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超声波无线充电不是忽悠 用数据来说话

2015年11月09日 ?? 收藏1
为证明自己的超声波无线充电不是忽悠,uBeam 创始人晒了晒进展和数据。试图用超声波给手机充电的uBeam,从创业之初便饱受争议,怀疑论的声音一直不绝于耳。“它一定是违反了物理定律、危险并且不可能的事情”,尽管并不了解 uBeam 无充电技术背后的细节,大多数人却习惯于如此对它盖棺定论。而为了避免公司陷入流言漩涡,uBeam 的 CEO Meredith Perry 今天出面讲了几个关于其如何对手机无线充电,并实现更远、更快的细节信息。

图1 系统的总体框图

uBeam 的主要投资人包括 Andreessen Horowitz、Founders Fund、UpFront Ventures、Marissa Mayer 还有小牛队老板 Mark Cuban。“人们都在说投资 2340 万美元到 uBeam 是硅谷的错误之举”,uBeam 联合创始人兼 CEO Meredith Perry 说,“但除此之外大家只会在社交网络上的 ‘Perry contends (佩里主张)’ 标签中吐槽。我们做的是实事,但真的非常困难,因此有人认为我们是骗子。”

22 岁时 “灵机一动” 琢磨出超声波充电的 Perry 当然不会说自己是骗子,但在其实实在在的产品面世前,怀疑论依然是很重要的。那些涉及到硬科学创业公司比如 Theranos,便在被怀疑中收获良多。但如果我们基于模糊的假设和纯粹的怀疑而过早得出结论的话,便成了盲目的冷嘲热讽,实际上这一创新技术是值得我们关注与探讨的。

对于 uBeam 的超声波无线充电原理,外媒一直不乏描述,我们也在此前的编译文章中有过探讨。简单来讲它的原理就是,在房间的墙壁内放一个接收器和用来发送超声波的跟踪装置,先将电转化为声音,然后通过空气中的超声波发送音频,接着在另外一头用接收器捕捉声音转化成电流,接收者连接该设备实现充电。

如果在正确合法的频率和强度上使用超声波,它对周边的人类和动物是安全的,且在手机之外也可以为家电、灯泡等设备充电。但它要求设备必须在视线之中,且不能穿过墙壁或衣服为设备充电。

简述完毕,下面是一些人们已经问了多年,但 uBeam 从来没有被公布的事实:

uBeam 已开发出高功率的空气耦合超声波换能器发射和接收 45kHz 到 75KHz 的声波,并能实现 145 分贝到 155 分贝(或 316 瓦 / 平方米-3 千瓦 / 平方米)的音频输出。

uBeam 将可以在 4 米半径范围内同时用一个发射器为多个设备充电。

uBeam 将可以提供低至 1.5 瓦的电能,以图在频繁给手机充电后不至于损耗其电池寿命。根据同时被单个发射机充电的设备数量,以及这些设备与发射器之间的距离,uBeam 可以调整功率来达到与线充相同或更快的效果。

uBeam 申请了 30 多个专利并已发行了 6 个。其核心技术是公司发明的传感器,它可以在适当的频率下比其他设备提供更多的动力。

专利中涵盖的技术还有它的超声相控阵发射器,其中包括数千个单独寻址和可控制的元件,它的波束成形算法,可以塑造并引导多个波束到多个移动设备,接收器可以接收从多个角度发出的声波。

当产品面世时,uBeam 计划既将发射器卖给合作伙伴安装在公共场所,如餐馆、酒店、网吧,也将出售相关手机接收元件,让那些合作伙伴可以将其借给顾客使用。

正如上文提到的那篇编译文章所讲,专业人士之前是相信超声波是可以进行无线充电的,但如何控制参数、不伤害人体是关键。以上关于声波、频率和分贝的数据,多少能够驱散一些关于 uBeam 是谣言或不安全的疑问。关于远距离传输会损失功率、造成烫伤或 “超声病” 的言论,是基于 uBeam 会辐射出低功率、高分贝的声波,而如果产品数据真如 Perry 所言则不会产生这些问题。

尽管如此,大家可能依然不能据此得出 uBeam 是靠谱的结论。所以,外媒采访了两个空间物理学专家,来听听他们怎么说:

Dr.Matt O’ Donnell 是著名超声学专家之一,是华盛顿大学的教授、工程学院名誉院长。他写道:

“如果 uBeam 可以提供连续的 145-155 分贝超声波并成功传输到手机,则有可能用几瓦的功率为手机充电。这一系列动作是有风险的,但并非不可以。如果 uBeam 可以以合理的效率、接收和电子管理来传输能量,那么他们的系统并不违反物理定律。”

Dr.Matt O’ Donnell 的意思是理论上这件事可行,但难度超高。

斯坦福大学的电气工程学博士 Babur Hadimioglu 也有类似的观点。他也是 Labcyte 公司的首席科学家,并且是超声波设备公司 Microsonic Systems 的技术顾问。他认为,uBeam 不是不可能的,但也表示他在看到实物前无法保证它是真实的:

“我有他们的技术有过概观,超声波无线电力传输在物理学上的确是可能的,它是否会在实际应用中有用取决于如何做好接收技术的细节,这是我无法评估的因素。”

老实说,没什么能比推出一款可商用的产品更具有说服力了,但恐怕 uBeam 距离这一步还有巨大的限制和障碍。

另外 uBeam 不能穿墙、人、衣服、包来充电的特性,决定了我们更适合把手机拿在手里或者放在桌子上来用 uBeam 充电。这意味着 uBeam 最终更适合在使用中充电,而非使用后随手放在哪里就能充。

uBeam 也拒绝透露其产品的价格,而不难理解,使用户和合作商家负担得起是至关重要的。uBeam 将与基于磁共振原理实现无线充电的公司 WiTricity,以及用无线电波技术充电的 Energous 直接竞争,而这两家公司都已竞相推出了相关产品。即使 uBeam 能将超声波无线充电实现,也必须控制成本来推出有价格竞争力的产品。

好消息是,我们很就能一睹其真容了。uBeam 承诺将在明年对公司内部、投资人和合作伙伴之外的普通用户展示 demo。届时,是骡子是马一看便知。


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手机充电? 脑波交互?

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