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CES 2014系列報導(二): A4WP聯PMA制WPC 無線充電標準聯盟的三強廝殺時代
2014 2014-03-04

無線充電標準聯盟Alliance for Wireless Power(A4WP)才剛在本屆CES 2014上大動作推出其認證機制品牌「Rezence」,除了克服第一代技術的材料與距離限制外,Rezence使用了優化的磁共振技術,賦予更寬廣的無線充電距離並可一次同時充電多台裝置,大大提升無線充電情境的使用性與空間彈性。然而,A4WP近期突然宣布與PMA(Power Matters Alliance)攜手合作並簽定合作備忘錄、力求技術合作朝向雙模充電技術發展,無疑為整個無線充電市場投下一顆震撼彈,欲間接克制目前會員與產品上市數量較領先的WPC(Wireless Power Consortium)。關於三大無線充電標準聯盟的發展,請參考百佳泰趨勢文章「無線充電技術(Wireless Charging)擺脫麻煩充電器實現無限可能」。

之所以稱作三強廝殺時代的原因在於三個聯盟所推出的無線充電技術不僅技術原理不盡相同外,還存在著彼此互不相容的隱憂,對於消費市場而言是個非常大的困擾與限制;對整體產業來說,這不僅對研發磁感應(magnetic induction)或磁共振(magnetic resonance)多模產品造成阻礙外,也使得無線充電技術標準逐漸走向多頭馬車、各自發展的局面。以目前的發展趨勢去來看,WPC擁有最多的廠商會員數量,在產品導入市場的時程也最順遂;另外,WPC也正積極訂立磁共振的充電標準,朝向磁感應與磁共振的雙模充電方案。因此我們可以發現,WPC如此積極的行動將直接威脅到分別擁護磁共振與磁感應技術的A4WP和PMA,也算是間接成為兩方合作機會的楔子,讓雙方的技術可以加速相容並創造共效來抗衡WPC的獨大局面。

值得注意的是,由於WPC所推出的無線充電標準Qi仍受限於短距離、5瓦功率以下的磁感應充電,使用頻段也與其他應用重疊,容易受到干擾,整體充電效能還不完全穩定(對此,百佳泰曾針對WPC無線充電效能進行評測,完整報告請參考充電技術不設「線」 百佳泰有線、無線充電效能實測與評鑑報告)。反之,A4WP與PMA透過結盟不但轉向高頻段發展外,也順勢結合Bluetooth 4.0與近場無線通訊NFC等技術,促成多模充電模式的發展。尤其,A4WP是最早以磁共振作為無線充電標準的制定者,首創Rezence無線充電標準;PMA在全美Starbucks和McDonald’s則是已廣泛設置無線充電板,直接提供使用者在室內充電的便利性,等於率先占領無線充電技術在通路端的使用商機。因此,A4WP與PMA簽署了一份初步合作協議,基於雙方的互通性與簡化性來調合各自技術標準的優勢且實現相容性,此舉將對整體產業或市場創造一個雙贏的局面。

根據雙方協議書內容指出,

  • PMA將採用A4WP的Rezence作為單模與多模充電時,發送端(TX)和接收端(RX)的磁共振技術標準規範。
  • A4WP則採用PMA的磁感應標準規範,將可同時支援多模磁感應和磁共振的無線充電技術。
  • A4WP與PMA將合作研發open network API,用來管理整個無線充電網路服務。

有此可見未來A4WP與PMA將同時擁有磁共振與磁感應兩種無線充電技術,磁共振技術的使用情境包含遠距離無線充電如電動汽機車充電;磁感應則可支援行動裝置在觸手可及的充電裝置如桌面或車用裝置上。

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然而,雙方的合作結盟並不意謂著雙方的技術與標準規範可以完全統一,原因在於磁共振與磁感應還是有一定程度上的技術差異。首先在使用頻段上,A4WP是運行在6.78MHz的高頻段,未來還欲制定13.56MHz倍頻的方案;而PMA所採用的頻段為200~400kHz,兩者若要整合,最直接的技術難度便是頻段差異問題。其次,A4WP雖是以磁共振作為充電原理,理論上可以實現一定距離的無線充電,但目前所提出的充電方案距離最長至10公分左右,還不至與磁感應技術產生顯著差異,對於市場而言仍有待考驗。

由於百佳泰團隊一直致力於研究無線充電技術的發展與相關測試解決方案,榮幸地受邀參加A4WP的插拔大會(plugfest event);透過此次插拔大會,我們也與A4WP協會、各參加廠商進行技術切磋並發現幾項關鍵議題。這些議題不僅是開發商必須注意的研發重點外,也是在日後認證測試上可能遇到的潛在風險。例如在充電過程中無線充電器是否能提供異物偵測、溫度、重量等等的保護機制,才能確保兩造裝置的安全性。值得注意的是,由於A4WP欲透過磁共振無線充電技術與Bluetooth技術結合,進一步實現有效的電源控制管理。未來,當多個行動裝置同時處於一個充電範圍時,行動裝置透過Bluetooth即可與充電器TX端互聯,接著便可優先進行充電;當裝置充飽電時,也可透過Bluetooth通知TX端,令其停止電源供應,接著再將電源分配給其餘有充電需求的裝置,大幅提升TX端的電源管理效率。

雖然Rezence的推出亦代表A4WP已然做好無線充電技術認證標準的準備;然而就我們目前所知,Rezence在與Bluetooth的溝通協定上,仍舊碰到許多連接上的問題,開發商在未來進行認證測試時,不免需要專業認證實驗室的技術支援才能有效改善。另外,WPC除了歐美市場外,也深獲日本廠商的青睞,對提升亞洲市占率來說搶得先機,這部分對剛推出認證品牌的A4WP來說,亞洲市場絕對不容小覷。百佳泰身為無線充電技術的驗證測試專家,同時為Bluetooth技術聯盟(Bluetooth SIG)所授權的藍牙認證測試實驗室 (Bluetooth Qualification Test Facility,BQTF),將持續為大家鎖定後續的發展與技術更迭。

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