آینده تکنولوژی‌های بی‌سیم

روند مصرفی تکنولوژی همواره به سمت استفاده ساده‌تر و آسان‌تر از تکنولوژی سوق پیدا کرده و این به‌خصوص شامل فناوری‌های شارژ دستگاه‌ها نیز می‌شود. چند سالی است که مهندسان دنیای تکنولوژی، تمرکز خود را روی فناوری‌های نوین شارژ دستگاه‌های هوشمند معطوف کرده‌اند. اگرچه در این راه به موفقیت‌هایی نیز نائل شده‌اند، اما متاسفانه هنوز نتوانسته‌اند راهی برای رهایی از شر کابل‌ها یا صفحه‌های شارژ پیدا کنند.

فناوری‌های شارژ بی‌سیم امروزه یکی از مورد تقاضاترین تکنولوژی‌ها در دستگاه‌های هوشمند به‌خصوص تلفن‌های همراه است و از این رو در تلفن‌های همراه پیشرفته جدید شاهد به کارگیری آن هستیم. با این حال حتی پیشرفته‌ترین فناوری‌های شارژ نیز هنوز محدودیت‌های خود را دارد. یکی از این محدودیت‌ها استفاده از صفحات شارژ و ملزم کردن دستگاه‌ها به قرارگرفتن روی این صفحات برای شارژ است. با این حال تکنولوژی شارژ بی‌سیم به سمت عدم نیاز به صفحات شارژ پیش می‌رود به این ترتیب که دیگر نیازی به گذاشتن گوشی روی صفحه شارژ هم نباشد و صرفا بتوان گوشی را در فضای گسترده‌تر در معرض شارژ قرار داد. مرسوم‌ترین تکنولوژی مورد استفاده شارژ بی‌سیم در دستگاه‌های امروزه Qi wireless نام دارد.

شارژ از طریق برق

ایده شارژ بی‌سیم دستگاه از طریق امواج مغناطیسی ایده جدیدی نیست و سال‌هاست شرکت‌های مختلفی روی آن کار می‌کنند اما استارت‌آپی از دل موسسه تکنولوژی کالیفرنیا سربرآورده و مدعی شده که توانسته به راهکار بدیعی در این زمینه دست یابد. این استارت‌آپ‌ که تحت عنوان Guru شناخته می‌شود، موفق به طراحی یک سیستم شارژ وایرلسی شده که قادر به انتقال انرژی یا همان برق از طریق امواج رادیویی است.قرار است این فناوری، در جریان نمایشگاه CES ۲۰۲۰ که طی یکی، دو روز آینده در شهر لاس‌وگاس آغاز خواهد شد، در معرض دید علاقه‌مندان قرار گیرد.

استارت‌آپ‌ Guru قصد دارد در این رویداد، از سه دستاوردی که مهندسان آن برای شارژ انواع دستگاه‌ها طراحی کرده‌اند، رونمایی کند.محصول نخست این استارت‌آپ‌، یک سیستم شارژ رومیزی است که می‌تواند به‌صورت بی‌سیم، انواع دستگاه‌ها را شارژ کند. دومین فناوری مربوط به یک صفحه شارژ بزرگ‌تر است که می‌تواند دستگاه‌های بیشتری را تحت پوشش خود قرار دهد و بالاخره سومین محصول، یک روبات متحرک همانند روبات Roomba است که می‌تواند در نقاط مختلف به حرکت درآید و انواع دستگاه‌ها و محصولات از قبیل دوربین‌ها یا سنسورهای اینترنت اشیا را شارژ کند.

فلوریان بوهن، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار Guru در این رابطه می‌گوید: ایده ارسال انرژی و برق به دستگاه از فاصله دور، چندان هم جدید نیست. اما آنچه ما را از دیگر رقبایمان متمایز می‌کند این است که ما از فناوری بسیار پیشرفته‌ای استفاده می‌کنیم و  طراحی سیستم و فناوری mmWave که از آن بهره گرفته‌ایم به گونه‌ای توسعه داده شده‌اند که می‌توانند انرژی را به شیوه‌ای کنترل شده، ایمن و کارآمد منتقل کنند.

اما یکی دیگر از ویژگی‌های جذاب فناوری استارت‌آپ‌ Guru، چیزی است که آن را Smart LF Lensing نامیده‌اند. درواقع، این محصول یک پتنت فناوری است که توسط علی حاجی‌میری، هم‌بنیان‌گذار Guru به همراه کایوشیکا سنگوپتا، از دانشجویان دانشگاه پرینستون توسعه داده شده که کنترل مسیر و تعداد پرتوهای انتقالی را فراهم می‌کند.به عبارت دیگر، فناوری مذکور این امکان را به دستگاه‌های شارژ می‌دهد تا چندین پرتو انرژی را تنها به یک دستگاه یا رسیور ارسال کنند. این فناوری‌ها می‌توانند در صورت توسعه نهایی و عرضه به بازار، تحولی عظیم را در نحوه شارژ انواع دستگاه‌ها به‌وجود آورند. با این حال، باید منتظر ماند و دید که در جریان CES پیش‌رو، چه قابلیت‌های دیگری از این دستاورد معرفی خواهند شد.

ناکامی اپل در معرفی دستگاه شارژ بی‌سیم

چالش‌های استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم کم نیست و طی سال‌های اخیر شاهد ناکامی‌های زیادی در این زمینه بوده‌ایم. یکی از بزرگ‌ترین ناکامی‌ها از سوی بزرگ‌ترین شرکت تکنولوژی جهان – اپل – رخ داده است. این شرکت به رغم اینکه آی‌فون‌های سری X خود را مجهز به قابلیت شارژ بی‌سیم کرده، اما محصولی که برای شارژ آنها معرفی کرده بود را کنار گذاشت چراکه فرآیند تولید آن دچار مشکل شده بود.اپل در حالی در تولید این دستگاه شارژ بی‌سیم دچار مشکل شد که رقبای آن و حتی شرکت‌های متفرقه تولید کننده دستگاه‌های شارژ قادر به تولید محصولاتی شده بودند.حتی برخی شرکت‌ها توانستند تکنولوژی شارژ بی‌سیم برعکس (reverse wireless charging) را هم عملیاتی کنند.

سیستم شارژ بدون سیم برعکس، گوشی‌های هوشمند را به یک بیس کوچک شارژر تبدیل می‌کند. به همین ترتیب، گوشی هوشمند می‌تواند برای شارژ وایرلس دیگر دستگاه‌ها نیز کاربرد داشته باشد. این قابلیت اولین بار در گوشی هوآوی Mate ۲۰ Pro معرفی شد و خیلی سریع نیز در سِری‌های گلکسی اس ۱۰ مورد استفاده قرار گرفت. در حال حاضر دستگاه‌های مختلفی از این ویژگی بهره می‌برند.اوایل امسال در واقع پس از بحث و گمان‌های بسیار اپل سرانجام شارژر بی‌سیم چندکاره ایرپاور (Airpower) را کنار گذاشت و اعلام کرد به دلیل بروز مشکلات در دستیابی به استانداردهای بالا این محصول را کنار گذاشته است. شایعات پیرامون این محصول عمدتا در مورد این بود که به دلیل بهره بردن از تکنولوژی multi-coil (برای شارژ چند محصول متفاوت به‌طور همزمان) باعث داغ شدن بیش از حد آن می‌شود.

شارژ خودروی برقی

یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌هایی که بسیاری منتظر آن طی سال‌های آینده هستند فناوری شارژ بی‌سیم خودرو از طریق کف خیابان است. این تکنولوژی مدتهاست توسط دولت بریتانیا در حال آزمایش است امکان شارژ خودروهای الکتریکی، بدون نیاز به توقف آنها را فراهم خواهد کرد.

استفاده از این تکنولوژی می‌تواند تحولی شگرف در استفاده و شارژ خودروهای هیبریدی یا الکتریکی که در آن راننده مجبور به توقف‌های پی‌در‌پی به‌منظور شارژ خودرو است، ایجاد کند. با توجه به تعبیه صفحات شارژ بی‌سیم در نقاط پیش‌بینی شده، امکان استفاده از قابلیت شارژ بدون توقف خودروها وجود خواهد داشت اما در صورت توقف خودرو، شارژ با روند سریع‌تری انجام خواهد پذیرفت. در حال حاضر سیاست‌ها بر این قرارگرفته که آزمایش این تکنولوژی در جاده‌هایی خاص که در آن رانندگان معمولی حق عبور ندارند، پیاده سازی شود. دولت بریتانیا بودجه ۷۷۹ میلیون دلاری را برای پیاده‌سازی این پروژه در ۵ سال آینده، درنظر گرفته است. در نسخه نهایی، ایستگاه‌های شارژ در تمام بریتانیا راه‌اندازی خواهند شد تا هر ۲۰ مایل یک‌بار، امکان استفاده از شارژ بی‌سیم وجود داشته باشد.

دیگر استارت‌آپ‌های شارژ بی‌سیم

هم‌اکنون شرکت‌ها و استارت‌آپ‌های دیگری هم روی فناوری‌های شارژ بی‌سیم کار می‌کنند و آینده مشخص خواهد کرد کدام فناوری بازار را در اختیار خواهد گرفت.استارت‌آپ‌ WiTricity که در بوستون آمریکا قرار دارد یکی از شرکت‌هایی است که روی فناوری شارژ بی‌سیم با تکنولوژی تشدید مغناطیسی کار می‌کند. فناوری این شرکت قادر به شارژ همزمان چند دستگاه با هم هست و به‌خصوص از سوی نیسان و تویوتا پشتیبانی می‌شود.

دیگر استارت‌آپ‌ فعال در زمینه شارژ شرکتی به نام WattUp است که تکنولوژی آن مشابه شارژ از طریق صفحه مغناطیسی برای شارژ همزمان چند دستگاه با هم کاربرد دارد. تکنولوژی مورد استفاده در WattUp اما به شکل ارسال سیگنال‌های رادیویی کار می‌کند. فرستنده با استفاده از بلوتوث به دستگاه‌های مجاز اطراف محیط متصل می‌شود و هنگامی که‌ آنها را پیدا کرد فرکانس را به سمت آن هدایت و آنها را شارژ می‌کند. استارت‌آپ‌ uBeam دیگر شرکت فعال در این زمینه است که در حال توسعه تکنولوژی انتقال فراصوت برای شارژ بی‌سیم به جای استفاده از روش‌های سنتی (القایی، خازنی و مغناطیسی و...) است.

این تکنولوژی با استفاده از فرستنده‌ای که شبیه بلندگوست کار می‌کند و در فرکانس ۴۵ تا ۷۵ کیلوهرتز صدای نوری با فرکانس بالا (غیر قابل شنیدن برای انسان و حیوانات) منتشر می‌کند.دیگر استارت‌آپ‌ فعال در این زمینه Elix Wireless است که در حال تولید شارژرهای با ظرفیت بالا از هزار تا ۲۰ هزاروات است که برای شارژ بی‌سیم تجهیزات صنعتی کاربرد دارد. تکنولوژی این شرکت استفاده از یک جفت آهنربای چرخان در فرستنده و گیرنده است که با چرخش همزمان به‌صورت همزمان امکان انتقال قدرت فراهم می‌شود در عین حال گرمای کمتری به نسبت سیستم‌های القایی ایجاد می‌شود.