「尿袋」Bye Bye!30米遠都叉到電
#Tech實你-「尿袋」Bye Bye!30米遠都叉到電-House730
#Tech實你
日期:
2022年10月16日
今時今日,智能手機可以幫我們解決很多生活難題,基本上一機在手,世界通行。但手機越方便,人們就越來依賴手機,萬一手機無電,簡直猶如世界末日!要解決手機充電問題,除了接駁充電器、帶「尿袋」之外,還有什麼方法呢?南韓有工程師最近研發了一套超遠距離無線充電系統,透過紅外線,可以為系統 30 米範圍內的手機充電,如果將來能夠廣泛應用,大家就無需再被充電器、尿袋所束縛。
透過吸收紅外線發電

這套遠距離無線充電系統由南韓世宗大學的研究團隊研發,充電系統由發射器和接收器兩個部分組成。發射器可以生產波長 1,550 納米的紅外線,接收器則是一個球形透鏡後向反射器,當紅外線透過空氣發射到接收器後,會將光線聚焦到一個中心點,內裡的太陽能電池在吸收光線後,就會產生電力。而如果發射器和接收器間的光線受到阻礙,系統就會自動切換至低強度安全模式。

 

測試結果顯示,研究團隊成功將 400 毫瓦的紅外線傳送到 30 米遠地方,接收器則成功將光線轉換成 85 毫瓦電力,足以供應電力給小型測試器。研究團隊表示,會將系統擴大到為手機等電子產品充電的程度,亦會將類似原理提供給其他工作系統作電網測試,期待以此取代電線。團隊亦指,這套遠距離無線充電系統跟以往的無線充電系統優勝的地方,是不需要在安裝的空間作大規模裝修,球狀接收器可以接收來自各方向的紅外線,發射器亦不需要鎖定或追蹤接收器,系統工作距離更可以比部份設備遠。


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無線充電技術發展成趨勢

無線充電是近年手機發展的其中一大趨勢,有人覺得無線充電還是要放在充電底座上,作用不大,但亦有人覺得很有用,認為可以減少充電線損壞問題,或是避免透過充電線的數據傳送功能威脅到用戶隱私等。要無線充電變得更方便,更需要的是隔空充電技術,除了南韓世宗大學,小米、Motorola 等都有研究隔空無線充電技術。

 

小米於去年發佈隔空充電技術 Mi Air Charge,稱手機不插線、不用底座,無論在手上還是袋裡,都能遠距離無線充電,更可以邊玩邊充、多設備同時充電,有遮擋也不影響。這套小米自主研發的隔空充電系統,有 17 項技術專利,由 144 個天線構成的相位控制陣列,把毫米波定向發射給手機,轉化成電能,通過隔空充電樁,為多個設備同時提供5瓦的遠距離充電。



至於 Motorola 的隔空充電技術 Motorola Air Charging,同樣標榜不需要充電線,不受限於電源位置,手機無論在手上還是袋裡,還是被遮擋,都可無感保持電量滿格。 Motorola 的隔空充電設備由 1,600 支天線組成,有效範圍是 3 米、100 度,可穿過紙張、皮革等阻礙物,同時為 4 台設備充電。充電設備還內置生物監測技術,識別到人體後,會避開或停止遮擋部分的充電波束,以保護用戶安全。


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無線充電對人體是否有害?

不少人都會關注到,無線充電技術會否對身體造成傷害,例如輻射問題。無線充電原理是,電磁波產生後會在空氣中游走,電磁波會產生輻射,頻率越高能量越大,輻射也會越強。

 

根據國際非電離輻射防護委員會 (ICNIRP) 制定的安全上限,人體承受的安全輻射範圍是每平方米 10 瓦。以一個香港家庭住宅面積是 45 平方米,即約 405 平方尺為例,住戶可以承受的輻射功率最大為 450 瓦左右。隔空充電的充電樁最高發射功率只有 25 瓦,所以對人體而言是安全的。而隔空充電技術是以極窄波束的毫米波傳電給手機,目前為止,暫時未有資料表明毫米波會帶來輻射。一些手機生產商如小米等都表示,現有的隔空充電技術不會危害人體健康,當然,人們還是會擔心是否會有些潛在危險未被發現。


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電動車都要無線充電

無線充電技術應用程度其實相當廣泛,例如挪威早年便計劃在的士站路面安裝充電板,讓電動的士在等客時可以同時無線充電。英國政府在 2020 亦宣布推出的電動的士無線充電試驗計劃,於諾丁漢市進行,為期半年,試驗車輛可利用特製的充電插頭和配套充電,能做到多車同時充電效果。另外據報,日本大型建設公司大林組與汽車零部件供應商 Denso 合作,為電動車提供無線充電道路,並已開始進行道路測試工作,目標是在 2025 年實現技術。


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透過吸收紅外線發電

這套遠距離無線充電系統由南韓世宗大學的研究團隊研發,充電系統由發射器和接收器兩個部分組成。發射器可以生產波長 1,550 納米的紅外線,接收器則是一個球形透鏡後向反射器,當紅外線透過空氣發射到接收器後,會將光線聚焦到一個中心點,內裡的太陽能電池在吸收光線後,就會產生電力。而如果發射器和接收器間的光線受到阻礙,系統就會自動切換至低強度安全模式。

 

測試結果顯示,研究團隊成功將 400 毫瓦的紅外線傳送到 30 米遠地方,接收器則成功將光線轉換成 85 毫瓦電力,足以供應電力給小型測試器。研究團隊表示,會將系統擴大到為手機等電子產品充電的程度,亦會將類似原理提供給其他工作系統作電網測試,期待以此取代電線。團隊亦指,這套遠距離無線充電系統跟以往的無線充電系統優勝的地方,是不需要在安裝的空間作大規模裝修,球狀接收器可以接收來自各方向的紅外線,發射器亦不需要鎖定或追蹤接收器,系統工作距離更可以比部份設備遠。


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無線充電是近年手機發展的其中一大趨勢,有人覺得無線充電還是要放在充電底座上,作用不大,但亦有人覺得很有用,認為可以減少充電線損壞問題,或是避免透過充電線的數據傳送功能威脅到用戶隱私等。要無線充電變得更方便,更需要的是隔空充電技術,除了南韓世宗大學,小米、Motorola 等都有研究隔空無線充電技術。

 

小米於去年發佈隔空充電技術 Mi Air Charge,稱手機不插線、不用底座,無論在手上還是袋裡,都能遠距離無線充電,更可以邊玩邊充、多設備同時充電,有遮擋也不影響。這套小米自主研發的隔空充電系統,有 17 項技術專利,由 144 個天線構成的相位控制陣列,把毫米波定向發射給手機,轉化成電能,通過隔空充電樁,為多個設備同時提供5瓦的遠距離充電。



至於 Motorola 的隔空充電技術 Motorola Air Charging,同樣標榜不需要充電線,不受限於電源位置,手機無論在手上還是袋裡,還是被遮擋,都可無感保持電量滿格。 Motorola 的隔空充電設備由 1,600 支天線組成,有效範圍是 3 米、100 度,可穿過紙張、皮革等阻礙物,同時為 4 台設備充電。充電設備還內置生物監測技術,識別到人體後,會避開或停止遮擋部分的充電波束,以保護用戶安全。


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根據國際非電離輻射防護委員會 (ICNIRP) 制定的安全上限,人體承受的安全輻射範圍是每平方米 10 瓦。以一個香港家庭住宅面積是 45 平方米,即約 405 平方尺為例,住戶可以承受的輻射功率最大為 450 瓦左右。隔空充電的充電樁最高發射功率只有 25 瓦,所以對人體而言是安全的。而隔空充電技術是以極窄波束的毫米波傳電給手機,目前為止,暫時未有資料表明毫米波會帶來輻射。一些手機生產商如小米等都表示,現有的隔空充電技術不會危害人體健康,當然,人們還是會擔心是否會有些潛在危險未被發現。


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無線充電技術應用程度其實相當廣泛,例如挪威早年便計劃在的士站路面安裝充電板,讓電動的士在等客時可以同時無線充電。英國政府在 2020 亦宣布推出的電動的士無線充電試驗計劃,於諾丁漢市進行,為期半年,試驗車輛可利用特製的充電插頭和配套充電,能做到多車同時充電效果。另外據報,日本大型建設公司大林組與汽車零部件供應商 Denso 合作,為電動車提供無線充電道路,並已開始進行道路測試工作,目標是在 2025 年實現技術。


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