型。它們是：

●　多模式：MI-MI（WPC-PMA） - 純感應模式
，與Qi和PMA標準兼容

●　多模式：MI-MR（WPC-A4WP / PMA-A4WP） - 與磁感應（Qi / PMA）和磁共振（A4WP）標準的組合兼容

●　三模式（WPC-PMA-A4WP） - 與所有三種無線充電標準兼容

接收端

現在有TI

、飛思卡爾、IDT及Broadcom等公司可以提供單模的接收器芯片。三星的Galaxy S4即采用TI的接收芯片來進行無線充電。

支持Qi和PMA標準的純感應多模式因為技術的相似性，所以挑戰較少。不過
，要開發一個在Qi和PMA之間優化的係統
，在其中一種情況下
，效率都會略低。 IDT在2013年宣布推出其業界首創的雙模式接收器
，它可支持Qi和PMA標準（參考文獻9）。另外
，TI和Triune systems也已經掌握到了其中的開發要訣。

聯發科今年早些時候宣布推出一款多模的芯片（MT3188），它可同時支持PMA和A4WP 標準）。而在一些論壇上也討論過支持所有3種標準的接收器版本，且解決方案也開始在市場上推出。 Broadcom公司就在最近才剛發表過一則這樣的聲明。

將A4WP係統與感應係統整合的挑戰是，A4WP使用Bluetooth Low Energy堆棧。有幾個例子所指出的挑戰是，在電池沒電後，又或BLE一(yi)直(zhi)處(chu)在(zai)待(dai)機(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，器(qi)件(jian)何(he)時(shi)被(bei)喚(huan)醒(xing)。博(bo)通(tong)說(shuo)明(ming)了(le)其(qi)芯(xin)片(pian)內(nei)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)頻(pin)率(lv)檢(jian)測(ce)器(qi)可(ke)以(yi)在(zai)多(duo)個(ge)標(biao)準(zhun)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)。隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)發(fa)展(zhan)
，像(xiang)英(ying)特(te)爾(er)、高通
、博通等公司將有機會以創新的方法改變這種情形。但今天在配件市場，我們必須有獨立的BLE芯片。這顯然會對成本造成影響。一般情況下
，在一單獨的信道上進行帶外通訊（out-of-band communication）的成本是很高的。

發射器端

在發送器端所麵臨到的挑戰是不一樣的。然而，一個純粹感應的施作方式是很簡單的，像飛思卡爾半導體和Triune Systemsgongsiyijingyoukeyongdejiejuefanganle。dangwomentansuoduomoshifasheqishi，jiangdipinfasheqiyugaopinfasheqijiehezaiyiqishiyijianxiangdangfuzadegongzuo。jiangdipinxianquanqianrudaogaopinxianquanxitonghuiyouyixiewenti，rudianyuanouhedewenti、調諧挑戰、及MI和MR之間的耦合等。因此開發原型是可以做的

，但要實際施作則需要深思熟慮。

如何彌補今天這個差距？

在前麵的章節中，我們談到了在開發多模/三san模mo係xi統tong的de技ji術shu挑tiao戰zhan。此ci外wai，隨sui著zhe時shi間jian的de發fa展zhan，標biao準zhun可ke能neng也ye會hui聚ju合he，但dan關guan鍵jian的de問wen題ti是shi，我wo們men今jin天tian能neng做zuo什shen麼me，讓rang消xiao費fei者zhe可ke以yi享xiang受shou到dao無wu線xian充chong電dian的de好hao處chu
？正zheng如ru前qian麵mian的de討tao論lun，一yi種zhong可ke能neng性xing是shi把ba多duo個ge標biao準zhun放fang在zai接jie收shou器qi之zhi中zhong，但dan它ta必bi定ding會hui對dui成cheng本ben和he尺chi寸cun造zao成cheng影ying響xiang。我wo們men在zai引yin言yan部bu分fen討tao論lun過guo產chan品pin的de整zheng體ti體ti驗yan
，一yi項xiang確que定ding的de關guan鍵jian因yin素su之zhi一yi是shi經jing濟ji上shang的de可ke承cheng受shou性xing（Affordability）。我們可以做出消費者負擔得起的產品，且還克服了所有的挑戰嗎？

zhejiangwomendaijindaoyigesikaolingdaolideyouqulingyu。chulejishushangdetiaozhan

，zhexielianmengjibenshangyezaishitujiejueyizuyutiaozhanxingxiangguandekeyongxingwenti。xiamiandeshiyitubiaoshichulezheleizhongyaodetiaozhan，yijizhenduizhexietiaozhansuowanchengdeguifan。

由於標準的討論將會繼續發生
，因此會有一個虛擬沙盒（virtual sandbox）的空間，在其中，係統公司可以探討通過創新的施作來彌補技術上的差距。今天，PowerSquare正朝著這個方向在努力，在同一時間，這也與這些集團的發展十分同步。正如前麵所提到的，本文的內容試圖涵蓋無線充電標準的過去、現在和未來，並分析這些標準在整合時的技術挑戰。

所有這些無線標準是否可以共存
？從技術角度來看，其中是有些挑戰的。對於WPC和PMA
，一款TX和RX的解決方案是非常簡單的
，因為它們是純感應式的。 A4WP帶PMA和/或Qi可以通過開發多模式的接收器而共存。然而

，主要的挑戰將是開發多模式的TX解決方案。 PMA與A4WPzhijianzuijinxuanbudehebingzhengshichaozhejuhefangxiangfazhandeyibu。danshi，youjianyuqianwensuotaolundaodetiaozhan，duiyuzhexielianmengjihuaruhechuligezideganyinghexiezhenjishu
，rengyoudaiguancha。

在另一方麵，WPC針對其即將推出的規範更新已公布它的多設備支持以及Z距離的增加，讓RX可從TX充(chong)電(dian)，而(er)不(bu)需(xu)要(yao)線(xian)圈(quan)對(dui)線(xian)圈(quan)接(jie)觸(chu)。在(zai)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)者(zhe)支(zhi)持(chi)下(xia)開(kai)發(fa)多(duo)模(mo)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，將(jiang)是(shi)解(jie)決(jue)競(jing)爭(zheng)標(biao)準(zhun)間(jian)難(nan)題(ti)的(de)最(zui)佳(jia)途(tu)徑(jing)。隨(sui)著(zhe)這(zhe)樣(yang)的(de)嚐(chang)試(shi)持(chi)續(xu)下(xia)去(qu)，將(jiang)就(jiu)會(hui)有(you)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)讓(rang)技(ji)術(shu)供(gong)貨(huo)商(shang)創(chuang)新(xin)的(de)沙(sha)盒(he)空(kong)間(jian)。

無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)無(wu)疑(yi)是(shi)下(xia)一(yi)個(ge)最(zui)好(hao)的(de)智(zhi)能(neng)創(chuang)新(xin)
，這(zhe)不(bu)僅(jin)是(shi)純(chun)粹(cui)的(de)市(shi)場(chang)預(yu)測(ce)，同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)它(ta)能(neng)帶(dai)給(gei)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)好(hao)處(chu)。如(ru)果(guo)能(neng)有(you)一(yi)個(ge)單(dan)獨(du)的(de)標(biao)準(zhun)存(cun)在(zai)，則(ze)就(jiu)能(neng)將(jiang)設(she)計(ji)的(de)開(kai)銷(xiao)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)，這(zhe)是(shi)大(da)家(jia)所(suo)認(ren)同(tong)的(de)，也(ye)是(shi)實(shi)際(ji)且(qie)最(zui)方(fang)便(bian)的(de)做(zuo)法(fa)，果(guo)真(zhen)如(ru)此(ci)，無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)市(shi)場(chang)就(jiu)可(ke)以(yi)成(cheng)長(chang)到(dao)來(lai)自(zi)不(bu)同(tong)市(shi)場(chang)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)所(suo)做(zuo)的(de)各(ge)項(xiang)商(shang)業(ye)預(yu)估(gu)規(gui)模(mo)。

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