幾百年前，英國(guó)人斯蒂芬格雷發(fā)明了電線，接踵而來(lái)的是眾多電器開始被發(fā)明，工業(yè)歷程進(jìn)入了一個(gè)新的階段。而如今，眾多企業(yè)與機(jī)構(gòu)卻正在致力于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的無(wú)線化，這不是時(shí)代的退步，而是另一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開始。
無(wú)線充電
無(wú)線充電技術(shù)源于無(wú)線電力輸送技術(shù)，最早是由麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)的最遠(yuǎn)輸電距離最多只為2.7米。無(wú)線充電技術(shù)利用近場(chǎng)感應(yīng)，由充電器將能量通過(guò)電波的形式傳送到裝置中，從而擺脫電線與插座的制約。
雖然，曾經(jīng)有許多新聞讓人相信無(wú)線充電已經(jīng)不遠(yuǎn)了——韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院經(jīng)聲稱建立了一套系統(tǒng)，可以在5米內(nèi)對(duì)40部智能手機(jī)充電;2014CES展有家中國(guó)廠商展出了一套轉(zhuǎn)換率達(dá)90%，且?guī)缀醪粠щ姶泡椛涞脑O(shè)備;東芝推新型無(wú)線充電模塊，具有超快速率??????但事實(shí)上，無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展還非常不成熟，目前來(lái)說(shuō)噱頭的意義還大于實(shí)用。不過(guò)即使發(fā)展緩慢，無(wú)線充電也的確正在默默成長(zhǎng)中。隨著智能化時(shí)代的來(lái)臨，或許還將迎來(lái)一場(chǎng)加速跑。
1.汽車無(wú)線充電
隨著特斯拉在全球市場(chǎng)的一炮而紅，電動(dòng)汽車的市場(chǎng)逐漸開始升溫，這也帶動(dòng)著無(wú)線充電站概念的興起。許多汽車廠商已經(jīng)開始研發(fā)可移動(dòng)的充電技術(shù)，包括豐田的Prius系列、東風(fēng)日產(chǎn)的LEAF系列，以及這2個(gè)德國(guó)汽車制造商——在今年7月，奔馳與寶馬發(fā)布聯(lián)合聲明，共同研發(fā)電動(dòng)車無(wú)線充電技術(shù)，并將在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。這套無(wú)線充電技術(shù)分為2個(gè)部分，一個(gè)是裝在汽車底盤的線圈，相當(dāng)于接收器，另一個(gè)是裝于地面的線圈，相當(dāng)于發(fā)送器。汽車行駛到裝有線圈的地面時(shí)，兩者會(huì)通過(guò)Wi-Fi鏈接并進(jìn)行充電，目前這套系統(tǒng)的額定功率為3.6KW，充滿電需要2小時(shí)，在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步改造后將會(huì)達(dá)到7KW。
除了汽車廠商，也有眾多的技術(shù)公司參與，包括Witricity公司、富爾頓科技公司等，后者已經(jīng)被高通收購(gòu)，用于自家無(wú)線充電技術(shù)的研究。在今年9月份舉行的FormulaE北京站比賽中，一部分安全車與醫(yī)療車都采用了高通一款叫Halo的無(wú)線充電裝置——在汽車與地面上各安裝信號(hào)源，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)發(fā)生重疊的時(shí)候就能充電。這款充電裝置可以在50-200mm的距離內(nèi)觸動(dòng)，如果有人或者任何的金屬物體經(jīng)過(guò)充電板，充電會(huì)立即停止。
目前，車用的無(wú)線充電市場(chǎng)最主要的技術(shù)難題在于造價(jià)昂貴，大概是一般有線充電設(shè)備的5-6倍左右。另外，無(wú)線充電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，因此安全性仍是一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)。
2.數(shù)碼無(wú)線充電
2008年12月17日，業(yè)界同盟共同推動(dòng)組建了無(wú)線充電聯(lián)盟(QPC,WirelessPowerConsortium)，以“Qi”為標(biāo)志，統(tǒng)一了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前已有了138家包括諾基亞、飛利浦、三星、LG等在內(nèi)的企業(yè)成員，這意味著這138家企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中，不分企業(yè)與產(chǎn)品，任何一個(gè)Qi接收器都能夠適用于所有Qi發(fā)射器。
雖然汽車無(wú)線充電的意義更大一些，但是由于沒有價(jià)格以及安全性等關(guān)鍵因素的制約，加上QPC聯(lián)盟一定的推動(dòng)作用，數(shù)碼無(wú)線充電反而有更多的項(xiàng)目已經(jīng)落地，例如電動(dòng)牙刷、遙控器、智能手機(jī)等。
以智能手機(jī)為例，目前三星的S3、S3等型號(hào)、諾基亞920、820、HTCRzound等型號(hào)、蘋果4/4S/5、GoogleNexus5等都有機(jī)型支持無(wú)線充電，當(dāng)然主要是高端機(jī)型。一部分的機(jī)型因?yàn)閮?nèi)置有接收器，故而可以直接充電，如諾基亞的Lumia920，而另一部分機(jī)型，如蘋果手機(jī)，沒有內(nèi)置接收器，但可以外置一個(gè)背甲接收器。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸
英特爾一直在計(jì)算機(jī)完全無(wú)線化上緊鑼密鼓地開展研究，在Comutex2014臺(tái)北電腦展上，英特爾的副總裁表示，英特爾正在開發(fā)的無(wú)線技術(shù)包括3部分內(nèi)容：無(wú)線充電、擴(kuò)充底座，還有一個(gè)就是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸指的是利用無(wú)線數(shù)傳模塊將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)護(hù)著各種物理量進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，通常是通過(guò)公網(wǎng)(通過(guò)GPRS、4G等)或者專網(wǎng)(通過(guò)Wi-Fi、ZigBee等)傳送。無(wú)論是公網(wǎng)還是專網(wǎng)，都要求傳輸雙方安裝有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模塊，有時(shí)候還要求有額外的裝置支持。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)垂直交易平臺(tái)中國(guó)硅谷在線對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的分類，可以分為網(wǎng)絡(luò)傳輸(如路由器、網(wǎng)卡、交換機(jī)、分配器、集線器等)、天線/RF模塊(GSM模塊、CDMA模塊、手機(jī)天線等)、光纖通信(光端機(jī)、光發(fā)射機(jī)、光纖波分復(fù)用器等)。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸具有投資少、開通快、維護(hù)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好的特點(diǎn)，可應(yīng)用于眾多大型設(shè)備系統(tǒng)上，如油田數(shù)據(jù)采集、自來(lái)水管網(wǎng)監(jiān)控、污水處理監(jiān)控、PLC控制管理等。在日常生活中，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸近年來(lái)也比較常見，如無(wú)線音樂(lè)傳輸——手機(jī)音樂(lè)文件可以通過(guò)連接到家庭音響(一般是通過(guò)藍(lán)牙)中播放;無(wú)線映射——通過(guò)與電視盒子的配合(一般需要連接到同一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中)，可以在電視上映射手機(jī)上的圖像、視頻等。
無(wú)線Wi-Fi
與無(wú)線充電相比，無(wú)線Wi-Fi當(dāng)之無(wú)愧是一種成熟且應(yīng)用廣泛的技術(shù)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最早由澳洲政府的一個(gè)研究機(jī)構(gòu)在20實(shí)際90年代發(fā)明，并于1996年申請(qǐng)了技術(shù)專利。曾經(jīng)有機(jī)構(gòu)試圖說(shuō)服澳洲政府放棄該專利，讓全世界免費(fèi)使用Wi-Fi技術(shù)，但是遭到了拒絕。到2013年，專利過(guò)期的時(shí)候，全球每天都有50億臺(tái)的電子設(shè)備使用Wi-Fi技術(shù)，該技術(shù)被譽(yù)為澳洲有史以來(lái)最重要的科學(xué)發(fā)明。
隨著智能化的推進(jìn)，現(xiàn)階段的Wi-Fi不止是方便地上網(wǎng)那么簡(jiǎn)單，通過(guò)無(wú)線Wi-Fi這個(gè)媒介，可以衍生出眾多的新技術(shù)，例如數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用端口切入(如商場(chǎng)的Wi-Fi自動(dòng)連接端口)、局域網(wǎng)等，在此不做贅述。
1.空中Wi-Fi
空中Wi-Fi有很多種途徑，比如谷歌的“Wi-Fi熱氣球計(jì)劃”。它由著名的GoogleX實(shí)驗(yàn)室推出，以配套了無(wú)線電波設(shè)備的熱氣球?yàn)槊浇?，目?biāo)是讓全世界每一個(gè)角落都能連接網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在已經(jīng)開始了小規(guī)模的測(cè)試。
除了全民Wi-Fi，民用飛機(jī)的“機(jī)內(nèi)Wi-Fi”也是一種空中Wi-Fi。
2013年年初的時(shí)候，海航B737就在廣州飛往寧波的過(guò)程中測(cè)試了機(jī)上Wi-Fi;接著7月份，中移動(dòng)與國(guó)航又進(jìn)行了航空網(wǎng)絡(luò)測(cè)試;今年4月，中移動(dòng)再次開啟機(jī)內(nèi)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)測(cè)試;今年7月，東航MU5101航班開始首個(gè)衛(wèi)星寬帶地空互聯(lián)的商業(yè)測(cè)試。近兩年的機(jī)內(nèi)Wi-Fi開始吸引了國(guó)人的注意。
機(jī)內(nèi)Wi-Fi并不是新有的技術(shù)。早在7年前，美國(guó)就已經(jīng)有航空公司在機(jī)艙內(nèi)安裝Wi-Fi了。根據(jù)一家在線預(yù)定機(jī)票網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，顯示目前38%的美國(guó)國(guó)內(nèi)航班提供有機(jī)內(nèi)Wi-Fi，它直接影響了66%的旅客選購(gòu)行為。
但另一方面，機(jī)內(nèi)Wi-Fi并不是看上去的那么美好——它費(fèi)用高、容量小、限制多，性價(jià)比并不高。比如最早由波音公司研發(fā)的系統(tǒng)花費(fèi)就超過(guò)了100萬(wàn)美元，如果需要衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行鏈接，花費(fèi)就會(huì)更多?；诖?，許多航空公司都以10美元/小時(shí)向乘客收取，可以說(shuō)是一筆不小的費(fèi)用。
2.智能路由器
智能路由器相比普通的路由器多了一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)眾多人性化的功能，比如自由控制信號(hào)強(qiáng)度、自由控制在線人數(shù)、加強(qiáng)安全防火墻、可自主安裝應(yīng)用等。正因?yàn)檫@種較為智能化的特性，使智能路由器有潛力成為未來(lái)智能客廳的入口，而抓住入口就等于抓住了用戶，眾多硬件企業(yè)先下手為強(qiáng)，推出自家智能路由器。
無(wú)線充電
無(wú)線充電技術(shù)源于無(wú)線電力輸送技術(shù)，最早是由麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)的最遠(yuǎn)輸電距離最多只為2.7米。無(wú)線充電技術(shù)利用近場(chǎng)感應(yīng)，由充電器將能量通過(guò)電波的形式傳送到裝置中，從而擺脫電線與插座的制約。
雖然，曾經(jīng)有許多新聞讓人相信無(wú)線充電已經(jīng)不遠(yuǎn)了——韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院經(jīng)聲稱建立了一套系統(tǒng)，可以在5米內(nèi)對(duì)40部智能手機(jī)充電;2014CES展有家中國(guó)廠商展出了一套轉(zhuǎn)換率達(dá)90%，且?guī)缀醪粠щ姶泡椛涞脑O(shè)備;東芝推新型無(wú)線充電模塊，具有超快速率??????但事實(shí)上，無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展還非常不成熟，目前來(lái)說(shuō)噱頭的意義還大于實(shí)用。不過(guò)即使發(fā)展緩慢，無(wú)線充電也的確正在默默成長(zhǎng)中。隨著智能化時(shí)代的來(lái)臨，或許還將迎來(lái)一場(chǎng)加速跑。
1.汽車無(wú)線充電
隨著特斯拉在全球市場(chǎng)的一炮而紅，電動(dòng)汽車的市場(chǎng)逐漸開始升溫，這也帶動(dòng)著無(wú)線充電站概念的興起。許多汽車廠商已經(jīng)開始研發(fā)可移動(dòng)的充電技術(shù)，包括豐田的Prius系列、東風(fēng)日產(chǎn)的LEAF系列，以及這2個(gè)德國(guó)汽車制造商——在今年7月，奔馳與寶馬發(fā)布聯(lián)合聲明，共同研發(fā)電動(dòng)車無(wú)線充電技術(shù)，并將在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。這套無(wú)線充電技術(shù)分為2個(gè)部分，一個(gè)是裝在汽車底盤的線圈，相當(dāng)于接收器，另一個(gè)是裝于地面的線圈，相當(dāng)于發(fā)送器。汽車行駛到裝有線圈的地面時(shí)，兩者會(huì)通過(guò)Wi-Fi鏈接并進(jìn)行充電，目前這套系統(tǒng)的額定功率為3.6KW，充滿電需要2小時(shí)，在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步改造后將會(huì)達(dá)到7KW。
除了汽車廠商，也有眾多的技術(shù)公司參與，包括Witricity公司、富爾頓科技公司等，后者已經(jīng)被高通收購(gòu)，用于自家無(wú)線充電技術(shù)的研究。在今年9月份舉行的FormulaE北京站比賽中，一部分安全車與醫(yī)療車都采用了高通一款叫Halo的無(wú)線充電裝置——在汽車與地面上各安裝信號(hào)源，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)發(fā)生重疊的時(shí)候就能充電。這款充電裝置可以在50-200mm的距離內(nèi)觸動(dòng)，如果有人或者任何的金屬物體經(jīng)過(guò)充電板，充電會(huì)立即停止。
目前，車用的無(wú)線充電市場(chǎng)最主要的技術(shù)難題在于造價(jià)昂貴，大概是一般有線充電設(shè)備的5-6倍左右。另外，無(wú)線充電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，因此安全性仍是一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)。
2.數(shù)碼無(wú)線充電
2008年12月17日，業(yè)界同盟共同推動(dòng)組建了無(wú)線充電聯(lián)盟(QPC,WirelessPowerConsortium)，以“Qi”為標(biāo)志，統(tǒng)一了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前已有了138家包括諾基亞、飛利浦、三星、LG等在內(nèi)的企業(yè)成員，這意味著這138家企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中，不分企業(yè)與產(chǎn)品，任何一個(gè)Qi接收器都能夠適用于所有Qi發(fā)射器。
雖然汽車無(wú)線充電的意義更大一些，但是由于沒有價(jià)格以及安全性等關(guān)鍵因素的制約，加上QPC聯(lián)盟一定的推動(dòng)作用，數(shù)碼無(wú)線充電反而有更多的項(xiàng)目已經(jīng)落地，例如電動(dòng)牙刷、遙控器、智能手機(jī)等。
以智能手機(jī)為例，目前三星的S3、S3等型號(hào)、諾基亞920、820、HTCRzound等型號(hào)、蘋果4/4S/5、GoogleNexus5等都有機(jī)型支持無(wú)線充電，當(dāng)然主要是高端機(jī)型。一部分的機(jī)型因?yàn)閮?nèi)置有接收器，故而可以直接充電，如諾基亞的Lumia920，而另一部分機(jī)型，如蘋果手機(jī)，沒有內(nèi)置接收器，但可以外置一個(gè)背甲接收器。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸
英特爾一直在計(jì)算機(jī)完全無(wú)線化上緊鑼密鼓地開展研究，在Comutex2014臺(tái)北電腦展上，英特爾的副總裁表示，英特爾正在開發(fā)的無(wú)線技術(shù)包括3部分內(nèi)容：無(wú)線充電、擴(kuò)充底座，還有一個(gè)就是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸指的是利用無(wú)線數(shù)傳模塊將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)護(hù)著各種物理量進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，通常是通過(guò)公網(wǎng)(通過(guò)GPRS、4G等)或者專網(wǎng)(通過(guò)Wi-Fi、ZigBee等)傳送。無(wú)論是公網(wǎng)還是專網(wǎng)，都要求傳輸雙方安裝有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模塊，有時(shí)候還要求有額外的裝置支持。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)垂直交易平臺(tái)中國(guó)硅谷在線對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的分類，可以分為網(wǎng)絡(luò)傳輸(如路由器、網(wǎng)卡、交換機(jī)、分配器、集線器等)、天線/RF模塊(GSM模塊、CDMA模塊、手機(jī)天線等)、光纖通信(光端機(jī)、光發(fā)射機(jī)、光纖波分復(fù)用器等)。
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸具有投資少、開通快、維護(hù)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好的特點(diǎn)，可應(yīng)用于眾多大型設(shè)備系統(tǒng)上，如油田數(shù)據(jù)采集、自來(lái)水管網(wǎng)監(jiān)控、污水處理監(jiān)控、PLC控制管理等。在日常生活中，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸近年來(lái)也比較常見，如無(wú)線音樂(lè)傳輸——手機(jī)音樂(lè)文件可以通過(guò)連接到家庭音響(一般是通過(guò)藍(lán)牙)中播放;無(wú)線映射——通過(guò)與電視盒子的配合(一般需要連接到同一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中)，可以在電視上映射手機(jī)上的圖像、視頻等。
無(wú)線Wi-Fi
與無(wú)線充電相比，無(wú)線Wi-Fi當(dāng)之無(wú)愧是一種成熟且應(yīng)用廣泛的技術(shù)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最早由澳洲政府的一個(gè)研究機(jī)構(gòu)在20實(shí)際90年代發(fā)明，并于1996年申請(qǐng)了技術(shù)專利。曾經(jīng)有機(jī)構(gòu)試圖說(shuō)服澳洲政府放棄該專利，讓全世界免費(fèi)使用Wi-Fi技術(shù)，但是遭到了拒絕。到2013年，專利過(guò)期的時(shí)候，全球每天都有50億臺(tái)的電子設(shè)備使用Wi-Fi技術(shù)，該技術(shù)被譽(yù)為澳洲有史以來(lái)最重要的科學(xué)發(fā)明。
隨著智能化的推進(jìn)，現(xiàn)階段的Wi-Fi不止是方便地上網(wǎng)那么簡(jiǎn)單，通過(guò)無(wú)線Wi-Fi這個(gè)媒介，可以衍生出眾多的新技術(shù)，例如數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用端口切入(如商場(chǎng)的Wi-Fi自動(dòng)連接端口)、局域網(wǎng)等，在此不做贅述。
1.空中Wi-Fi
空中Wi-Fi有很多種途徑，比如谷歌的“Wi-Fi熱氣球計(jì)劃”。它由著名的GoogleX實(shí)驗(yàn)室推出，以配套了無(wú)線電波設(shè)備的熱氣球?yàn)槊浇?，目?biāo)是讓全世界每一個(gè)角落都能連接網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在已經(jīng)開始了小規(guī)模的測(cè)試。
除了全民Wi-Fi，民用飛機(jī)的“機(jī)內(nèi)Wi-Fi”也是一種空中Wi-Fi。
2013年年初的時(shí)候，海航B737就在廣州飛往寧波的過(guò)程中測(cè)試了機(jī)上Wi-Fi;接著7月份，中移動(dòng)與國(guó)航又進(jìn)行了航空網(wǎng)絡(luò)測(cè)試;今年4月，中移動(dòng)再次開啟機(jī)內(nèi)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)測(cè)試;今年7月，東航MU5101航班開始首個(gè)衛(wèi)星寬帶地空互聯(lián)的商業(yè)測(cè)試。近兩年的機(jī)內(nèi)Wi-Fi開始吸引了國(guó)人的注意。
機(jī)內(nèi)Wi-Fi并不是新有的技術(shù)。早在7年前，美國(guó)就已經(jīng)有航空公司在機(jī)艙內(nèi)安裝Wi-Fi了。根據(jù)一家在線預(yù)定機(jī)票網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，顯示目前38%的美國(guó)國(guó)內(nèi)航班提供有機(jī)內(nèi)Wi-Fi，它直接影響了66%的旅客選購(gòu)行為。
但另一方面，機(jī)內(nèi)Wi-Fi并不是看上去的那么美好——它費(fèi)用高、容量小、限制多，性價(jià)比并不高。比如最早由波音公司研發(fā)的系統(tǒng)花費(fèi)就超過(guò)了100萬(wàn)美元，如果需要衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行鏈接，花費(fèi)就會(huì)更多?；诖?，許多航空公司都以10美元/小時(shí)向乘客收取，可以說(shuō)是一筆不小的費(fèi)用。
2.智能路由器
智能路由器相比普通的路由器多了一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)眾多人性化的功能，比如自由控制信號(hào)強(qiáng)度、自由控制在線人數(shù)、加強(qiáng)安全防火墻、可自主安裝應(yīng)用等。正因?yàn)檫@種較為智能化的特性，使智能路由器有潛力成為未來(lái)智能客廳的入口，而抓住入口就等于抓住了用戶，眾多硬件企業(yè)先下手為強(qiáng)，推出自家智能路由器。
