iPhone7距无线充电有多远？

最近，从外观设计，界面改进到新技术的应用等方面，出现了iPhone7的最新消息，并且在过去两天中，出现了可靠性高的iPhone7照片.

一些可靠的数据表明，iPhone 7将配备双，无需使用3.5毫米耳机插孔，而是使用具有Lightning接口的数字耳机.

然后问题来了，只剩下一个公共接口. 给手机充电时要使用耳机怎么办？

许推测iPhone 7或8将使用无线充电技术来解决充电问题. 那么苹果会配备无线充电吗？在诺基亚和三星应用之后，手机巨头中只有苹果仍处于观望状态. 苹果是否有机会推出这项技术？

iPhone7照片，闪电连接的数字耳机

黑色技术阶段的远距离技术

为了更好地回答这个问题，有必要了解一些无线充电技术的知识. 无线充电是通过使用不可见的“场”来进行的. 根据“场”的性质，可将其分为近场和远场两类.

无线充电技术分类图

远场主要通过电磁波或声波传递能量. 其优点在于能量的相对较长的传输距离. 波兰公司TechNovator推出的XE产品中使用了此技术. XE的传输距离可以达到5米左右，并且可以为十平方米以上的范围内的电器充电.

TechNovatorXE产品

Energous是与Apple合作开发无线充电的公司，它也使用电磁波来传输能量，传输距离可以达到4.75米. 当用户走进充满“充电信号”的房间时，手机会自动充电.

能源技术演示

从用户体验的角度来看，远场无线充电技术的优势非常明显，但是从技术应用的角度来看，苹果公司使用该技术的可能性非常低. 由于该技术利用电磁波来传递能量，因此增加了电磁波的功率，并且还增强了对人体的相应辐射强度. 到目前为止，Energous的产品仍无法通过美国FCC认证，并且这些产品甚至在市场上也没有.

为了避免辐射，代替使用电磁波，而是使用超声波，这是另一家美国公司Ubeam的技术解决方案. 充电器发射具有更高能量的超声波，而接收超声波以驱动“压电晶体”振动，从而产生电流. 超声被认为是非辐射声波苹果7无线充电器，B模式超声是超声应用的常见示例. 业内还有消息称，苹果刚刚从Ubeam挖走了两名硬件工程师. 如果这个消息是真的，那么这项技术可能已经列入苹果的研发名单.

Ubeam技术演示

苹果会使用Ubeam技术吗？在通过超声波传输能量的过程中，如果遇到障碍物，大量声波将被弹回，并且只有一小部分声波可以进入物体. 手机外壳和人体之类的物体会阻挡大量超声波，因此实际上几乎没有能量可以进入手机. 因此，使用超声波无线充电的效率极低. 如果这项技术不进一步发展和转化，将不可避免地造成巨大的能源浪费，这也违背了苹果的哲学.

已使用多年的近场技术和问题

不同于远场技术（目前仍处于黑技术阶段），从效率，可用性和其他因素来看，当前市场上主要使用的无线充电技术基本上是近场技术. 在近场中，磁场用于传输电能. 其优点在于能量传输效率高且无辐射. 此外，近场技术也分为磁感应技术和磁共振技术两种.

磁感应技术是一种使用两个线圈的技术，一个用于改变磁场的发送（发送线圈），另一个用于改变磁场并将其转换为电能的接收（接收线圈）. 如果发射线圈和接收线圈的尺寸相似，紧密配合且完全对齐，则称为“强耦合”. 强耦合是一种无线充电方法，可与有线充电效率媲美. 效率高达75％或更高，几乎没有漏磁和发热.

强耦合状态

美国QI无线充电标准使用了强大的耦合技术. 在中国市场，超过90％的无线充电产品都遵循QI标准，甚至三星也不例外.

为了满足强耦合条件，在使用过程中需要达到两点:

（1）将手机放在充电器上，以确保两者紧密贴合；

（2）手机背面的线圈和充电器中的发射器线圈应对齐.

但是，在实际应用中，对齐一直是用户应用中的大问题. 充电器与手机尺寸不成比例. 手机屏幕会阻塞线圈和标准充电位置. 此外，使用产品时没有相关的对齐提示. 用户只能通过感觉来放置它. 一旦不对齐，充电效率将大大降低，甚至手机半夜也无法充满电，并且还会伴有手机发热和电池磨损的缺点.

三星无线充电器通常不对准且充电效率低

AppleWatch的无线充电技术也具有很强的耦合原理. 为了解决充电对齐的问题，Apple使充电器的表面弯曲以利于卡位置的对齐，并使用一块磁铁来配合. 磁铁的吸引力使表盘和充电器自然对齐并紧密贴合. 从用户的角度来看，最终的体验设计使Apple变得如此出色.

AppleWatch无线充电器

在中国，还有一家公司试图解决一致性和效率问题. 这套名为Maijike的无线充电产品将接收线圈安装到手机支架中，然后将手机放在支架上. 用户可以轻松地将支架和充电器对准，从而巧妙地解决了对准和效率问题，并且他们还实现了10W以上的更高功率充电. 这种实用的设计方法特别适用于桌面充电应用场景，不仅可以确保便利性，而且可以确保充电效率.

Mike Geek无线充电器

磁共振技术的应用

尽管强耦合具有很高的充电效率，但仍然需要使两个动作配合和对齐，并且用户体验比远场技术解决方案差得多. 但是，一旦发射器线圈和线圈不匹配，距离就会变长，并且不再对齐，则充电效率将大大降低. 这种状态称为磁感应的“松散耦合”状态.

为了提高松耦合的效率，引入了共振方法. 发射线圈和接收线圈在较高频率下的谐振将使能量传输更加有效. 这种方法称为磁共振技术. 早在1891年，尼古拉·特斯拉就将磁共振技术应用于磁感应的能量传输.

美国的WiTricity是最早研究磁共振技术的公司之一. 2014年，该公司发布了该技术的原型. 如图所示，使用磁共振技术，可以在整个绿色区域进行无线充电，不再需要对齐，并且可以放置多部手机同时进行充电. 但是，为了保证充电效率和发热的问题，手机仍然需要配备充电器，但这大大解决了对准困难的问题.

WiTricity原型

尽管该原型已于两年前发布苹果7无线充电器，但WiTricity至今尚未发布任何商用产品. 根本原因在于，尽管磁共振技术提高了传输效率，但仍低于强耦合的传输效率，仅为40％左右. 低效率会产生大量的热量，这很难应用于具有高温要求的电气设备. 更重要的是，由于发射线圈的面积较大，在使用过程中会发生更多的电磁泄漏，并且不会通过EMI和EMF等官方机构的认证.

因此，磁共振技术有许多技术细节需要改进和发展，而且该技术的普及还有很长的路要走.

苹果的选择

几种技术各有优势，再加上苹果公司在AppleWatch上进行的小型测试，强大的耦合技术解决方案很可能会成为苹果公司的最佳选择.

但是，我们注意到还有另一个最重要的变量，那就是金属！无论是近场技术还是远场技术，金属都对场具有屏蔽和吸收作用. 只要iPhone 7继续使用金属后盖，就不可能使用任何一种无线充电技术. 同时，一家长期为iPhone提供外部框架的台湾公司最近透露，iPhone 7或iPhone 8可能会放弃金属，而改用玻璃外壳.

这将成为Apple正式推出无线充电的预兆吗？如果Apple宣布参加这项无线充电革命，那么该技术出口可能很快就会出现！

iPhone7玻璃盒的假想图

apple.zol.com.cntrue中关村报道5448 iPhone7的最新消息层出不穷，从外观设计，界面改进到新技术的应用等，在过去的两天中，高度可靠iPhone7打破了照片. 一些可靠的数据表明，iPhone 7将配备双，无需使用3.5毫米耳机插孔，而是使用具有Lightning接口的数字耳机. 然后问题来了，只剩下一个通用接口，手机被充电了……

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