Ładowanie bezprzewodowe NFC - nowy standard

Ładowanie bezprzewodowe ma wiele zalet. Najważniejsze z nich to: wygoda, możliwość ładowania bez uzależnienia od dostępności gniazdka sieciowego, niezawodność, ponieważ nie ma problemów z niedziałającymi zasilaczami czy wtyczkami, ograniczenie ilości elektrośmieci dzięki wyeliminowaniu ładowarek, kabli i jednorazowych baterii.

Aktualnie dominującym rozwiązaniem w zakresie ładowania bezprzewodowego jest Qi, standard ładowania indukcyjnego zarządzany przez Wireless Power Consortium. Umożliwia on ładowanie o mocy do 15 W z odległości 4 cm, przede wszystkim smartfonów i tabletów.

Standard NFC będzie stanowił jego uzupełnienie. Pozwoli na ładowanie o mocy do 1 W (z opcją zwiększenia do 3 W) z odległości 2 centymetrów. Jego grupą docelową są urządzenia przenośne, przede wszystkim noszone, o małych rozmiarach, a zatem i o małym zapotrzebowaniu na energię, które są zasilane bateryjnie, jak: bezprzewodowe słuchawki douszne, smartwatche, cyfrowe rysiki, zestawy słuchawkowe, trackery fitness, inteligentne okulary.

Zalety NFC

NFC ma wiele zalet. Przede wszystkim jest to jedna z bardziej rozpowszechnionych technologii na świecie: szacuje się, że nawet już jedna czwarta światowej populacji ma do niej dostęp. Większość urządzeń przenośnych jest z nią kompatybilna i wykorzystuje ją do transmisji danych. Dlatego jest dobrze znana użytkownikom. Większość z nich korzysta z niej w zakresie obsługi płatności, zatem mają do niej zaufanie. Jest również intuicyjna w użyciu.

Z kolei z punktu widzenia producentów pozwala na wykorzystanie jednego komponentu do wielu celów – za pośrednictwem jednej anteny NFC można transmitować dane, dokonywać płatności oraz ładować bezprzewodowo. Upraszcza to projektowanie urządzeń, skracając czas ich wprowadzania na rynek i obniża koszty. Łatwe też będzie wbudowanie anten w urządzenie, gdyż mają niewielkie rozmiary, docelowo poniżej 1 cm². W przypadku anten PCB albo flex-PCB ułatwi to ich integrację w urządzeniach o nietypowych kształtach, charakterystycznych dla elektroniki noszonej.

Ze względu na te wyraźne korzyści nie zaskakuje, że wprowadzanie technologii bezprzewodowego ładowania w standardzie NFC nabiera rozpędu. Został m.in. już zaadaptowany w kilku popularnych urządzeniach elektroniki noszonej. Zgodność z nim zadeklarowała również organizacja Universal Stylus Initiative (USI), która odpowiada za jedyny dostępny otwarty standard rysików cyfrowych, z którym są kompatybilne m.in. chromebooki.

Potencjał ładowania NFC

W miarę upowszechniania się bezprzewodowego ładowania w tytułowym standardzie przybywać będzie przypadków jego użycia. Jednym z przykładów jest wykorzystywanie smartfonów z obsługą NFC jak przenośnych stacji ładujących inne urządzenia mobilne i elektronikę noszoną. Stanowić one będą wygodną alternatywę dla korzystania z ładowarek przewodowych, zwłaszcza w podróży. Dlatego można się spodziewać, że taka funkcjonalność zostanie uwzględniona w kolejnej generacji tych urządzeń wprowadzanych na rynek w najbliższych latach. To z kolei będzie impulsem do upowszechnienia standardu NFC w elektronice noszonej, do większości smartfonów oferowane są bowiem kompatybilne akcesoria noszone i te obowiązkowo będą kompatybilne z tą specyfikacją. Również dla producentów innych urządzeń fakt, że najpopularniejsze modele telefonów obsługują bezprzewodowe ładowanie NFC, stanie się argumentem biznesowym, żeby zaangażować zasoby w integrację tej funkcjonalności. Rośnie poza tym zainteresowanie nią wśród producentów osobistych urządzeń medycznych, jak na przykład aparaty słuchowe.

Podsumowanie

Rozwiązania w zakresie bezprzewodowego ładowania NFC ma w ofercie coraz większa liczba kluczowych firm w branży. Pionierami są STMicroelectronics i NXP oraz Panthronics, zaś prace w tym kierunku prowadzi też Infineon Technologies. Opierają się oni na specyfikacji, którą już trzy lata temu opublikowało NFC Forum. Doprecyzowano w niej, jak łącze komunikacyjne NFC o częstotliwości podstawowej 13,56 MHz będzie wykorzystywane do kontrolowania transferu mocy. Proces ładowania pomiędzy dwoma urządzeniami obsługującymi NFC będzie mógł przebiegać w trybie statycznym albo negocjowanym. Pierwszy zapewnia stały poziom mocy. Tryb negocjacyjny z kolei przewiduje cztery klasy transferu mocy: 250, 500, 750 oraz 1000 mW. W specyfi- kacji NFC Wireless Charging zdefiniowano również kilka klas anten, które różnią się rozmiarami.

Wszystko wskazuje na to, że w tym roku technologia bezprzewodowego ładowania NFC upowszechni się. Przewiduje się, że do 2026 roku w użyciu może być nawet 100 mln sztuk odbiorników tego typu. Biorąc jednak pod uwagę aktualną wszechobecność smartfonów z obsługą NFC, szacunki te prawdopodobnie zostaną przekroczone, nawet dwukrotnie.

Monika Jaworowska