Alles über den Qi-Standard für kabelloses Laden

Das Qi-Kriterium (ausgesprochen Chee / Qi) ist der Ursprung eines Wortes aus der chinesischen Sprache, das "Energiefluss" bedeutet. Heute repräsentiert dieses Wort den globalen Standard für das kabellose Laden von batteriebetriebenen Geräten wie Mobiltelefonen, MP3-Mediaplayern, Kameras und mehr.

Bei dieser Technik erfolgt die Energieübertragung vom Ladegerät durch elektromagnetische Induktion, wobei die Energie das zu ladende Gerät nicht über ein herkömmliches Ladekabel erreicht, sondern drahtlos unter Verwendung elektromagnetischer Felder geladen wird. Das Prinzip ist sehr einfach: Das Ladegerät (Ladestation) oder der sogenannte Qi-Sender überträgt die erforderliche Energie an den Empfänger (z. B. ein Mobiltelefon), den Qi-Empfänger.

Was ist der Zweck des kabellosen Ladens?

Das wichtigste Merkmal der drahtlosen Qi-Ladetechnologie ist, dass Mobiltelefone und Ladegeräte aus verschiedenen Fabriken auf der ganzen Welt miteinander kompatibel sind, wobei beide Teile (Sender und Empfänger) den technischen Qi-Spezifikationen entsprechen.

Daher muss jedes Qi-fähige Gerät mit Qi-Ladegeräten verschiedener Typen und Formen kompatibel sein, unabhängig vom Hersteller, der diese Ladegeräte hergestellt hat.

Seit der Einführung des Qi-Standards für das kabellose Laden haben führende globale Unternehmen diese Technologie wie Nokia, Samsung, Sony und Motorola übernommen, und andere Unternehmen wie Apple und LG sowie die Liste der darunter fallenden Unternehmen sind später hinzugekommen Der Standard steigt weiter an, und dies ist für den Durchschnittsbenutzer sehr einfach. Laden der Batterien verschiedener elektronischer Geräte mit einer Ladestation.

Wie funktioniert die drahtlose Qi-Ladetechnologie?

Das kabellose Laden ist keine neue Erfindung. Vor dem Qi-Standard verwendeten viele Geräte lange Zeit dieselbe kabellose Qi-Ladetechnologie, beispielsweise elektronische Zahnbürsten.

Das oben erwähnte Prinzip ist sehr einfach und basiert auf dem Prinzip des induktiven Ladens.

Das kabellose Laden zwischen dem Ladegerät und dem mobilen Gerät erfolgt über eine resonante induktive Kopplung. Das Ladegerät sendet regelmäßig Testimpulse, um die Änderung der Kapazität und das vom mobilen Gerät kommende Ringsignal zu überprüfen und sicherzustellen, dass ein Gerät vorhanden ist wurde auf das Ladegerät gelegt und dieses Gerät unterstützt Technologie Qi.

Sobald die Kompatibilität erreicht ist, wird die vom Ladegerät zu sendende Leistung sofort anhand der Akkukapazität und der vom Mobilgerät unterstützten Ladungsmenge berechnet. Hier beginnt das Gerät mit dem Laden durch elektromagnetische Induktion. Danach wird die Ladung automatisch getrennt und Es bleibt im Standby-Modus, wenn diese Berechnungen die maximale Grenze erreichen (was bedeutet, dass der Akku des Telefons vollständig aufgeladen ist).

Das Qi-Ladegerät bleibt unwirksam und überträgt keine Energie, wenn kein Gerät am Ladegerät angebracht ist. Dies ist eines der großartigen Merkmale der drahtlosen Qi-Ladetechnologie, da keine Energie verschwendet wird und gleichzeitig keine Strahlung vorhanden sein könnte Langfristig schädlich für die Nähe des Ladegeräts Wenn nicht aufgeladen.

Darüber hinaus sind die in der Qi-Technologie sowohl im Ladegerät als auch im Mobilgerät verwendeten elektromagnetischen Spulen mit speziellen Materialien beschichtet, die die schädliche elektromagnetische Strahlung während des Ladevorgangs reduzieren.

Lohnt sich das kabellose Laden?

Es gibt viele Formen und Typen von Smartphones, die derzeit auf der ganzen Welt verfügbar sind. Jedes Modell dieser Geräte verfügt über ein eigenes Ladegerät. Wenn Sie also ein neues Gerät kaufen oder erwerben, benötigen Sie auch ein neues kompatibles Ladegerät (insbesondere zu Beginn) von Unternehmen, die elektronische Geräte ohne Ladegeräte herstellen und verkaufen), ganz zu schweigen davon, dass die Batteriebetriebszeiten dieser Geräte mit der Entwicklung von Mobilfunknetzen und dem zunehmenden Einsatz von Technologie durch fast alle Menschen ebenfalls kürzer geworden sind.

Am Ende werden Sie von einigen oder vielleicht vielen Ladegeräten und Kabeln umgeben sein, und Sie werden es vielleicht leid sein, zwischen diesen Stapeln nach einem effizienten Ladegerät und einem guten Kabel zu suchen, auf das Sie sich verlassen können, um schnell aufgeladen zu werden wenn gebraucht.

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Ladegerät an einem bestimmten Ort in Ihrem Haus oder Büro, das alle Ihre tragbaren Geräte unterstützt, egal ob es sich um ein Telefon, eine Uhr, eine Kamera usw. handelt, und Sie benötigen zum Laden keine verschiedenen anderen Arten von Kabeln sie eins nach dem anderen, sehr schön ... nicht wahr?

Mit dem kabellosen Laden kann dieser Traum leicht verwirklicht werden, es gibt keine unterschiedlichen Ladegeräte mehr, keine langweiligen und langweiligen Kabelnudeln und keine leeren Batterien mehr in den Geräten, und dies ist möglicherweise das wichtigste Merkmal der kabellosen Qi-Ladetechnologie, insbesondere bei die zunehmende Anzahl von Unternehmen und Geräten, die diesen globalen Standard unterstützen.

Stellen Sie sich außerdem vor, Sie sind überall, Cafés, Bankettsäle, Bahnhöfe, Flughäfen und Restaurants. Stellen Sie sich die Verfügbarkeit von Qi-Ladegeräten vor, die nahtlos in die Möbel und Wände dieser Orte integriert sind. Hier können Sie Ihre Geräte jederzeit aufladen, unabhängig davon den Gerätetyp, das Modell oder den Hersteller. Dann verabschieden wir uns und fetten den Satz "Ihr Gerät ist nicht ausreichend aufgeladen".

Unterstützt Ihr Telefon die drahtlose Qi-Ladetechnologie?

Fast jeder, der diesen Artikel hier liest, besitzt ein iPhone, unabhängig von seinem Modell. Die drahtlose Qi-Ladetechnologie wurde jedoch erst 2017 von Apple mit der Veröffentlichung des iPhone 8 und iPhone 10 übernommen.

Sie können jedoch jedes iPhone (oder ein anderes) Telefon, das das drahtlose Laden nicht unterstützt, mithilfe der Qi-Technologie zum kabellosen Laden über spezielle Telefonabdeckungen herstellen, die einen (Qi-Empfänger) enthalten (siehe Abbildung unten):

Qi als globaler Standard für das kabellose Laden

Erinnerst du dich an das erste Mal, als du von dem Wort Wi-Fi oder Bluetooth gehört hast?

So wie Wi-Fi zum globalen Standard für die drahtlose Internetkommunikation in Gebäuden und an öffentlichen Orten geworden ist und Bluetooth als Standard für die Übertragung von Multimedia durch Verbinden von Geräten, so ist Qi zum globalen Standard für das drahtlose Laden durch elektromagnetische Induktion geworden (Gott sei Dank) verwendete nur zwei Buchstaben, um den Satz mit den besten Wörtern abzukürzen) und Qi ist wirklich die Zukunft des drahtlosen, kabellosen Ladens für batteriebetriebene tragbare Geräte geworden.

Qi und Gesundheits- und Sicherheitsstandards

Die Meinungen von Experten über die Sicherheit der von Qi-Ladegeräten abgegebenen Strahlung sind geteilt, da viele von ihnen behaupten, dass die geringe Menge an elektromagnetischer Strahlung, die vom drahtlosen Ladegerät abgegeben wird, harmlos ist, während andere von einer sehr schädlichen Strahlung sprechen, die sich negativ auswirken kann der menschliche Körper.

Wie viel elektromagnetische Strahlung wird vom drahtlosen Qi-Ladesystem abgegeben?

Das Qi-Prinzip wurde erstmals im Jahr 1990 in elektronischen Oral-B-Zahnbürsten angewendet. Bis jetzt sind nach vielen Jahren aufgrund des geringen Leistungsbereichs von Qi überhaupt keine Fälle von Nebenwirkungen oder physischen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit bekannt drahtlose Ladetechnologie: Der Wert der verwendeten elektromagnetischen Strahlung ist sehr begrenzt, so dass diese Strahlung nur in der Nähe des drahtlosen Qi-Ladegeräts vorhanden ist und wenn nur ein tragbares Gerät darauf platziert wird, zusätzlich zur Verringerung der Freisetzung schädlicher elektromagnetischer Strahlung Strahlung durch das Vorhandensein spezieller Schutzschichten für die Sende- und Empfangsspulen im Qi-Standard.

Qi-Entwicklungsstadien

Hier ist eine vereinfachte Tabelle, die die Entwicklung der Qi-Technologie-Releases in den letzten Jahren zeigt:

Ziel ist es, einen internationalen Standard für das kabellose Laden zu etablieren

Das Wireless Power Consortium (WPC) wurde im Dezember 2008 gegründet und 2009 wurde Qi als einheitlicher Standard für elektromagnetisches Laden verabschiedet, wodurch die Hersteller elektronischer Geräte weiterhin dieser Gewerkschaft beitraten und eine Lizenz zur Nutzung dieses Standards erhielten wird zum Standard für jedes Gerät, das drahtlos aufgeladen werden kann.

Heute ist das Wireless Power Consortium (WPC) mit mehr als 250 Mitgliedern, darunter große Technologieunternehmen wie Apple, Samsung, Nokia, Microsoft, Sony und der Möbelhersteller IKEA, das größte Konsortium von Herstellern elektromagnetischer Ladegeräte.

Aus unserer Sicht ist die Einführung des Qi-Standards eine der wichtigsten technologischen Entwicklungen für Benutzer mobiler Geräte wie Telefone, Tablets und anderer Geräte, die heute täglich in unserer Arbeit und im Privatleben eingesetzt werden.

Gibt es eine Alternative oder einen Konkurrenten zu Qi?

Natürlich gibt es Wettbewerb, denn ohne den Wettbewerb in verschiedenen Bereichen hätten wir dieses fortgeschrittene Niveau des technologischen Fortschritts nicht erreicht. Dies ist der Instinkt eines Menschen zu jeder Zeit und an jedem Ort. Stellen Sie sich vor, es gibt ein Auto von Ein Typ und eine Form in allen Teilen der Welt, und es gibt keinen Ersatz dafür oder nur ein Mobiltelefon aus der Produktion eines Unternehmens. Hier wird es uns an Kreativität und Wettbewerbsgeist mangeln, das Wichtigste für den Hersteller in jedem Produkt ist es, Kunden zu gewinnen, und mit dem Vorhandensein von Wettbewerb wird die Obergrenze der Kundenzufriedenheit auf Stufen steigen, die Kreativität erzeugen und dann frühere Rekorde brechen, ganz zu schweigen von den unterschiedlichen Vorlieben der Menschen bei ihren Entscheidungen. Für Bart Commodity. “

Nach der Gründung der Wireless Power Association (WPC) und der Einführung von Qi als globalem Standard für das drahtlose Laden wurde eine neue (gemeinnützige) Allianz namens Power Matters Alliance (PMA) gegründet, die es sich zur Aufgabe machte, eine zu entwickeln neue Standards und Protokolle zur drahtlosen Übertragung von Strom an tragbare elektronische Geräte. Es sollte Qi Konkurrenz machen.

PMA fusionierte dann mit der Alliance for Wireless Power (A4WP) zu einer leistungsstarken neuen Allianz namens AirFuel Alliance. Diese Allianz wurde von Unternehmen mit bekannten Namen wie Powermat Technology, Starbucks, Duracell, AT & T, FCC und Star Energy unterstützt.

Nach Jahren des Kampfes um Standards gibt es nur noch einen Hauptakteur im Spiel, der nun 90 Prozent aller drahtlosen Ladeprodukte besitzt. Die Allianz (WPC) unterstützt den Qi-Standard nach der Fusion mit (AirFuel und PMA). im Januar 2018 mit diesem Schritt. Ein Ende der Bedrohung durch Marktfragmentierung in Bezug auf die drahtlose Ladetechnologie, von der wir hoffen, dass sie die Reihen vereinheitlicht und es den Herstellern erleichtert, langfristig einen gemeinsamen Standard zu wählen, der letztendlich in der Interesse der Benutzer dieser Geräte.

Was bedeuten iPhone und Apple dabei?

Wir stellen in allem, was oben erwähnt wurde, fest, dass es eine lange Zeit des Konflikts zwischen verschiedenen Unternehmen und Körperschaften gibt, um den größten Marktanteil für drahtlose Ladeprodukte zu erwerben. Das entscheidende Wort war jedoch für Apple im Jahr 2017 nach Bekanntgabe des Beitritts zum Elektromagnetisches Ladefeld nach der Veröffentlichung des iPhone 8 in seinen Versionen und iPhones - IPhone 10 unterstützt die drahtlose Qi-Ladetechnologie.

Erinnern Sie sich an Apples Ankündigung der drahtlosen Ladetechnologie und des AirPower-Ladegeräts, die das Licht nicht erblickten?

Ein altes und wichtiges Unternehmen wie Apple gab der Allianz (WPC) einen Tipp und fügte dem Qi-Standard großen Einfluss hinzu, was die Branche im Wesentlichen dazu zwang, auf diesen Standard umzusteigen, obwohl Samsung (das als einer der größten Hersteller von Smartphones gilt) in Bezug auf die globale Größe) hat das drahtlose Laden lange vor Apple eingeführt, aber Samsung produziert immer noch Telefone, die sowohl PMA als auch Qi unterstützen.

Bis 2018 hatte die Entscheidung von Apple überlappende Auswirkungen auf die drahtlose Ladebranche. PMA ist der WPC-Allianz beigetreten und wird insbesondere durch die Verwendung des Qi-Standards durch Apple als kritischen Faktor beeinflusst.

Qi-Technologie und MagSafe im iPhone 12

Es gibt jetzt mehrere Möglichkeiten, das iPhone 12 aufzuladen. Zusätzlich zum herkömmlichen kabelgebundenen und kabellosen Laden mit Qi-Technologie hat Apple eine neue und sehr charakteristische kabellose Lademethode namens MagSafe hinzugefügt, die auf derselben Technologiebasis basiert. Qi möglicherweise nicht völlig neu sein, aber Apple (wie üblich) hat es vermarktet. Es ist eine neue Innovation, und meiner Ansicht nach ... ist es wirklich so.

Die vielleicht älteste Methode zum Aufladen per Kabel ist die schnellste, aber nicht die bequemste. Die drahtlose Auflademethode wird als die einfachste angesehen, insbesondere wenn Sie zu Hause, im Büro oder sogar im Internet ständig ein Qi-Ladegerät haben Auto, sowie im Schlaf in der Nacht, wenn die Ladegeschwindigkeit nicht so wichtig ist.

Apple hat mit dem iPhone 12 eine neue Lademethode bereitgestellt, bei der die Komponenten in die hintere Abdeckung des Geräts eingefügt wurden. Bei dieser Methode wird das Zubehör mithilfe eines Magnetkragens und eines Magnetstücks zur Ausrichtung sowie einer elektromagnetischen Spule wie dem Benutzer befestigt mit Qi-Technologie.

Apple hat jedoch die Fähigkeit und Effizienz des Ladens verbessert, da das MagSafe-Ladegerät eine Leistung von 15 Watt erreichen und das iPhone 12 kontinuierlich damit versorgen kann. Da der Magnet das Telefon anweist, in der idealen Position an der Ladespule zu haften, geht während des Ladevorgangs keine Energie verloren, und hier hat Apple ein häufiges Problem bei Qi-Ladegeräten überwunden.

Apple hat mit der Unterstützung von MagSafe auch einen schönen und innovativen technischen Schritt für andere Gehäuse und Zubehörteile unternommen, da ein NFC-Sensor und ein Magnetometer hinzugefügt wurden, um festzustellen, ob ein Ladegerät oder ein anderes Zubehör angeschlossen wurde. Mit diesem intelligenten Schritt von Apple kann die Ladekapazität über die iPhone-iPhone-Hülle, die die neue MagSafe-Technologie unterstützt, vom MagSafe-Ladegerät auf das Telefon übertragen werden, ohne dass die ursprüngliche Ladekapazität verloren geht.

Vergessen Sie nicht, dass die Ladekapazität über Qi-Zubehör (für iPhone) maximal 7.5 Watt beträgt, während die Ladekapazität mit MagSafe-Zubehör 15 Watt erreicht, was doppelt so viel Leistung und die Hälfte der Zeit zum Aufladen des iPhone 12 bedeutet Turboladung ein Diese neue Funktion ist nur für iPhone 12 und 12 Pro verfügbar, nur für MagSafe-Ladezubehör. Hierbei sollte der Preisunterschied berücksichtigt werden, da Apple-Zubehör im Vergleich zu dem derzeit auf dem Markt erhältlichen Qi-Zubehör nicht billig ist.

Drahtloses Laden und die Zukunft

Während WPC jetzt die größte Allianz mit einem Produktportfolio auf dem Markt ist, fördern eine Reihe kleinerer Unternehmen auch völlig neue Ideen beim kabellosen Laden, und viele dieser Unternehmen arbeiten mit AirFuel zusammen, um das kabellose Laden in viel größeren Entfernungen als zuvor anzubieten .

Im Gegensatz zu Designs, die auf Induktion oder Resonanz basieren, basieren neue Technologien auf Nahfeld-Hochfrequenzübertragung. Diese Unternehmen suchen nach kurzen Reichweiten, die den aktuellen Funkstandards ähneln, verwenden jedoch anstelle großer Metallspulen eine kleine integrierte Schaltung, um die Energieübertragung zu handhaben und seine Umwandlung von Radiowellen in elektromagnetische Wellen zu Ladezwecken und mit der Entwicklung einiger Anwendungen können wir in Zukunft beispielsweise Ladekissen sehen, die in Telefonen platziert sind und dazu bestimmt sind, drahtlose Kopfhörer wie AirPods oder Apple Watch (während) aufzuladen es tragen).

Andere Unternehmen verwenden die gleichen Funkwellentechnologien, jedoch mit einer viel größeren Reichweite als dem aktuellen Standard für drahtloses Laden, bis zu 15 Fuß. In der Tat haben einige Unternehmen ein Sendezentrum namens WattUp Wireless Charger angekündigt, ein teures, das mit Energous Technology zusammenarbeitet und eine Aufladung von 5 ½ Watt bei 5 Fuß (etwa anderthalb Meter) und etwa 3 ½ Watt bei einem Entfernung von 10 Fuß (ca. 3 Meter) und einem Watt 15 Fuß (ca. 4 ½ Meter)

Aufgrund dieser geringen Kapazität können diese Unternehmen derzeit nicht wirklich mit dem konkurrieren, was die Qi-Technologie bietet, geschweige denn mit der Energie- und Wärmeverschwendung, die beim Einsatz dieser neuen Technologien entsteht. Aber solche Ideen können in naher Zukunft sehr vielversprechend sein und wir könnten völlig neue Produkte mit innovativen Technologien sehen, die wir zuvor noch nicht gesehen hatten.

Quelle:

Screenrant | qinnen