2023将成为NFC无线充电元年

点击数:286 发布时间:2023-07-14

如今,有超过30亿部支持NFC的智能手机正在被使用,NFC无线充电市场已经准备就绪,并且触手可及。

一年之内,您将能够使用手机为耳机无线充电。您还可以使用支持NFC的平板电脑或几乎所有没有电缆的小型物联网(IoT)设备为手写笔充电。

主要的制造商已经开发了这些产品,全球行业标准机构NFC论坛制定了必需的NFC无线充电标准规范。如今,有超过30亿部支持NFC的智能手机正在被使用,NFC无线充电市场已经准备就绪,并且触手可及。

所有这些汇集在一起,将使2023年成为NFC无线充电的元年。

为什么是NFC无线充电?

NFC技术是地球上最普遍的技术之一:世界上四分之一的人口已经可以使用它了。根据ABI Research 2022年的一份报告,85%的消费者使用NFC技术,近一半的人更喜欢使用手机或智能手表而不是免接触式银行卡进行支付。

2023年这种普遍性正在推动NFC无线充电在移动设备上的兴起,包括智能手机、智能手表、健身追踪器和其他可穿戴设备,以及平板电脑和其他手持设备。其中大部分已经使用NFC技术进行数据传输和通信。 

对NFC无线充电的推动始于三年前,当时NFC论坛发布了无线充电规范,将智能手机或其他支持NFC的设备转变为便携式充电站。这意味着支持NFC的设备可以在没有电缆的情况下为用小型电池供电的IoT设备无线充电,功率为1W,最终可达3W。这些设备包括健身手表、无线耳塞、数字手写笔、智能眼镜和其他设备。

除了传统的充电器-接收器设置外,当将耳塞放在支持NFC的智能手机顶部,或将有源数字手写笔放在其平板设备上时,就会发生NFC无线充电。在后一个示例中,通用手写笔计划(USI)与NFC论坛合作试行了NFC无线充电,并将之纳入其数字手写笔的规范中。USI是非专有的有源数字手写笔技术的领导者,也是唯一可用的开放数字手写笔标准。它是Google Chromebook的标准配置。

NFC无线充电的好处在于支持NFC的设备中的小型NFC天线能够与支持的设备进行通信和无线充电,好处包括:

  • 充电方便

  • 更好的可访问性,因为该方法消除了对电线的需要

  • 可靠性,因为没有连接器会被腐蚀

  • 由于取消了电缆和一次性电池,减少了电子垃圾,从而提高了可持续性

  • 更容易用于皮肤对金属敏感的人(高达15%的普通人对金属过敏)

  • 允许使用手机进行设备编程和配置

小于3W的事实标准

NFC论坛和行业分析师预测,今年,我们将看到采用NFC无线充电技术的产品大放异彩。许多主要的行业参与者已经推出了用于NFC无线充电的芯片组,这个机会意义重大。

恩智浦半导体(NXP)首席标准架构师Michael Stark是NFC无线充电规范的作者之一,也是NFC论坛董事会副主席。“我们创建的NFC无线充电规范是一种简单的、经过认证的技术,可以在无法使用电缆时使用NFC为小型物联网设备无线充电,”他说,“我们的目标是让NFC无线充电成为给小型物联网设备供电的无线充电事实标准,功率可达3W。”

补充Qi

NFC无线充电补充了无线充电联盟的Qi无线充电标准,并加强了整个无线充电生态系统。Qi专注于5W以上的无线充电,而NFC无线充电目前的目标是250至1000mW的充电,并有可能将支持增加到至少3W。

Qi和NFC已经作为终端解决方案相互补充。Qi充电器通常还执行NFC卡保护。此外,该NFC接口可以为汽车钥匙扣等物品无线充电。

企业设备市场也是NFC无线充电技术的一个重要机会,可带来优势并节省设计成本。

根据Zebra工程研究员、解决方案架构师、技术主管和NFC主题专家Marek Trusinski的说法,NFC无线充电可以作为一种补充的电源充电,一旦成熟到3W以上,就可以帮助解决许多企业市场的用例。这也是计划将NFC无线充电扩大到3W以上,甚至5W的原因之一,因为企业设备通常有更高的充电要求。

Wired and Wireless Technology首席分析师Dinesh Kithany在其关于全球无线电力市场的最新报告中预测,包括NFC充电在内的基于高频的无线充电市场将实现强劲增长,随着快速的采用,预计到2026年将有1亿台接收器。鉴于无线电力发送器单元的普及,例如支持NFC的智能手机以及/或者平板电脑,NFC充电的机会可能会使接收器单元的出货量增加一倍。

芯片厂商引领潮流

意法半导体(ST)和NXP是NFC无线充电的先驱。ST的ST25系列NFC和RFID标签及读取器IC中的产品具有NFC无线充电功能,适用于各种支持NFC的解决方案。

“NFC无线充电通过微小的天线尺寸可以轻松集成到小型应用中,目标天线尺寸范围低至0.15in2 (1cm2)以下。” ST的NFC产品营销经理Peter Neger-Loibner表示,“使用PCB或柔性PCB天线,这些产品可以成为复杂外形的理想选择。正是这种便利性和多功能性使得NFC无线充电对消费者如此有用,并且对开发人员来说也易于集成。”

Panthronics AG也在其产品线中增加了无线充电功能。其下一代系统解决方案包括NFC无线充电轮询器IC PTX130W和完全集成的监听器IC PTX30W。

“我们的目标是简化NFC无线充电技术,让我们的客户更轻松,并加速其在新应用中的采用。” Panthronics产品管理总监Alessandro Goitre表示,“这并不意味着我们在性能上妥协;我们将继续突破可实现的极限。人们对利用NFC无线充电优势的需求持续增长。我认为,我们正在见证数字手写笔、可穿戴设备、智能眼镜和(智能)戒指、耳戴式设备和医疗传感器中基于NFC技术的惊人时代的开始。所有这些设备都将通过NFC无线充电改善客户体验。”

英飞凌正在开发一种新的NFC无线充电一站式解决方案,重点是功率密度(接收功率/PCB尺寸)和系统功能的集成,例如热控制和电池充电。

“我们的目标是帮助客户以极具成本效益的方式实现NFC功能,”英飞凌产品营销和业务发展总监Qi Zhu表示,“降低总拥有成本是一方面。紧凑型设备的PCB尺寸限制是客户要求更高集成度的另一个原因。”

合作让未来更美好

为整个行业奠定坚实的基础需要大量的工作。NFC论坛汇集了300多个组织,论坛成员与数十个技术组织合作以支持NFC生态系统。

“为了确保用例可以采用某项涉及许多不同参与者的技术,您需要一个可靠的基础来实现不同提供商之间的互操作性,并且它必须是面向未来的,”NFC论坛的Stark说,“全球标准化是实现这一目标的唯一途径,而这正是NFC论坛为NFC无线充电带来的意义。”

(原文刊登于EDN姊妹网站EE Times欧洲版,参考原文:2023: The Year of NFC Wireless Charging,由Ricardo Xie编译。)


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