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如果給你(ni)一種(zhong)最高支持1W充(chong)電功率的無(wu)線充(chong)電技術，你(ni)認(ren)為(wei)它有意義嗎(ma)？

或(huo)許(xu)會(hui)有(you)人調侃“這簡直是(shi)在開歷(li)史(shi)的倒車！”的確，在40W、65W無線(xian)(xian)快充(chong)屢見不鮮的當下，對(dui)于(yu)大多數(shu)消費者來說，1W的無線(xian)(xian)充(chong)電功率似乎太過于(yu)“雞肋”。但是(shi)，歷(li)史(shi)總有(you)驚人的相似之(zhi)處，比如(ru)LPWAN作為一種低功耗的廣域網絡(luo)技術，它解決的正是(shi)數(shu)十億低功耗物聯網終端供(gong)電問(wen)題。

因此從(cong)技(ji)(ji)術(shu)發展的角(jiao)度來看，技(ji)(ji)術(shu)不是(shi)朝著高大(da)上的方向迭(die)(die)代(dai)，而是(shi)應(ying)該朝著便宜好用(yong)的方向迭(die)(die)代(dai)。這才是(shi)真正的迭(die)(die)代(dai)，有用(yong)的迭(die)(die)代(dai)。

2020年5月，NFC（Near Field Communication，中文名(ming)“近場通信”）標準官方組織NFC論壇（NFC Forum）宣布，新的(de)(de)“無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)規(gui)范”(Wireless Charging Specification，簡稱(cheng)“WLC”)已經獲得批準。根據NFC論壇的(de)(de)解釋(shi)，WLC標準支(zhi)(zhi)持在NFC的(de)(de)設備中使用一根天線(xian)來實現通信和充(chong)電(dian)功能的(de)(de)二合一，因此(ci)目前通過這個解決方案(an)最高僅(jin)能實現1W的(de)(de)充(chong)電(dian)速(su)度（WLC標準的(de)(de)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)支(zhi)(zhi)持250毫瓦(wa)、500毫瓦(wa)、750毫瓦(wa)和1瓦(wa)四種功率的(de)(de)傳(chuan)輸等級）。

沒(mei)錯，這個NFC技術就是大家(jia)十分熟(shu)知、應(ying)用很廣的(de)(de)(de)NFC，比如(ru)乘坐公交車(che)時刷的(de)(de)(de)公交卡、進出小區時用到的(de)(de)(de)門禁(jin)卡、在商場(chang)購(gou)物支(zhi)付(fu)時所(suo)用的(de)(de)(de)銀行(xing)卡，以及像智能手(shou)(shou)表、智能手(shou)(shou)機中都(dou)附帶的(de)(de)(de)NFC功能等。

那么，我(wo)們今天就來看看，NFC到底如何實現(xian)無(wu)線(xian)充電(dian)的功(gong)能，1W的充電(dian)功(gong)率又將撬動多(duo)大的市(shi)場(chang)？

市場“變革”

無(wu)線(xian)充電(dian)(dian)其充電(dian)(dian)過程不需(xu)要任(ren)何有線(xian)作(zuo)為電(dian)(dian)量(liang)傳輸介質，甚至已經(jing)發展(zhan)到了(le)無(wu)需(xu)接觸也能(neng)實(shi)現(xian)“隔空”充電(dian)(dian)，因而促(cu)使(shi)電(dian)(dian)子產品充電(dian)(dian)體驗獲得(de)了(le)大(da)幅度的提(ti)升(sheng)。

但盡管(guan)如(ru)此，無線(xian)充電(dian)真(zhen)正(zheng)普及到我們的(de)(de)生活卻(que)用了近40年(nian)。早在1978年(nian)，美國人喬治·博格爾就通過(guo)給電(dian)動汽車充電(dian)開(kai)啟了無線(xian)充電(dian)用例的(de)(de)先(xian)河。而我們現在所(suo)應用最(zui)廣、普及度(du)最(zui)高的(de)(de)無線(xian)充電(dian)技術(shu)則(ze)是在2010年(nian)3月，由無線(xian)充電(dian)聯盟針對智能手機、平板等設備推出的(de)(de)“Qi”標(biao)準(zhun)。

“Qi”標(biao)準(zhun)采用的(de)是(shi)電(dian)磁感(gan)應技術進行輸電(dian)，而NFC則是(shi)采用了(le)電(dian)磁感(gan)應技術進行通信，因(yin)此看似兩個無(wu)關的(de)功能(neng)其實在實現原理上別無(wu)二致。如此以來(lai)也(ye)就(jiu)造就(jiu)了(le)NFC無(wu)線充(chong)電(dian)的(de)三大優勢(shi)：

第(di)一(yi)(yi)個優勢(shi)，即能量(liang)傳(chuan)輸(shu)與數據傳(chuan)輸(shu)在物(wu)理層的(de)硬(ying)件(jian)電路上合二為一(yi)(yi)，讓一(yi)(yi)些對(dui)充電功率要(yao)求不高的(de)產品，如小型(xing)低(di)功耗的(de)物(wu)聯網設備，可以在設計(ji)中省去傳(chuan)統(tong)的(de)Qi充電線圈。

第二個優勢，即NFC無(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)充電(dian)技術(shu)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)(xian)尺寸相(xiang)較于高功率(lv)的Qi標(biao)準的無(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)充電(dian)技術(shu)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)(xian)尺寸進行了數倍的縮減，這是由于Qi標(biao)準工作(zuo)頻(pin)率(lv)一般為(wei)125KHz，而NFC無(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)充電(dian)技術(shu)工作(zuo)頻(pin)率(lv)在更高的13.56MHz。因此，Qi標(biao)準天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)(xian)尺寸設計(ji)一般需要10厘(li)米甚至更長，但NFC無(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)充電(dian)技術(shu)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)(xian)尺寸則可縮小到1厘(li)米以下。

第三個優勢(shi)，基于NFC的工(gong)作原理，提(ti)供更大(da)的能量驅動一些無源設(she)備，滿(man)足(zu)越來越多的無源物聯網的需求。

比(bi)如，智能(neng)眼鏡是當前(qian)各大設備制造廠商爭相搶占的(de)賽(sai)道(dao)，作為可穿戴設備的(de)一種，智能(neng)眼鏡憑(ping)借(jie)“解放”雙手，操(cao)作簡便、體(ti)積更小(xiao)而被(bei)視(shi)為未來智能(neng)科技產品的(de)重要增長(chang)點。早在(zai)2019年(nian)，業界就(jiu)推出支(zhi)持(chi)NFC無線接觸式充電(dian)的(de)設備，可使數據傳輸(shu)與充電(dian)同(tong)時進行。

保證“適用”

在(zai)(zai)上述文章中(zhong)我(wo)們已經闡述了NFC無線(xian)充(chong)(chong)電(dian)的(de)前兩個優勢：NFC無線(xian)充(chong)(chong)電(dian)使能量傳輸與數(shu)據(ju)傳輸在(zai)(zai)硬件實現(xian)了二合(he)一，其次實現(xian)了相對(dui)“Qi”標準下更小(xiao)的(de)天線(xian)尺寸設計，因此(ci)，NFC無線(xian)充(chong)(chong)電(dian)技(ji)術更值得一敘的(de)應用場景在(zai)(zai)于對(dui)小(xiao)型低功耗物聯網設備的(de)支持。

相比“Qi”標(biao)準明確更適合對(dui)充(chong)電(dian)功率要求更高的大型電(dian)子產(chan)(chan)品(pin)，如智能手(shou)機(ji)、平板(ban)電(dian)腦以及其(qi)他體積較大的產(chan)(chan)品(pin)，NFC無(wu)線充(chong)電(dian)對(dui)其(qi)目標(biao)設(she)備(bei)也有明確的適用(yong)(yong)范圍(wei)。WLC規范從一開(kai)始就表(biao)明了NFC無(wu)線充(chong)電(dian)的主(zhu)要應用(yong)(yong)領域(yu)，即智能手(shou)表(biao)、智能手(shou)環、無(wu)線耳機(ji)、手(shou)寫筆這樣的小型物聯(lian)網設(she)備(bei)。

2021年10月，NFC論壇再次(ci)就WLC功能進行(xing)了(le)優化(hua)，批準并(bing)通(tong)過了(le)無線充(chong)(chong)電(dian)(dian)規(gui)范(fan)(fan)WLC 2.0，新規(gui)范(fan)(fan)從內容上更加利于微型物聯網設(she)備和消費電(dian)(dian)子實現無線充(chong)(chong)電(dian)(dian)，它支(zhi)持更小的(de)無線尺(chi)寸，擴大了(le)可使用智能手機和其他NFC設(she)備進行(xing)無線充(chong)(chong)電(dian)(dian)的(de)消費設(she)備和物聯網設(she)備范(fan)(fan)圍。

比(bi)如平板電(dian)腦上的電(dian)容筆(bi)，目前大多采用的是(shi)藍牙配對(dui)(dui)，相比(bi)NFC配對(dui)(dui)而(er)言步(bu)驟更加繁瑣。

另外(wai)在充電(dian)方式上，如(ru)果采用(yong)傳統的無(wu)線充電(dian)方式，首先，大功(gong)率對于電(dian)池容量(liang)嬌小(xiao)的電(dian)容筆(bi)而言本(ben)身(shen)就是“殺雞用(yong)牛(niu)刀”；其(qi)次(ci)，筆(bi)身(shen)內(nei)增加(jia)線圈無(wu)疑(yi)也會帶(dai)來筆(bi)身(shen)重量(liang)的增加(jia)和設(she)計復雜度的提(ti)升。類似的場景其(qi)實還有很(hen)多，比如(ru)智(zhi)能(neng)電(dian)動牙刷、無(wu)線TWS耳機等等。

而NFC無線(xian)(xian)充電最大(da)(da)的(de)(de)優(you)勢(shi)在于，可支持終端設備廠商在有(you)限的(de)(de)空間下不斷優(you)化產(chan)品。一(yi)方(fang)面(mian)，如果設備中搭載了NFC芯片，廠商可以(yi)放棄單獨(du)的(de)(de)無線(xian)(xian)充電技(ji)術；另一(yi)方(fang)面(mian)，減去(qu)電磁線(xian)(xian)圈的(de)(de)部署，應用更(geng)小的(de)(de)NFC天線(xian)(xian)可為更(geng)大(da)(da)的(de)(de)電池(chi)或其他組件(jian)騰(teng)出(chu)地方(fang)，使空間有(you)限的(de)(de)小型物聯網設備更(geng)容易被(bei)設計。

此外，采用(yong)NFC無(wu)線(xian)充電(dian)技術通(tong)過(guo)(guo)數據傳(chuan)輸(shu)(shu)還能使充電(dian)過(guo)(guo)程(cheng)更易被(bei)檢測和控制(zhi)，在(zai)充電(dian)之(zhi)外，也能通(tong)過(guo)(guo)數據傳(chuan)輸(shu)(shu)帶來(lai)更多有價(jia)值的附加功(gong)能，實現用(yong)戶體(ti)驗上的升級，比如配(pei)件的防偽識別、藍牙配(pei)對、固件升級等(deng)等(deng)。

合適“時間”

IoT Analytics創始人(ren)兼首(shou)席執行官Knud Lasse Lueth曾經公開(kai)表示(shi)：“到2025年(nian)，預計將會有(you)超(chao)過(guo)300億的(de)(de)物(wu)聯(lian)網(wang)連接，幾乎平均每人(ren)擁有(you)4臺物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)備(bei)。”而這(zhe)些(xie)物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)備(bei)，并不包括智(zhi)能手(shou)機(ji)、個人(ren)電腦(nao)、平板等，它(ta)們大多是小型(xing)低(di)功(gong)耗的(de)(de)可穿戴(dai)物(wu)聯(lian)網(wang)設(she)備(bei)，比如無(wu)線耳機(ji)、智(zhi)能手(shou)表、智(zhi)能筆等一系列產品，當然未來還將有(you)更(geng)多的(de)(de)低(di)功(gong)耗智(zhi)能硬(ying)件。

在無線(xian)充(chong)電成(cheng)為(wei)趨勢(shi)的當下(xia)，對(dui)充(chong)電功率要求(qiu)(qiu)更(geng)高(gao)的大型產品有(you)“Qi”標(biao)準；而針對(dui)充(chong)電功率要求(qiu)(qiu)不高(gao)，反(fan)而對(dui)成(cheng)本、體(ti)積、技(ji)術普及(ji)度等有(you)更(geng)高(gao)要求(qiu)(qiu)，基(ji)于NFC無線(xian)充(chong)電技(ji)術的“WLC”標(biao)準不失為(wei)一種更(geng)好的選擇。

首先從市場(chang)教育方(fang)面(mian)來看，NFC無線充電可謂有著得(de)天(tian)獨厚得(de)優勢(shi)。應(ying)用(yong)(yong)上，NFC應(ying)用(yong)(yong)已經覆蓋了相當廣闊(kuo)的領域(yu)，包括(kuo)在非接觸式(shi)支付、訪問控制（門禁(jin)）、設備(bei)配對(dui)、電子政務（護照）、公共交通票務系統以(yi)及(ji)消(xiao)費電子產(chan)品等眾多應(ying)用(yong)(yong)領域(yu)中都(dou)有應(ying)用(yong)(yong)。

而WLC標準得到批準，也(ye)就(jiu)意味著(zhu)未來可以(yi)直接通過帶(dai)有(you)NFC功能的(de)有(you)源(yuan)設(she)備實(shi)現充電，比如自(zi)帶(dai)NFC功能的(de)智能手(shou)機可以(yi)搖身一變成為“移動電源(yuan)”，為其他帶(dai)有(you)NFC功能的(de)物聯網設(she)備充電。回家(jia)開(kai)門解鎖智能鎖的(de)時候就(jiu)會像刷手(shou)機進地鐵站一樣(yang)方便、安(an)全(quan)。

其次從(cong)供應鏈發展來看，基于(yu)NFC方式(shi)的(de)無線充電(dian)并不(bu)意味著現(xian)有設備都(dou)能在不(bu)更換硬件的(de)基礎(chu)上(shang)實(shi)(shi)現(xian)固件升級就能實(shi)(shi)現(xian)這一功能，還需要產業鏈的(de)進一步協同。

作為NFC無線方案領導(dao)企業，ST意法半導(dao)體的(de)NFC無線充電解決方案通過在(zai)系統尺寸和(he)使用(yong)靈(ling)活(huo)度、可彎曲(qu)的(de)天線PCB的(de)可用(yong)性上(shang)的(de)工作富有成效，能有效降(jiang)低BOM成本。目前(qian)，其旗(qi)下產品包括(kuo)ST25 NFC / RFID標簽、ST25動(dong)態NFC標簽、ST25R NFC讀寫器、ST21 NFC控制器以(yi)及ST33/54一體式安全(quan)NFC解決方案等。

目前(qian)，意法半導(dao)體作(zuo)為NFC論壇的(de)贊(zan)助成員，正積極(ji)推動通過其產品的(de)認(ren)證，來(lai)保障產業鏈需求。

寫在最后

NFC無(wu)線充電標(biao)準（WLC）的批準，無(wu)疑是一(yi)個重要的市場信號，未來隨著(zhu)越(yue)來越(yue)多(duo)的物(wu)聯(lian)網設(she)備(bei)加(jia)入(ru)，尤其(qi)是越(yue)來越(yue)多(duo)的微型低功耗物(wu)聯(lian)網設(she)備(bei)的產生，無(wu)線充電技(ji)術(shu)將成為一(yi)個重要的趨勢。

當然，鑒于(yu)NFC無線充電(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)自身的技(ji)(ji)術(shu)壁壘并在市(shi)場上已(yi)大獲(huo)成功，NFC將不會對任(ren)何(he)無線充電(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)形成替代，反(fan)而會成為一個重要的補(bu)充選擇，帶給(gei)物聯網設備更靈活(huo)、更低成本、更容易的充電(dian)(dian)方式。