Qi vs A4WP：無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)

Qi和A4WP是當(dāng)今最重要的兩種無(wú)線充電技術(shù)，但其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)又是什么呢？誰(shuí)又會(huì)在即將到來(lái)的無(wú)線充電技術(shù)大戰(zhàn)中脫穎而出呢？讓我們一起來(lái)看看國(guó)外科技媒體Android Authority帶來(lái)的分析。

毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)線充電將會(huì)是未來(lái)移動(dòng)設(shè)備的一個(gè)發(fā)展方向，也是各大廠商爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。其實(shí)在電子產(chǎn)品如此普及的今天，相信我們每個(gè)人手頭上都有若干個(gè)不同種類的充電器和充電線，使用起來(lái)非常不便。而無(wú)線充電技術(shù)正是為解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的。無(wú)線充電技術(shù)一方面能讓用戶擺脫線纜的困擾，另一方面也能解決充電器的通用性問(wèn)題。

但是，正如我們所看到的，無(wú)線充電技術(shù)還沒(méi)有被大規(guī)模應(yīng)用，其原因主要在于目前有許多種不同的無(wú)線充電技術(shù)，而在眾多技術(shù)當(dāng)中，Qi和A4WP無(wú)疑是最接近大規(guī)模應(yīng)用的兩個(gè)。Qi是由WPC（無(wú)線充電聯(lián)盟）提出的一項(xiàng)技術(shù)，而今年1月正式定案的A4WP則是其最強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而Qi和A4WP的競(jìng)爭(zhēng)也可以看作是全球無(wú)線充電技術(shù)的爭(zhēng)奪大戰(zhàn)。

相比于A4WP來(lái)說(shuō)，Qi的制定機(jī)構(gòu)WPC是目前世界上最大的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)組織，其成員包括來(lái)自15個(gè)不同國(guó)家的137個(gè)合作伙伴，并已有一百多款搭載Qi技術(shù)的設(shè)備上市。但與此同時(shí)，包括高通、三星和德州儀器在內(nèi)的一些重要成員同樣也是A4WP的支持者。此前三星就曾表示A4WP比Qi更具有潛力。

為了更好地理解這兩種無(wú)線充電技術(shù)各自有什么優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，讓我們先簡(jiǎn)單地了解一下無(wú)線充電的原理和這兩種技術(shù)區(qū)別。

無(wú)線充電的原理

無(wú)論不同的無(wú)線充電技術(shù)的差別有多大，它們背后的原理就是我們熟知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，具體來(lái)說(shuō)就是利用變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，再利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，從而產(chǎn)生電流為設(shè)備充電。

我們都知道一根通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于電流方向，而且通常情況下是非常微弱的，但是如果將導(dǎo)線繞成圓形或者是螺形的話，相同方向的磁場(chǎng)便會(huì)疊加，從而形成較強(qiáng)的磁場(chǎng)。其實(shí)無(wú)線充電的原理就類似于我們生活中常見(jiàn)的變壓器，都是利用一個(gè)線圈中的電流在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生電流。但區(qū)別于變壓器通過(guò)鐵芯傳導(dǎo)磁場(chǎng)的方式，無(wú)線充電設(shè)備中的感應(yīng)線圈經(jīng)過(guò)了一些特殊的調(diào)整，是以空氣為介質(zhì)傳導(dǎo)磁場(chǎng)的，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。同時(shí)，和聲音的共振一樣，兩個(gè)線圈感應(yīng)也需要設(shè)置一個(gè)共振頻率，使接收線圈和輸出線圈的頻率一致，從而在輸出線圈電流很小的情況下，也能在接收線圈中產(chǎn)生足夠強(qiáng)的感應(yīng)電流。

舉個(gè)例子，大家一定都聽說(shuō)過(guò)一隊(duì)士兵在橋上齊步走最終把大橋振塌的故事吧，這是因?yàn)槭勘げ降念l率與大橋的固有頻率一致，從而能量更夠在最大程度上傳給大橋，最終導(dǎo)致大橋的坍塌。而對(duì)于無(wú)線充電技術(shù)來(lái)說(shuō)，輸出線圈就相當(dāng)于士兵，是能量的輸出方；而接收線圈則相當(dāng)于橋，是能量的接收方，如果想讓能量傳輸效率最大化，就必須讓兩個(gè)線圈的頻率一致。

原理的實(shí)際應(yīng)用

原理終歸是原理，而各大廠商究竟是如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)原理的呢？其實(shí)非常簡(jiǎn)單，僅僅需要一個(gè)通過(guò)交流電產(chǎn)生磁場(chǎng)的輸出線圈和一個(gè)用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的接收線圈就行了。于此同時(shí)，輸出線圈中的電流需要用LC回路（由電容和電感組成）調(diào)節(jié)至某一特定頻率，從而能在接收線圈中產(chǎn)生盡可能大的電流，保證較高的能量傳輸效率。

除此以外，設(shè)計(jì)師還需要解決諸如如何制造感應(yīng)線圈，如何決定傳輸頻率，如何優(yōu)化充電時(shí)間和能源消耗等諸多實(shí)際問(wèn)題，但這些問(wèn)題都不在本文的討論范圍內(nèi)。不過(guò)其中有一個(gè)非常重要的問(wèn)題，那就是感應(yīng)線圈的大小的確定并如何在傳輸效率、磁場(chǎng)強(qiáng)度和共振頻率之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。在這個(gè)問(wèn)題上，Qi和A4WP的選擇互不相同，最終導(dǎo)致了Qi技術(shù)小巧高效，而A4WP技術(shù)功率強(qiáng)大。

Qi無(wú)線充電技術(shù)——磁感應(yīng)充電

Qi無(wú)線充電技術(shù)目前已得到較廣泛的應(yīng)用，諾基亞Lumia 920、三星Galaxy S4和谷歌Nexus 4都支持該項(xiàng)技術(shù)。相比于A4WP，Qi采用了較小的感應(yīng)線圈，從而能夠很容易地在較高頻率下傳輸能量。不過(guò)其缺點(diǎn)也很明顯，那就是充電的距離比較短，最大僅有幾個(gè)厘米。所以，采用Qi的無(wú)線充電設(shè)備都需要將手機(jī)等設(shè)備放在充電基座上，通常還有設(shè)有磁性固定裝置。而Qi另一個(gè)比較大的劣勢(shì)就是不支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)充電。

為了改進(jìn)這些缺點(diǎn)，有人提出在充電輸出裝置中放置多組小型線圈，以增加充電范圍，但耗電量無(wú)疑也會(huì)隨之增加，而且用戶依然需要在充電時(shí)將手機(jī)等設(shè)備精確地放置在有感應(yīng)磁場(chǎng)的區(qū)域，以保持和充電基座較強(qiáng)的連接。為了進(jìn)一步解決耗電量增加的問(wèn)題，WPC在Qi技術(shù)中加入了一種通訊協(xié)議。通過(guò)這個(gè)協(xié)議，充電中的設(shè)備會(huì)“告訴”充電基座需要的電量或是充電已完成，而充電基座可以根據(jù)充電設(shè)備的需要調(diào)節(jié)輸出功率或者在充電完成后轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。

除此以外，Qi另一個(gè)令人詬病的問(wèn)題是在充電時(shí)可能會(huì)加熱手機(jī)等設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)電材料，從而引起發(fā)熱。

總體來(lái)說(shuō)，Qi是一項(xiàng)比較保守的無(wú)線充電技術(shù)，雖然能量傳輸效率較高，但是在實(shí)際使用中不夠靈活，對(duì)用戶的要求比較高。無(wú)線充電技術(shù)A4WP——磁共振充電#e#

A4WP無(wú)線充電技術(shù)——磁共振充電

在提高能量傳輸效率的問(wèn)題上，A4WP的解決方案與Qi完全不同。相比于Qi，A4WP采用了更大的輸出線圈，能同時(shí)為多臺(tái)設(shè)備充電。同時(shí)由于設(shè)定了精確的共振頻率，即使微弱的感應(yīng)磁場(chǎng)也能為設(shè)備充電，這意味著A4WP的充電范圍將會(huì)比Qi大得多。不過(guò)A4WP采用的磁共振無(wú)線充電技術(shù)的原理和Qi一樣，本質(zhì)上都是電磁感應(yīng)，只是在利用電磁感應(yīng)的方式上有所不同而已。

雖然原理一樣，但是A4WP的使用效果與Qi完全不同。A4WP的充電范圍更大，理論上來(lái)說(shuō)隔著物體也可以充電，同時(shí)也不需要準(zhǔn)確地將設(shè)備擺放在充電基座上。此前，新西蘭一家名為Power by Proxi的公司曾推出過(guò)一種無(wú)線充電盒，把電池、手機(jī)、相機(jī)等放入盒子中即可自動(dòng)充電。雖然這個(gè)無(wú)線充電盒沒(méi)有采用A4WP標(biāo)準(zhǔn)，但是其原理是一樣的。

和Qi一樣，A4WP也可以根據(jù)充電設(shè)備的數(shù)量和缺電狀況自動(dòng)調(diào)整能量分配方案，以達(dá)到節(jié)能的目的。

從其特點(diǎn)來(lái)看，A4WP要比Qi方便不少，用戶不再需要像使用Qi無(wú)線充電設(shè)備時(shí)那樣將手機(jī)小心翼翼地?cái)[放好，而且由于A4WP的充電范圍較大，將會(huì)支持一些形狀復(fù)雜的設(shè)備，比如相機(jī)。

而A4WP的缺點(diǎn)可能就在于給多個(gè)設(shè)備充電時(shí)其功率不能滿足要求。比如說(shuō)當(dāng)一個(gè)10W的A4WP無(wú)線充電器給三個(gè)5W的充電設(shè)備充電時(shí)，每臺(tái)設(shè)備的充電功率就會(huì)不足，充電時(shí)間也就會(huì)變長(zhǎng)。所以對(duì)A4WP來(lái)說(shuō)，真正的問(wèn)題是其充電速度和效率。

Qi vs A4WP：誰(shuí)將會(huì)勝出？

因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有采用A4WP技術(shù)的設(shè)備上市，所以在充電效率和電力消耗上哪個(gè)技術(shù)更優(yōu)秀還不得而知。但是可以預(yù)想一下兩種技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用狀況。對(duì)于家庭用戶來(lái)說(shuō)，設(shè)備兼容性和效率才是他們最關(guān)心的兩個(gè)因素，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，兩者的差別并不大，不過(guò)A4WP還有略有優(yōu)勢(shì)的。而對(duì)咖啡廳之類公共場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，能夠?yàn)槎鄠€(gè)設(shè)備同時(shí)充電的A4WP無(wú)線充電器顯然更為實(shí)用。

不過(guò)，最有可能決定誰(shuí)能勝出的因素還是這兩種技術(shù)的應(yīng)用率，而在這方面，有著多家合作伙伴和一百多款上市設(shè)備的Qi遙遙領(lǐng)先。不過(guò)，像高通、三星、德州儀器這樣重要的合作伙伴同時(shí)也對(duì)A4WP展現(xiàn)除了濃厚的興趣。三星的一位發(fā)言人就曾表示三星看好A4WP技術(shù)，并愿意為A4WP建立其相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境。而這些移動(dòng)設(shè)備行業(yè)巨頭的加入無(wú)疑會(huì)加快A4WP的普及。

就像所有的新技術(shù)一樣，市場(chǎng)接受A4WP也需要一段時(shí)間。雖然三星表示看好A4WP，但是其最新旗艦機(jī)型Galaxy S4采用的依然是Qi無(wú)線充電技術(shù)，或許三星將會(huì)在明年支持A4WP的設(shè)備。可見(jiàn)，A4WP還是需要一段時(shí)間才能最終完善技術(shù)并打響知名度。所以，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，Qi應(yīng)該還會(huì)繼續(xù)穩(wěn)坐無(wú)線充電技術(shù)的頭把交椅。

雖然A4WP有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但如果A4WP最終與Qi形成兩強(qiáng)爭(zhēng)霸的局面的話，兩者的不兼容性將會(huì)給用戶帶來(lái)不便。不過(guò)，我們還是希望采用A4WP的設(shè)備能夠早日到來(lái)。

關(guān)鍵詞： 無(wú)線充電 Qi標(biāo)準(zhǔn) A4WP