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無線充電技術聯盟從WPC到PMA與A4WP結盟推動標準

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2014年3月3日

隨著各種行動裝置問世,以及消費者對於續航力需求提高,無線充電可謂是當下最熱門的技術之一,但目前還沒有全球統一的標準,正呈現出三國鼎立之勢。根據研究公司 IHS 的數據,全球無線充電接收器及發送器市場,可望從 2013 年的 2500 萬個成長到 2023 年的 17 億個。

表一、全球無線充電接收器及發送器市場
2013 年 2023 年
2500 萬個 17 億個
Source : IHS

目前這三個標準的成員正在努力拉攏更多重量級的廠商來撐腰,以期望自己的標準能夠得到認可,而成為無線充電技術標準。

WPC (Wireless Power Consortium) 成立於 2008 年底,最早期的會員有飛利浦、德儀、 Olympus 、三洋電機、羅技、美國國家半導體等業者。其 Qi 規格需要電子裝置無時無刻對好位置並緊貼無線充電板,但現在具有磁感應、充電墊或短距磁諧振 (1.5 公分以內 ) 三種形式。目前高達 200 家成員,包括 HTC 、 LG 、 Nokia 、 Sony 、三星、飛利浦、索尼愛立信、百思買等等主要電子裝置大廠,以及 Verizon Wireless 等。

PMA (Power Matters Alliance) 成立於 2012 年,由最普及的無線充電技術供應商 Duracell Powermat ( 寶潔與無線充電技術公司 Powermat 合資經營 ) 發起,目前得到了 Google 、 AT&T 、星巴克的加盟,正在努力躋身 IEEE 標準體系。目前約有 100 多名會員,包括 Duracell Powermat 、麥當勞及星巴克。麥當勞和星巴克已在數個店部署無線充電站,並連同咖啡一起計費。目前得到了 Google 、 AT&T 、星巴克的加盟,正在努力躋身 IEEE 標準體系。

A4WP (Alliance for Wireless Power) 在 2012 年 5 月由三星、高通、 Duracell Powermat 所發起成立,會員尚包括 Broadcom 、 Intel 、 LG 、 SanDisk 、 TDK 、 TI 、 NXP 、 IDT 、 SanDisk 、韓國 SK 電訊等,後有英特爾、戴爾公司共 80 多家企業會員加入。去年 Qualcomm 加入 PMA 會員時外界曾猜測兩個聯盟可能有進一步的整合或合作。雖然,英特爾是以董事會成員身份加入,觀望成分較大,此舉並不意味著英特爾自家產品很快就會支持 A4WP 。

A4WP 使用了獨特的電磁諧振無線充電技術,可實現稍遠距離的無線充電,不足就是效率有些偏低。 A4WP 聯盟宣佈新的無線充電標準將開始為較大的電子產品服務,包括手機、平板機、筆記型電腦和其他一些電子產品。 A4WP 的新標準將允許為功率 20 到 50 瓦之間的設備進行充電。一般的消費者筆記本電腦都處於這一功率之間。

表二、無線充電技術聯盟
聯盟名稱 成立年 技術 推出標準 成員
A4WP (Alliance for Wireless Power) 2012 年 5 月 電磁共振無線充電技術 Rezence 三星、高通、英特爾、戴爾、 Duracell Powermat( 寶潔與無線充電技術公司 Powermat 合資經營 ) 、博通、 NXP 、 IDT 、 SanDisk 、韓國 SK 電訊等公司等 80 家
WPC (Wireless Power Consortium) 2008 年 12 月 電磁感應技術 Qi 以日本松下、韓國三星電子、英國索尼愛立信、芬蘭諾基亞、日本電裝為首,還有飛利浦、 HTC 、百思買、 Google 等 200 家
PMA (Power Matters Alliance) 2012 年 電磁感應技術 PMA Duracell Powermat 發起,目前得到了 Google 、 AT&T 、星巴克的加盟,正在努力躋身 IEEE 標準體系。
Source :科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理, 2014/02

A4WP 與 PMA 結盟

A4WP 將目標延伸至大型的電子設備進行無線充電,作為其標準成功的重要因素之一。而且, 2014 年 2 月 A4WP 與 PMA 兩個聯盟簽定合作協議,將整合雙方規格,力抗 WPC 聯盟。 A4WP 和 PMA 的合作協議內容為:

  • PMA 採用 A4WP 的 Rezence 電磁諧振( magnetic resonant wireless charging )規格作為 PMA 在單一與多重模式下的共振式無線充電發射與接收器;這項技術可以同時為多台裝置充電,而且不需在充電墊上朝同方向放置
  • A4WP 則採用 PMA 的感應式規格,作為多重模式下,感應式和電磁共振式無線充電的實作方式之一;這種技術需要充電器與裝置密切配合
  • A4WP 將和 PMA 合作開發 Open Network API ,用來管理無線充電網路。

這項合作案將讓 PMA 和 A4WP 都有共振式和感應式兩種技術,理論上來說會比單純只有感應式的 WPC Qi 技術有更多的應用範圍。感應式無線充電技術可以用在如手機、平板等方便接觸充電的裝置上,而共振式則適用於距離較遠的無線充電,例如為電動汽、機車充電等。 [ 註一 ]

A4WP 簽署多項合作協議 擴大亞洲市場影響力

2014 年 2 月 24 日 A4WP 宣布分別和中國通訊標準協會 (CCSA) 、日本橫須賀研究園區寬頻無線論壇 (YRP-BWF) ,以及韓國電信技術協會 (TTA) 簽署合作備忘錄 (MOU) ,未來將與這些組織合作,建立 A4WP 之基本系統標準 (BSS) 於無線電力傳輸技術標準。

A4WP 聯盟的核心任務之一,即是與各區域、國家或國際性的標準發展組織 (SDO) 建立密切的合作關係。依照每個標準組織於不同區域、國家的市場條件及獨特性,而有不同的計畫藍圖; A4WP 中有過半數的會員來自大中華區、日本與韓國,因此與亞洲重要的標準組織合作,對於 A4WP 來說尤為重要。 [ 註二 ]

目前,全球無線充電技術標準組織規範,如下表:

表三、全球無線充電技術標準組織
標準組織 區域性 權責 標準完成階段
GSC 全球 技術標準核定 GSC-16 方案完成
IEC TC100 全球 技術標準核定 第一階段項目啟動
ISO/IEC JTC1 全球 技術標準核定 SC6 NWI+IEC TC100 測試中
CJK 亞洲 監管 + 技術標準核定 CCS 、 ARIB 、 TTA 三方協作中
CEA 美國 技術標準核定 CEA R6.3 WG1-WG5 協作中
ETSI 歐洲 監管 ETSI TC ERM 協作中
CCSA 中國 監管 TC9 WG1(EMC) , WG3(RF) 標準制定中
BWF/ARIB 日本 監管 + 技術標準核定 標準草案本文已通過
Source :科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理, 2013/10

無線充電技術標準遵循 F/RAND 專利授權政策

WPC 聯盟的專利授權政策,該聯盟成員企業尚未有宣稱進行專利授權收費,而 WPC 聯盟針對低耗能接收器暫時實行免費的專利許可,如果無線充電產品為手機或電池等消費類產品,則屬於“低耗能接收器”,從無線電能發射器接收的電能不會超過 5 瓦。 2014 年之前,這些專利授權均免除授權使用費; 2014 年之後,如果終端市場於 2014 年年底已安裝基站的總數達到 5000 萬台(套),則專利授權將繼續供免費使用。若啟動專利授權收費,則遵循 F/RAND 原則進行授權。

A4WP 組織的專利授權政策,由於該組織成立較晚在 2012 年 5 月,目前尚未對外公開該組織主導制定的規範具體內容,但是該聯盟的白皮書顯示,其成員內部之間授權專利應遵循 RA ND 原則;對外的專利授權,該組織亦不強制要求,由各成員公司按照自己的規則對外授權。

台灣廠商先壓寶WPC陣營

由於WPC最早制定出規格和標準,而且也有手機產品跟進發表,台廠微控制器和IC業者在資源有限的情形下,先壓寶WPC陣營。有 IC 設計龍頭聯發科、消費 IC 廠凌通、電源管理晶片廠立錡、微控制器廠盛群及鍵盤控制晶片廠迅杰。

無線充電商機雖大,但是仍面臨技術問題待解決。雖然, 2014 年初 CES 電子展各 OEM 廠及手機廠競相推出無線充電解決方案,但是輸出功率仍大幅低於 5W ,手機充飽電仍得花費 2 小時,包括 Apple 、三星、 Sony 等大廠仍在觀望階段。但是,檯面下技術標準角力卻是毫不鬆懈。 (2310 字;表 3)

註一、 Rezence (2014/2/11) , Alliance for Wireless Power and Power Matters Alliance Join Forces ,參考網址: http://www.rezence.com/

註二、 Rezence (2014/2/24) , A4WP Signs Wireless Power Technical Standards Collaboration Agreements with Leading Asia Standards Development Organizations ,參考網址: http://www.rezence.com/

 

後續報導:

高通宣布WiPower技術可無線充電金屬外殼

高通於2015年7月29日今宣布,已開發出一款供金屬外殼裝置使用的無線充電解決方案,採用高通WiPower技術,符合Rezence標準,成為第一個可支援金屬外殼裝置的無線充電解決方案,利用這項技術,能讓裝置通過金屬背蓋實現無線充電,該技術和完整的WiPower設計參考,即日起可供WiPower授權商使用。

儘管目前,無線充電帶給消費者很大的便利,但金屬外殼裝置充電還不能使用無線充電技術。

 


 
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