Bezdrôtové nabíjanie telefónov

História, detaily, princípy

Keď v roku 1893 Nikola Tesla prvýkrát prezentoval v Chicagu princíp bezdrôtového prenosu energie, sám ani len netušil, kam sa jeho myšlienka dostane v roku 2013. Bezdrôtové nabíjanie telefónov nie je žiadna novinka, princípy poznáme dlhé desiatky rokov, štandardizačná organizácia existuje už päť rokov, no chvíľu trvalo, kým sa objavili prvé lastovičky. Firmy už dávno pochopili, že nemá zmysel, aby si robili niektoré veci na vlastnú päsť. Preto sa spojili a vytvorili štandard Qi (čítaj čchi), s ktorým sa budeme stretávať v najbližších rokoch čoraz častejšie. Úplne vážne to zobrala fínska Nokia, jej model Lumia 920 totiž priamo podporuje bezdrôtové nabíjanie (okrem toho tu máme ešte HTC Droid DNA či LG Spectrum 2). Chcete vedieť, ako to v skutočnosti funguje?

Qi je štandard na bezdrôtové nabíjanie mobilných zariadení konzorcia WPS, kam patria takí hráči ako Nokia, HTC, Huawei či Energizer

Čaro elektromagnetických vĺn

Možno ani neviete, ale bezdrôtové nabíjanie využívate doma každý deň. Máte elektrickú zubnú kefku? Tak potom ho skutočne používate každý deň. Čaro bezdrôtového nabíjania spočíva v procese, ktorému hovoríme indukcia a potrebujeme naň dve elektromagnetické cievky. Nikola Tesla, Michael Faraday či Guglielmo Marconi o tomto princípe vedeli. Striedavý prúd vo vysielači (nabíjacia podložka) generuje magnetické pole (elektromagnetické), ktoré indukuje napätie na cievke v telefóne (prijímači), to slúži na nabíjanie telefónu. Telefón aj nabíjacia podložka majú teda v sebe klasické cievky. Elektromagnetické vlny tak umožňujú doslova bezdrôtový (aj bezdotykový) prenos energie, v súčasnosti typicky do vzdialenosti 5 mm, štandard je však pripravený na rozšírenie do vzdialenosti 40 mm. Prenos je na vzdialenosť niekoľkých metrov. Idea, že sa budete pohybovať po dome a telefón sa bude pritom nabíjať, je tak ešte dosť vzdialená. Dnešné krátke vzdialenosti sú aj dôvodom toho, prečo je prijímač energie (cievka v telefóne) umiestnený čo najbližšie zadnému krytu. Efektivita nabíjania je závislá od kvality materiálov použitých v cievke, ich veľkosti a vzájomnej vzdialenosti.

Schéma bezdrôtového nabíjania - princíp spočíva v elektromagnetických vlnách, ktoré prenášajú energiu z vysielača (cievka L1) do prijímača (cievka L2)

Štandard Qi

Štandard „čchi", čo je čínsky výraz označujúci prúdenie energie, je základom na rozšírenie bezdrôtového nabíjania do nášho každodenného sveta. Do života ho uviedlo Wireless Power Consortium, ktorého členmi je dnes viac ako 100 spoločností, napr. Nokia, HTC, Huawei, LG, Sony či Energizer. WPS vzniklo v roku 2008 a jeho cieľom je štandardizácia Qi, teda bezdrôtového nabíjania, aby aj konkurenčné zariadenia boli medzi sebou kompatibilné. Jednotliví výrobcovia vedia, že sami v boji s konkurenciou šancu nemajú. Qi štandardizovalo zatiaľ dve kategórie bezdrôtového prenosu energie, a to nízkoenergetické prenosy (do 5 W) a strednoenergetické prenosy (do 120 W). Typický príklad nízkoenergetického prenosu je bezdrôtové nabíjanie mobilov. Napriek tomu, že Qi už má skoro päť rokov, prvé lastovičky sa objavujú iba dnes. Na úvod bolo potrebných pár rokov vývoja a dnes je to už typická škriepka o tom, či bolo skôr vajce alebo sliepka. Výrobcovia „infraštruktúry" čakajú na koncové zariadenia, výrobcovia koncových zariadení zase na „infraštruktúru". Pod slovkom infraštruktúra si predstavte čokoľvek, čo by dokázalo mobilný telefón s bezdrôtovým nabíjaním (Qi) nabiť - nabíjacia podložka (vankúšik Fatboy pre Nokiu Lumiu 920), reproduktor s integrovaným bezdrôtovým nabíjaním (JBL), stoly v reštauráciách či v čakárňach na letiskách s miestami, kde si môžete položiť svoj telefón a nabíjať ho. Ak patríte k domácim majstrom so zameraním na elektrinu a chceli by ste si bezdrôtové nabíjanie zostrojiť sami, na internetových fórach nájdete jednoduché návody. Môžete tak „amatérsky" premeniť kryt napr. Samsungu Galaxy S3 na bezdrôtové nabíjanie. Pre šikovných to bude otázka pár desiatok minút práce.

Originálne príslušenstvo pre Nokiu Lumiu 920, nabíjací vankúšik Fatboy - telefón naň stačí položiť a už sa nabíja

Podložka bezdrôtového nabíjania integrovaná v reproduktore JBL - príjemný nápad

Amatérsky zrealizované bezdrôtové nabíjanie v Samsungu Galaxy S3 - návod nájdete na českých internetových fórach

Výhody a nevýhody

Tak ako takmer každá technológia aj Qi, teda aktuálne najrozšírenejší štandard bezdrôtového nabíjania mobilných telefónov, má svoje výhody a nevýhody. Základná výhoda bezdrôtového nabíjania je jednoznačne komfort. Už nijaké káble, žiadne pripájanie telefónov. Jednoducho položíte telefón na nabíjaciu podložku a ten sa nabije. Konektory tak nie sú vystavené vplyvu prostredia (korózia) a tak ako je dnes unifikovaný konektor microUSB, môže byť Qi štandardom na bezdrôtové nabíjanie pre viaceré značky mobilných zariadení. Rovnako nabíjacia podložka môže byť integrovaná do najrozmanitejšieho spektra zariadení. Mimochodom, takéto nízkoenergetické bezdrôtové nabíjanie prinesie revolúciu aj do medicínskeho priemyslu, nebude treba meniť batérie v niektorých zariadeniach vnútri tela. Bezdrôtové nabíjanie má však aj niekoľko nevýhod: nižšia účinnosť ako pri konvenčnom nabíjaní, teda aj pomalší proces nabíjania, drahšia výroba a hroziaca nekompatibilita zariadení, čomu by však mal zabrániť práve štandard Qi. Trúfame si tvrdiť, že o päť rokov bude bezdrôtové nabíjanie v smartfónoch také bežné, ako je dnes bežný v telefónoch 8 Mpix fotoaparát.