发布时间:2024-01-09 14:42:13
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇无线充电技术的优势,期待它们能激发您的灵感。
市场前景
充电设备与电源线说再见的日子也许不远了。无线充电技术走进消费者视线开始于2010年,2011年多家日本厂商率先展示其无线充电技术相关商用设备,并且在2011年下半年开始有一些消费电子厂商将其用于智能手机等便携设备的充电应用,逐渐开始走入大众的世界。根据市场研究机构Marketsand Markets的一份报告,全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长,到2017年将形成超过70亿美元的市场,而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元,年复合增长率预计为57.6%。
随着智能手机以及平板电脑等产品的不断普及,生活中需要对便携设备进行充电的场合也越来越多,市场对无线充电功能的需求也随之不断增加。预计在今后,我们将会迎来一个只需将自己的便携设备放在像一张大桌子似的充电台上的任意位置即可以进行充电的时代。为了实现这一愿望,有些公司已开始了电场耦合式无线充电模块的批量生产,为便携设备无线充电功能的普及做出了贡献。虽然手机充电是一个潜在的巨大市场,但无线充电的市场推广还没有被广泛接受。支持无线充电所带来的硬件成本问题,以及效率低于标准有线充电的问题都需要解决。有线充电的电气触点会产生问题的充电应用场景是无线充电能够真正发挥优势的地方。例如要求设备能够防水,或是在有液体或恶劣气候条件的环境中工作。无线充电使这些设备能够永久密封,并且能通过无线、非接触式的方式充电。
未来的无线充电技术将让所有的移动设备嵌入内置接收器和发射器,这些接收器和发送器被无处不在的部署在公共区域,如咖啡馆、宾馆、机场、快餐店等。消费电子设备是显而易见的目标市场,但医疗和工业便携设备也是能够从无线电源受益的应用细分市场,可实现防水外壳并减少充电端口,这些充电端口经常被使用,由于充电线的重复插入,可引起不必要的故障。
无线充电的整个系统其实并不复杂,基本上包含了两个部分,一个是连接电源的充电端发信器,另一个被充电电子产品上,跟硬币大小差不多的接收器,只要在一定的范围内(跟据不同的技术距离不同),电源能够瞬间自发信器传到对应的接受器,从而实现电能的传输。可以说,对无线充电而言,设备是简单的,充电距离与效率才是技术最核心的环节。
无线充电技术原理
无线充电技术的原理研究可以追溯到19世纪30年代,科学家迈克尔?法拉第首先发现了电磁感应原理,即周围磁场的变化将使电线中产生电流。到了19世纪90年代,爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手,也是后来的科学家尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla) 证实了无线传输电波的可能性,并申请了首个专利。目前短距离无线充电存在三种不同的商用技术,电磁感应技术、无线电波技术和电磁共振技术,几种技术各有特点。
近期电磁感应技术首先取得了突破,一些展会上展出的产品均是采用电磁感应原理取得的成功。电磁感应技术,通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输端转移到接收端,由于电磁感应技术具有技术简单、充电高效,并能够运用于如满布水、沙泥及灰尘的各种恶劣环境中,未来很有可能在几种技术的较量中最先取得成功。电磁感应技术的优点还包括传输的功率可以从几瓦到上百瓦,基本满足了现在大部分消费电子产品特别是智能手机等充电需求最大的市场要求。但是,电磁感应技术也有自己的问题,首先是传输距离很短,必须接触才能实现无线输电;另一方面,无论是线圈和电路之间的屏蔽问题需要对产品设计加以改进,还是充电端要进行智能识别以判断是被充目标还是其他金属以避免误充造成不必要的安全隐患,都是电磁感应技术快速普及面临的最大挑战。
IDT先进用户界面部战略营销总监Eric Itakura相信电磁感应技术背后有很多乐观因素,因为其背后有一个联盟机构(无线电源联盟),迄今为止加入的会员超过100人。代表制造商的会员横跨多个不同的细分市场,包括消费电子、电池、家具、汽车等。拥有广泛的支持和设备之间最重要的互操作性对保证用户体验和承诺可在任何地点充电至关重要。除了支持这种技术的公司众多,其他优势还包括高效率,低成本、工作在非电离kHz频率内,并把磁场控制在非常小的区域里、安全性高。但是其他技术和要求更长距离的应用还有发展空间。
无线电波技术也是发展较为成熟的技术,其基本原理类似于早期使用的矿石收音机。通过一个微型高效接收电路,可以捕捉到从某个指定位置传送过来的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。该技术的主要优点是传输距离长,并且可以对不同位置的设备进行同时传送电能。但缺点也很明显,一个是传送功率小,充电速度会比较慢;而且传输的效率也比较低。无线电波技术比较适合的一些小功率或相对较长时间不移动的设备充电,并且非常理想用于物联网的一些未来供电应用。
关键词 无线充电技术 电动汽车
电动汽车的发展和推广应用受充电设施的建设、充电的安全与方便性等影响较大,目前电动汽车的充电方式主要包括接触式(插电式)和非接触式(无线)充电。目前已经投入规模化商业应用的电动汽车充电方式以插电式为主,无线充电起步较晚,尚处于研发和示范运行阶段。
一、无线充电应用前景
然而,电动汽车无线充电相比有线充电有着诸多优势。第一,安全可靠。无线充电能适应各种雨雪等恶劣天气,减少人员触电的事故,没有导线磨损老化等问题。第二,便捷性高。无线充电不用人工进行充电线插拔,可以减少人力成本,系统自动完成识别、定位、启动等操作,更加方便快捷,更加智能。第三,与电网的互动能力更强。由于不存在与电网的物理连接,无线充电方式更为灵活,能更好的互动控制。电动汽车无线充电的种种优势表明,一旦技术成熟,它有着更巨大的应用前景。
二、各国无线充电技术研究现状分析
电动汽车无线充电技术主要包括两种技术路线,磁耦合感应式技术和磁耦合谐振式技术。上世纪90年代新西兰奥克兰大学 Boys 教授及其团队就对感应式技术展开了研究,而2007年MIT团队提出谐振式技术之后,立刻引起了国内外高校和研究机构的广泛关注,无线充电技术迎来了研究热潮。针对无线充电系统的几个关键技术,如高频电源技术、能量耦合线圈优化设计、阻抗匹配技术、电磁场安全等多个方面,国内外研究学者取得了大量的研究成果,并有不少汽车生产商参与合作并进行了初步的产品化。关于无线充电技术的输出控制方法,各国学者提出了多种思路,然而也仍然存在一些技术问题。
无线电能传输的研究在国外开展得较早,理论研究较为深入、成熟,现已出现一些相对成熟的应用,部分示范工程已投入运行。目前在WPT领域处于领先地位的国家主要有美国、新西兰、韩国、日本等。
2007年,美国麻省理工学院Soljacic Marin教授所领导的研究团队在《Science》杂志上发表的文章,首次提出了基于磁耦合谐振原理实现较大距离上的无线电能传输技g。自谐振式技术提出以来,其技术一直处于领先地位,团队创立的Witricity商业公司已经成功将相关技术转化为商业产品,包括WiT-5000C3,WiT-5000,WiT-3300,WiCAD等。其中WIT-3300为汽车无线充电应用产品,输出功率3.3kW,系统整体效率达到90%,并且包含异物探测(FOD)和生物探测(LOD)系统,以保证系统安全可靠的运行。
国内在电动汽车无线充电方面的研究起步相对较晚,但是在利好政策的吸引下,电动汽车无线充电的研究团队相继涌出,诸多科研院校投入了大量的精力在一些关键技术上展开了研究,并取得了丰富的成果。
中国科学院电工研究所是国内最早展开无线能量传输研究的单位,对无接触式变压器结构建立了无线电能传输系统的数学模型,并研究了系统补偿拓扑、运行频率及负载参数对系统性能的影响。哈尔滨工业大学朱春波教授的团队在国内对谐振式无线电能传输研究起步较早,在2008年,该团队就利用集总参数电路模型对磁耦合谐振式WPT系统进行了建模,分析了传输功率和传输距离特性。天津工业大学杨庆新教授等人对磁耦合谐振式无线电能传输技术也做了较为系统的基础研究。东南大学黄学良教授的团队从磁耦合谐振式WPT系统的传输效率,频率特性,电路拓扑等多个角度也进行了深入的研究。
三、结语
无线充电技术的诞生,让电动车看到了突破瓶颈的希望。如今特斯拉、VOLVO、奥迪和宝马等传统汽车企业都已经开始研发或测试旗下电动车的无线充电系统。而全球通讯以及IT界的新贵们也发现了这个可以分食新能源车产业的机会,大张旗鼓地将触手伸向了为电动车进行无线充电的新领域。
参考文献:
[1] 刘卓然,陈健,林凯,等.国内外电动汽车发展现状与趋势[J].电力建设,2015.36(7).
关键词:无线电传输技术;技术方法研究;应用;综述
引言
无线电技术在近几年不断的发展和改善过程中已成为未来十大尖端的技术之一。其应用领域十分广泛,当前主要的几种无线电能传输技术包括:电磁感应技术、电磁共振技术以及微波电能传输等。为了无线电传输技术能够更好的发展,在实际的供电应用过程中发挥最大的优势,提高设备供电系统可靠性及安全性,对当前的技术原理及方法进行详细的了解并掌握,同时,关注其应用领域及发展前景是十分必要的。只有明确其发展方向,才能不断对这一技术进行改进和完善,下文就对此作一定的阐述。
1无线电能传输技术及发展
当前,我国的无线电能传输技术还处于不断的发展过程中。传统电力传输技术必须依靠有线传输来进行,通常采用电缆线来最为传输的载体,但在电力传输过程中由于电线的长度无法避免传输过程中电能损耗的产生,不仅如此,采用有线传输的方式,还会有线路老化或是尖端放电等导致电火花的安全隐患,设备供电的可靠性以及安全性都得不到有效的保障。另一方面,在一些特殊的供电场合,采用有线传输的供电方式无法保证正常的供电,容易导致极大的事故造成损失,例如:海底、矿场等。同时,当前的人类生活离不开电,用电设备多种多样,不计其数,若采用电线传输,则必须使用多种多样的电源线,给人们的生活带来了不便,同时也埋下了用电安全的安全隐患。可见,采用无线电能传输方式是社会发展的必然趋势,随着科研技术的发展,无线电传输技术经历了激光、电磁感耦合以及磁场谐振等方式的转变,不断提高了电能的传输功率,对比有线传输,无线电能传输方式在对电磁环境有较高的要求且对功率的要求较低的场合能够发挥出其优势。总之,随着无线电能传输技术的研究和发展,已经能够实现大功率的电能传输,能够适应远、近距离等不同场合、不同功率需求的电能传输。
2几类无线电能传输技术
2.1电磁感应无线电传输
电磁感应无线电能传输技术是基于电磁感应原理的传输系统,以磁场作为媒介,利用变压耦合器来进行无线电能的传输。这一系统通常包括四个组成部分:交流电源、一次侧变换器以及可分离变压器及二次侧变换器。但基于电磁感应的电能传输系统其耦合系统是较为疏松的,传输能力也一般,因此,通常需要利用高频变换器来作为电磁感应无线电传输系统的一次测变换器。另外,这一系统中的可分离变压器是最重要的构成部分,保证和决定了整个电能传输系统的稳定剂效率。
2.2射频电能传输
射频电能传输方式主要是通过功率放大器来发射所需的射频信号,再进行检波、高频整梳等步骤得到直流电来供给负载使用。便携式终端在待机过程中依然会有功率的损耗,因此,将射频电能发射器安装在室内电灯等电器中,能够向这些便携式终端随时充电而不需要通过充电器的连接。这一电能传输技术的优势是该技术进行无线电能传输的距离较远,能够达到10m,但功率较小,最高的功率也只能达到百毫瓦的级别。
2.3电磁共振技术
电磁共振是通过对发射装置以及接收装置其参数的合理调节,让发射线圈以及接受线圈之间产生合理的电磁共振而进行电能传输的过程,在这一共振频率电源的驱动下,系统能够达到电谐振的状态,实现能量从发射端到接收端之间的高效传递,这一技术就被称为电磁谐振型电能传输技术。
2.4微波电能传输技术
微波电能传输技术是指通过微波来传输电能,这一技术的原理是先将电能转化为微波,将其发射并辐射到周围的空间中,负载再通过整流的方式,将微波再转化为直流电来使用。通常微波电能传输技术的传输距离较短,且传输过程的功率较小,因此,微波电能传输技术所具有的应用范围较窄,只适用于距离较短且供电较小的电器来使用。
2.5激光电能传输技术
激光电能传输技术是通过辐射放大原理来将电能转化为激光,再将激光发射,接收装置接收激光后进行光电转换,接收装置通常是光伏电池。由于激光发射后的方向性较好,且传播距离远、传播过程中能量集中,具有较高的传输效率,能够在较小的范围内集中采集较多的光能,因此,激光电能传输技术具有传输距离较远的有点,且接收装置小、效率高,通常被应用于微型飞机、航天器等设备中来进行远程的电力传输,具有极大的应用价值。对于微型飞行器等的续航具有重要意义。
3无线电能传输技术的应用
3.1电动汽车中的应用
无线电能传输可以应用到电动汽车供电系统中的无线充放电中,有效解决了各类充电桩在电动汽车中的建设问题,同时也将电动汽车的充电分散开,在一定程度上也缓解了大量电动汽车进行规模化的充放电对于传输电网造成的冲击。当前,将无线电能传输技术应用到电动汽车中成为国内各汽车生产商以及科研机构的热点研究项目,也取得了一定的成果。将无线电能传输技术应用到电动汽车中对于智能电网来说,具有积极作用。主要表现为以下几点:首先,能够有效一直可再生能源输出及波动,电动车采用无线电充放电技术,与电网能够产生更强的互动,通过智能互动系统的连接来自动控制电动汽车合理的进行充放电,提高可再生能源消纳能力。其次,能够有效减少电动车充放电对电网带来的冲击影响,与有线的充电方式相比较,无线充电方式将充电地点分散开来,有利于提高电动汽车充电的聚集度,由于电动汽车充放电与电网之间并无物理连接,充电过程也变得更具灵活性、安全性,分散连续充电也降低了快速充电,有效减轻电动汽车的充放电对电网带来的冲击。另外,能够有效的降低对于电池容量需求,电动汽车行驶距离越长,则电池就越容易失效,用户必须及时更换新的电池。采用无线充电形式,能够减少电池容量,降低更换电池所需的成本。
3.2智能家居中的应用
随着智能化技术的研究和发展,智能家居称为近几年的热门话题,而对于智能家居中的家用电器来说,采用无线电能传输技术具有较为明显的优势,能够摆脱传统的充电线缆对电器互联的限制,体现出了更大的便捷化、人性化,人们更加趋向于“无尾”家电的应用。
3.3医疗设备中的应用
在医疗设备中,无线电能传输技术同样能体现出较大的优势,主要是应用与集中植入式的医疗设备中进行无线供电,例如:心脏起搏器、全人工心脏等等。植入式的医疗设备通常所需的供电功率较小,适宜采用植入式电池的无线充电等方式来进行供电。在人体植入式设备中进行非接触式的无线电能传输是当前研究的主要热点,无线电能传输在医疗设备中的应用主要具有以下几点优势:第一,避免导线与人体皮肤直接接触,防止由于感染而出现并发症;第二,避免植入式电池的电能耗尽之后需要进行手术来更换的问题,降低了由于手术而带来的二次伤害;避免人体皮肤直接进行电气连接,消除了意外点击的安全隐患,消除了物理层面的磨损以及电气腐蚀,具有较高的安全性、可靠性。
3.4工业中的应用
将无线电能传输技术应用到工业中,具有广阔的发展前景。在工业中的特殊场合中,例如设备监测装置、水下机器人等,在以往的供电过程中,即使这些特殊的场合也通常采用换电池或是电缆传输的方式来进行供电,造成设备无法正常使用及维护。而采用无线电能传输技术能够有效的克服这些缺点。
4结束语
综上所述,无线电能传输技术经过较长时间的发展,当前能够被应用到许多领域中,为人们的生产生活带来较大的方便,具有较高的安全性以及可靠性。但在其发展过程中,同样存在较多的问题需要解决,例如,理论不够完善等。因此,在今后的发展过程中,应当积极探索,不断创新,在技术上取得突破,将无线电能传输技术进一步完善,提高其供电效率和传输距离,为人们的生活带来更多的便捷。
参考文献
[1]黄学良,谭林林,陈中,等,无线电能传输技术研究与应用综述[J].电工技术学报,2013,10(26):69-70.
[2]范兴明,莫小勇,张鑫.无线电能传输技术的研究现状与应用[J].中国电机工程学报,2015,5(20):94-95.
2.4GHz无线技术,操控更加自由
所谓的2.4GHz无线技术,其实指的是Digital RadioFrequency(数字射频技术,简称Digital RF)。由于该技术采用的电磁信号的频率为2.4GHz,故而被称为2.4GHz无线技术。和传统的采用高速射频技术(即FastRadio Frequency)的无线键鼠产品相比,Digital RF技术的有效范围更广,并且拥有更快的响应速度,从根本上解决了无线键鼠产品延迟的问题。此外,该技术的抗干扰能力更强,而功耗也很低,比以往的无线键鼠产品在电池的续航时间更具优势。
键盘:多媒体功能强大
飙速无线2.4GHz版键鼠套装中的键盘型号为DL-K7016,键盘长465mm、宽185mm、高35mm,采用银灰色与黑色的搭配方案,强烈的色调对比,看上去十分时尚和大气。键盘整体采用圆滑的流线式设计,边角的过渡十分自然,触感很好。
该键盘采用的是标准的104键布局,大Enter键设计,并在一些特殊的按键上蚀刻了提示性文字,设计比较细致。它的最大特色在于强大的多媒体功能键设计,键盘上方提供了多达21个常用功能快捷键设定,其中包括媒体播放器、播放/暂停、停止、快速进/退、音量控制、我的电脑、邮什、站点/丰页、休眠、关机等功能按键,给用户带来了更多的便利,同时在媒体娱乐上也带来了更多的享受。
此外,该键盘的另一个亮点在于出色的防水设计:键盘内部有专门设计的排水结构,如有液体溅到键盘上,可以通过键盘背部的疏导孔快速排出;键盘内部采用的是有防水能力的薄膜电路,即使不小心有液体浸入键盘也不会损伤电路而导敛键盘损坏。
鼠标:优秀的人体工学设计
该键鼠套装中所搭配的鼠标型号为M500GB,采用左高右低的非对称造型设计,整体体积较大,更加适合丁手性较大的右于习惯的用户使用。这款鼠标最大的亮点存于优秀的人体工学设计:鼠标左右两侧内凹,正好与紧握鼠标时手型相符,而凸起的顶部正好与掌心贴紧,长期使用不容易疲劳。不过,唯一的不足在于鼠标背部凸起的品牌LOGO,虽然非常显眼,但纹理较厚,从而影响使用的手感。
该鼠标采用五键设计,其中鼠标左侧提供了两个功能按键(可以通过软件自行定义),按键操控比较独特,使用时不是用拇指向下按压,而是用拇指向上轻推,比较人性化。该鼠标左右按键的键程适中,弹性很好;滚轮采用防滑纹设计,操控相当自如。
接收器及附件
(讯)无线充电技术安全快捷,是新能源汽车充电技术发展趋势之一。无线充电技术作为一种新兴的充电技术,相比于传统充电技术,具备安全可靠、便捷适用的特性,能够显着改善车主的充电体验,降低充电站的维护成本,同时提升空间利用率,保障安全性和可靠性。从技术成熟度来看,目前技术已经相对成熟,具备大规模推广的基础。新能源汽车的不断普及,将推动无线充电技术的迅速发展,深刻的改变目前电动汽车充电设备的格局,尤其是大规模充电桩布局方面存在快速普及机会。
众多车厂正在布局,特斯拉率先采用将持续点燃市场热情。无线充电技术分为磁感应式、磁谐振式、微波式、电场耦合式等,考虑到充电效率与充电功率,目前应用在新能源汽车上以磁感应与磁谐振技术为主。国内外众多厂家正在布局无线充电,等待市场发酵。近期新闻称电动汽车公司特斯拉有望采用美国Evatran公司的无线充电方案,引起市场的高度关注。中兴通讯也在公共交通领域结合无线充电技术推出了无人值守的全套解决方案。这标志着无线充电技术已经得到了市场端的充分认识,发展即将进入快车道。
新能源汽车无线充电市场尚为一片亟待开发的蓝海,掌握核心客户和大项目资源将获取先发优势。我国新能源汽车发展迅速,计划到2020年累计产销达到500万台。迅速发展的应用市场带来巨大的市场空间,初步估算我国无线充电市场规模可达数百亿元。从技术成熟程度上来看,无线充电效率可达90%,已经满足商用化的基础;从应用市场的角度来看,下游新能源汽车的飞速增长为无线充电的普及提供了温床,而无线充电能够一定程度上缓解充电站建设难与建设慢的窘境,尤其省去了频繁插拔高压电的环节,安全便捷。目前,无线充电技术在国内的市场认知度并不高,是一片亟待挖掘的蓝海,布局无线充电正当其时。
无线充电标的,我们首推万安科技。万安科技参股美国Evatran,获取电动汽车大功率无线充电核心技术,后续有望在国内进行产业布局,凭借特斯拉的示范效应有望进入国内外一线厂商供应链,分享下游新能源汽车市场飞速增长的红利。我们认为,万安科技持续推进传统业务电子化升级,积极引入无线充电、ADAS、车联网等先进核心技术完成智能汽车与新能源汽车战略圈地,有望成长为汽车电子新龙头!强烈推荐!
风险提示:无线充电市场开拓不如预期。(来源:东北证券文/王建伟 邹兰兰 陶金 编选:中国电子商务研究中心)
无线充电现状
根据市调机构IHS统计,2012年已经有超过500万台电子装置搭载无线充电功能,更预测2015年将突破l亿台。2013年无线充电市场规模仅约2亿美元,但未来4年将呈40倍成长,2018年达到80亿美元。与此同时,全球无线充电接收器及发送器市场,可望从2013年的2500万个成长到2023年的17亿个。当然,虽然移动平板以及可穿戴设备都有一定幅度上涨,但移动手机市场仍是该技术使用的主体。
在消费电子产品应用上,无线充电技术已成为新一代智能手机的特色。与有线充电技术一样,标准化也是阻碍无线充电技术发展的障碍之一。电磁感应和磁场共振两种方式孰优孰劣还未产生定论,单就其中一种方式而言,不同的企业和研究组织也使用了不同的标准。目前的无线充电标准有三种:QI标准、A4WP标准和PMA标准(已在合并当中)、处于成长期的WPMc。
目前Nokia、HTC、LG等手机大厂都是采用WPC的Qi标准,据WPC宣称,目前全球累计已有超过2000万个具Qi认证的无线充电产品出货。在2014年的COMPUTEX上也是以Qi方案为基础的设计方案产品(线圈、充电基座)为多。PMA虽然也有手机厂商在采用,但更多的是在星巴克,麦当劳等连锁店充当充电热点;A4WP则是由三星、高通和Intel发起的,已有超过40家联盟成员。目前,PMA与A4WP已于2014年宣布彼此技术兼容并初步合并,最终完成合并要到2015年中旬。WPMc(无线电力管理联盟)则是Murata发起并成立的无线充电联盟,目前还在成长阶段。东芝电子作为无线充电技术的领先者和支持者,已经加入了上述全部主流标准。
移动无线充电解决方案
无线充电解决方案可以提供多途径无线供电需求,从AC适配器到送电端系统到受电端系统再到电池管理芯片最终作用电池,但是无论何种充电模式,尤其是针对当下应用广泛的智能手机应用,降低系统能源损耗尤为重要。
东芝电子针对移动无线充电解决方案的产品分为接收端和发送端产品,其中接收端一共有5款无线电源接收器集成电路产品,分别是T6860WBG、TC776IWBG、TC7763WBG以及最新推出的TC7764WBG、TC7765WBG接收端。
1 移动无线充电解决方案――接收端
最新推出的TC7764WBG及TC7765WBG为之前备受关注的TC7763WBG的升级版,除了无MCU系统设计、符合包括异物检测(FOD)功能的Qi低功率规格1.1版本、95%高效等功能之外,TC7764WBG增加了简化异物检测调整功能,减少了外部组件进一步降低系统成本;而TC7765WBG更支持7V-12V的可编程输出电压,同时增加了超过5W解决方案,有助于消费类电子产品可以更为灵活的在比以往更多的地方充电。
针对FOD调节功能而言,如果FOD变化较多,客户将很难管理这类芯片的变化。根据客户的意见,将TC7763这款芯片的FOD进行了调整升级,具体可调整方式如下。
为便于客户管理产品,东芝电子提供了调整以下两个参数的方法。
1)设置RFOD
(l)为TC7764/65WBG安装移动PCB;
(2)测量负载电流在O-1A的功率差动;
(3)Power diff(IA)――Powerdiff(OA)=PWR Diff(l~OA);
(4)从图7中选择的R_FOD数据;
(5)客户将找到适合的斜率。
2)设置ROFFSET
(l)为TC7764/65WBG安装移动PCB;
(2)测量负载电流在O-1A的功率差动;
(3)如果需要在这种情况下的偏移量,调整Roffset数据;
(4)客户将能够设置偏移值的功率差。
TC7764WBG和TC7765WBG除了升级组件能够便于客户定制化产品之外,其在性能和功能方面也有所提升,下面将从系统输出效率以及系统热感温度两方面描述。
①接收端TC7764WBG芯片性能对比
在输出电压Vout5V,负载电流IloadO-lOOOmA的电路中,就无线解决方案在实测情况下的效果如图9所示,发送端使用东芝电子的TB6865AFG,输入电压Vin5V,TC7764WBG的有效效率稳定地持续在72%左右,而之前较受市场欢迎的TC776IWBG为68%左右。
接收端效率是评估一款无线充电产品优劣与否的功能性指标,而温度则是性能指标。较之TC7763WBG,TC7764WBG产品在输出电压Vout5V.负载电流Iload700-lOOOmA,接收端为TB6865AFG、输入电压Vin5V条件下,仍可以保持温度小于40℃,并且系统温度相对稳定,如图10所示,较于目前市场其他产品降低了最少20℃。
②接收端TC7765WBG芯片性能对比
TC7765WBG芯片为中功率方案提出的,最大功率可以达到7W、8W、9W及12W,其中OCP设置为1.3A不可调,FOD设置可以根据外置电阻变化,而低电压锁定(UVLO)将调整到3.5V。
对于TC7765芯片而言,东芝电子提供过5W解决方案兼容Qi标准,其可观效率如图12所示。在输出电压Vout7V,负载电流Iload l,300mA(max),接收端为TB6865AFG(LPenhanced mode),输入电压Vin19V条件下,TC7765的输出效率可以达到78.4%。
同样,以TC7763WBG为参考,TC7765WBG虽然在输出电压为7V的情况,但是其仍较TC7763WBG热感温度普遍低于TC7763WBG,保持了40℃以下的水平。
2 移动无线充电解决方案―一发送端
目前的TB6865AFG增强版是基于TB6865AFG低功率版本升级,能够兼容Qi标准及MPv0.9,支持All和A12,能够胜任15W解决方案,且还可以根据不同的接收端进行电路的修改从而达到更优秀的效率、充电时间和温差、稳定性。图14为TB6865芯片同时供给两个智能手机的电路图。
未来发展
随着无线充电技术的成熟,人们会逐步看到无线技术的完善和快速发展,除消费电子领域之外,无线充电技术还将在医疗电子、航空航天、交通运输、水下探测等领域有着广泛的应用前景。不远的将来,国防、工业、医疗、交通运输、电力、航空、能源勘探、航天、汽车、消费类电子、便携式通信设备等几乎所有与电有关的行业都将看到无线充电的身影。
量子点LCD电视技术成长迅速
关键词 无线网络;数据传输;无线供电
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-082-01
现代通信技术的发展正在逐步推动着人们的生活和工作向智能化方法发展,这种智能化不仅要求人们可以通过便捷的网络接入服务获得高效、安全、简便的网络数据传输,还希望能够通过无线系统为网络接入设备提供电力支持,增强网络使用的可持续性。
1 无线网络及无线充电技术概述
传统的局域网络通常是由有线电缆连接组建的,这种组建方式下的数据传输速率较快,基本可以满足人们的使用需求。但是随着网络应用需求的转变,这种网络技术已经开始变得不适宜使用需求,具体表现为:网络出现问题时检查难度大;网络布局复杂,无法实现灵活快速的组网。为解决这个问题,基于无线通信技术的无线网络得到了充分的发展。目前使用较为广泛的无线网络数据传输技术有Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术等等。综合来看,Wi-Fi技术的网络覆盖范围较大,可支持的传输速率相对较高,网络接入更加便捷安全,非常具有实用价值。
传统的设备供电是通过金属导线实现的,但是在这种供电过程中容易因摩擦、电气接触等原因影响电气设备的安全性能,且供电范围具有非常大的局限性。而无线通电技术则消除了传统充电技术中存在的诸多问题,提升了为设备供电的灵活性。常用的无线充电方式有电磁感应式、电磁共振式以及电磁辐射式三种,在具体使用时需要根据实际应用要求适当选取。
将无线数据传输与无线供电技术进行结合可以大大增强网络通信的灵活性和安全性,降低网络技术应用过程中维护成本,促进网络通信环境向智能化方向发展。
2 无线网络数据传输及无线供电方案设计
电磁共振充电技术具有较高的电能传输效率且几乎不会对人体产生影响,是一种非常具有发展前景的无线充电技术。若配合使用Wi-Fi技术组件无线数据传输网络,可以实现较好的网络使用效果。
整个系统以无线数据传输中转站为核心,每个无线设备终端的数据传输、下载以及无线充电等功能均通过该中转站完成,中转站提供了数据接口,利用该接口可以将无操作系统的设备如打印机等接入到无线网络中。特别是为了实现无线充电,设备终端与中转站内均配备了天线,该天线的作用为产生相同频率的电磁信号。整个系统的数据传输及无线供电结构如图1所示。
由图1可以看出,系统分为中转站和用户端两部分,其中每一部分中均包含无线数据传输模块和无线供电模块。但是位于中转站中的无线供电模块为无线电力发送模块,负责向用户终端进行无线供电,而位于用户端的无线供电模块为无线电力接收模块,负责接收无线方式下的电能。由于数据传输存在上传和下载两种功能,故在无线数据传输模块方面两部分是相同的,可以实现数据交互。
若结合使用ZigBee技术和RFID技术等进行远程控制和设备管理可以进一步提升无线网络的使用效率,增强无线网络数据传输的安全性和可控性,便于对网络进行维护或升级。
系统的数据传输流程图如图2所示。
当终端需要进行数据传输时,设备的无线通信功能应处于开启状态,首先终端连接中转站进行身份验证。通过身份验证的设备被允许使用该无线网络进行数据传输。然后中转站会对设备进行电力支持问询,检查终端设备是否需要使用无线供电技术。对于不需要使用电力的设备如U盘、移动硬盘等,该问询可以根据设备属性直接跳过,进行数据传输或提取等操作。对于需要使用电力的设备如手机等,该问询过程需要获得终端的应答后确定下一执行步骤。若终端设备需要使用无线供电则中转站将电能转化为电力信号通过天线等向周围环境发射,终端设备接收到无线电力信号后向中转站发送确认信号,两者之间建立起供电连接,之后进行相应的数据传输。
3 系统应用
这种无线数据传输和无线供电技术的主要应用场合和领域有以下几个方面。
1)公用场所。数据显示,手持设备已经成为我国数据传输的主要来源之一。在公共场所中,传统的有线数据传输方式无法满足应用要求,且手持设备在长时间使用后容易没电。应用无线数据传输及电力供应技术可以增强用户在公共场所的网络接入便捷性,提升用户的使用体验,增强数据的交互性,还能够避免因断电造成的数据传输中断等现象的发生。
2)家庭。家庭中插座的位置和数量有限,若所有用电设备均使用有线充电的方式进行充电,则设备使用灵活度就受到了严重影响,而电磁共振充电技术则很好的解决了这一问题。Wi-Fi网络在家庭网络应用中的普及速度非常迅速,可以有效提升家庭用户的额使用体验,方便用户通过手持设备接入到无线网络中进行数据传输。若能够配合使用ZigBee等技术将手持设备与家用电器组成网络,可以很好的实现对家用电器的控制和管理,促进家庭生活向智能化和便捷化方向发展。
4 总结
基于无线通信技术和无线充电技术的局域网数据传输和无线供电具有较好的使用性能和应用优势,可以通过较为便捷的方式提高数据传输的效率,具有非常明朗的应用前景。
参考文献
[1]李康.小型局域网络数据传输及无线供电方案[J].广东通信技术,2012(7).
如今的智能手机行业,不少厂商试图以价格战来换取市场,进而在产品设计和供应链上取巧。一是,直接加重了安卓生态的同质化;二是,虽然一些厂商也在价格上谋求进入高端市场,实际销量仍难敌三星和苹果。回顾近些年智能手机的产品发展,几乎每一次功能创新都离不开三星和苹果的参与。
一个既定的事实是,引领手机发展潮流的永远都是技术创新,而非营销策略和价格压制。我们就从近几年在手机产品上实现的新技术,一起探讨创新的价值以及对整个手机市场格局的影响。
哪些技术会引领手机发展潮流
自从智能手机时代的来临,技术应用便进入了一个爆发期,电容屏、多点触控、高像素摄像头、降噪技术等以惊人的速度普及。同时也有更多的技术创新出现,我们不妨先来了解一二。
曲面屏
曲面屏幕的概念由来已久,在电视等大屏幕上早有应用的先例,在手机产品上的应用也逐渐成熟。三星在2013年10月上市了第一款弯曲屏幕的手机—Galaxy Round,随后LG也了自家的G Flex。而后三星一直是曲面屏技术的领头羊,曲面手机的产品形态也逐渐成型,从最新的Galaxy S6 Edge+来看,采用了双曲面侧屏幕,不仅解决了大屏手机的单手操作问题,在外观设计上也克服了大屏手机的呆板,给人一种不一样的美感。目前,Galaxy S6 Edge+已经可以大规模量产,曲面侧屏在未来或将成为智能手机的标配。
无线充电
对于智能手机的无线充电技术,业界褒贬不一,由于充电速度的限制被不少厂商所遗弃,倒是在智能硬件领域被广泛采用。庆幸的是,仍有不少厂商坚持了无线充电技术的应用,比如支持Qi和PMA两个无线充电标准的S6 Edge+。从一定程度上说,无线充电模块增加了产品成本,也不是用户的痛点需求。但一个技术的成熟需要不断的创新和积累,三星对无线充电技术的青睐,一方面在培养用户习惯,另一方面在于技术创新需要。或许在未来某个时候,无线充电将成为手机产品的又一个技术优势。
指纹识别
指纹识别可以说是智能手机上一个比较成熟的功能,2013年9月推出的iPhone 5S把指纹识别作为主要卖点,也掀起了指纹识别技术的应用。从目前来看,一些千元产品也已加入了指纹识别功能,iPhone 6S、S6 Edge+、华为Mates等旗舰产品也具备指纹识别功能。不过指纹识别只是生物识别的一种,类似于眼球识别、虹膜识别、眼纹识别的新技术也开始应用。刘旷认为,生物识别技术是一个必然趋势,最终都将在用户体验上落地。
快速充电
在Note4的会上,三星推出了一种快速充电技术,和OPPO的“闪充”有异曲同工之妙,而后更是引起了一众手机厂商的模仿。和作为技术储备的无线充电不同,快速充电技术直指用户痛点,三星在S6 Edge+上将快充和无线充电进行了近似完美的融合,既解决了快速充电的散热和安全问题,也实现了无线充电设备的快充。可以预见,无线快充技术将成为智能手机的下一个潮点。
心率传感器
相信很多人对可穿戴设备的好奇心来源于心率传感器,毕竟在大多数手机都实现了运动跟踪的情况下,心率传感器是仅存不多的卖点。其实,从三星S6开始便在手机上集成了心率传感器,S6 Edge+也继承了这一功能。一直饱受鸡肋之名的智能硬件,最大的对手其实是智能手机,手机厂商对手环功能的集成或将促进可穿戴行业的差异化繁荣。
市场现状倒逼厂商回归技术创新
从IDC的报告来看,2015年全球智能手机出货量将增长10.4%,远低于2014年同期的的27.5%。特别是在中国,手机市场早已表现出饱和的倾向,早在2014年就传出了国内市场即将洗牌的声音,几乎所有的手机厂商都在寻求新的出路。刘旷认为,技术创新或是走出市场困境的不二法门,原因有以下两点。
首先,产品同质化源于技术大众化。
市场上形形的手机产品,背后很可能出自同一家解决方案厂商,在外观设计上也是互相抄袭借鉴,甚至有些产品仅仅是logo上的不同,最终决定用户投票权的便只剩下了价格因素。很多厂商开始在产品上进行差异化尝试,但大众化的技术又怎能创造出差异化的产品,如果没有技术门槛,再巧妙的创意也会被迅速复制。
以三星为例,在S6 Edge+上体现了多处技术创新,不管是双曲面屏还是无线快速充电,以及SPen手写笔。从现在来看,这些新技术是独一无二的卖点,从长远来看,则提升了三星的溢价能力。这些技术相比于2.5D玻璃、双摄像头等大众化技术,有着很大的复制难度。企业战略之父迈克尔·波特在《竞争战略》中提出的差异化战略,核心便是”人无我有,人有我优”。技术创新也是这个道理。
其次,渠道只是手段,创新才是竞争的关键。
在中国手机市场出现饱和的时候,一些品牌开始向印度市场进军,甚至打起来非洲和巴西市场的主意。而在互联网渠道的红利收缩的时候,又开始尝试线下渠道。不管怎样,从三星和苹果的经验来看,渠道只是出货的受到,创新才是竞争胜败的关键。
作为消费者和普通用户希望便携式设备,如手机、平板,首先要求充电要快,到了2013年,这个需求在不同客户群中更为普及。另一个需求是发热量要少。因为电池容量整体在增加,所以要用更大的电流充电才能达到和以前一样的充电速率,但这也带来了最大的负面影响,即原有的一些充电芯片技术会发烫。所以,发展趋势之一是:不但要快,还需要发热量要更少的充电。其次是要更精确的电池容量测量。现在对精确的要求是前所未有的提高,手机越做越薄,留给电池的空间不但不大而且在缩小,从这个角度讲我们能量密度增加远没有那么快,所以,最大限度的挖掘电池能力必须要有非常高精度的电池容量监测。
今天的消费者会对快速充电很感兴趣。但是电池电芯技术还没有提高到一个层面的情况下,单纯追求快速充电会带来很多问题:有设计上面临的挑战;从消费者的体验角度讲也会有一些挑战。传统软件控制电池管理系统,准确预测电池容量、快充和保证电池不会因为盲目快充而导致电池寿命缩短上没有任何优势。
面对这些技术挑战,德州仪器(TI)电池管理市场与应用经理文司华博士介绍,TI目前在无线充电领域投资超过6年,有非常综合的全面系统设计专业技术、认证参考设计和总体系统解决方案的支持。TI有超过15款符合Qi标准的发送器, TI整个方案的优势包括我RX方案的高效率以及完整的全套系统解决方案,这个非常重要,因为手机后盖没有太多的空间做无线充电的接收端。谈及未来,文博士指出,很多人对笔记本充电很期待,终端Medium Power的充电,笔记本一般在商务场合用得非常多,而且都要带一个很笨重的Charger适配器,经常商务旅行的人觉得这是最大的问题。短期内看得到的还是在消费类里,会是最有希望的普及市场。
对于电子技术企业而言,仅仅应用于智能手机这些便携应用的无线充电技术已经不能满足他们对科技改变生活的探索,针对电动/混动汽车无线充电技术呼之欲出。
无线充电从原理上可以分为电磁感应式、电磁共振式和微波传输式三种。
电磁感应式的工作原理类似一个分离的空心变压器,就好像把变压器的原绕组埋设在地面下,将副绕组安装在电动汽车上,从而实现电力的传输。电磁感应式目前的优点是能实现较大的传输功率,能达到几百千瓦,传输效率可以达到90%;它的缺点是供电端与受电端的距离有限,目前最大约为100mm。
电磁共振式的充电是利用电磁共振原理,电源发射端通过振荡器产生某种频率的高频振荡电流,在发射线圈周围形成振荡磁场。当电动汽车进入该磁场范围,具有相同自振频率的汽车接受端的线圈产生电磁共振,产生最强的振荡电流,从而实现电能的传输。电磁共振式的能量传输只在系统内进行,对系统外的物体不会产生影响,具有很高的传输效率,传输距离可以达到数米。2012年美国斯坦福大学首次提出了“驾驶充电”概念,汽车在道路上一边行驶一边自动充电。该系统的原理是将一系列线圈埋入道路路面下,在汽车底盘装上感应线圈,当电动汽车驶过道路时,地下线圈与车上线圈产生电磁共振,实现电力输送。据报道,这种无线充电方式效率可以达到97%。电磁共振式更能应对发射端与接受端的位置偏差,这很适合给运动中汽车充电,因此具有极好的发展前景。美国Witricjt公司开发的电磁共振式系统输出功率为3.3kW,传输距离为200mm下综合效率达到90%。
目前的无线充电技术,大都需要把充电设备和充电器进行物理接触,或者可以离开充电器几厘米,但是随着技术的发展,相信未来无线充电的距离可能会更长。根据爱尔兰调查公司Research and Markets的市场规模预测调查报告显示,2017年全球非接触充电相关市场规模将达到71.61亿美元。
第一款真正意义的非接触式充电的产品―Palm推出的Palm Pre,配备“点金石”的无线充电底座,手机放上去就可以充电。而近期英特尔推出的超极本无线充电解决方案和诺基亚Lumia 920无线充电则完全抛弃线缆的无线充电方案,引起市场和用户的更多关注。因为最近几年随着大家个人电子设备的增加,人们对无线充电的需求开始大大增加,越来越多的企业开始推广“无线充电”这一技术,各种无线充电技术标准也就逐渐进入人们视线中。目前,无线充电领域的技术标准呈现Power Matters Alliance、WPC和A4WP三足鼎立的态势,但由于这三大标准各自为战,无线充电技术的产品化进程始终无法在市场上全面推广。
标准分散或重演近场通信老路
目前,无线充电技术共有3大标准:Duracell Powermat所采用的“Power Matters Alliance”标准获得了Google、AT & T和星巴克支持;诺基亚、L G电子等公司采用的是“Wireless Power Consortium”的Qi标准,而三星与其他19家公司则支持“Alliance for Wireless Power(以下简称“A4WP”)”标准。
从市场应用来看,由于宝洁、星巴克等消费企业与Duracell Powermat有着或明或暗的关系,所以P o w e r MattersAlliance标准目前的市场表现相对最好,也在致力于为符合IEEE协会标准的手机和电子设备打造无线供电标准,星巴克则计划在波士顿地区17家门店进行Duracell Powermat无线充电试点。另外Duracell Powermat公司也提供为现有设备增加无线充电功能的产品。Duracell Powermat同时还参与了另外一个无线充电标准A4WP的建设和推广,A4WP是Alliancefor Wireless Power标准的简称,该联盟还包括IDT、Ever WinIndustries、GillIndustries、PeikerAcustic、SKTelecom、高通、三星等成员,引入“电磁谐振无线充电”技术,可以实现稍远距离的无线充电。
第三种无线充电标准则是无线充电联盟(WirelessPowerConsortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准―Qi标准,这个标准最大的优势是便捷性和通用性,只要支持Qi标准的产品就都可以用Qi无线充电器充电,因此,这个标准的参与者数量是最多的,包括飞利浦、HTC、诺基亚、三星、索尼爱立信、百思买等知名企业都已是联盟的成员,我们开头提到的Lumia 920,以及诺基亚Lumia 820以及Google Nexus 4也都使用了这一标准。
利益纠葛 兼容性或成最细瓶颈
无线充电的技术源头来自无线电力输送,工作原理是通过电磁感应或谐振等技术应用,当电流通过线圈后产生磁场、形成电压,有了电压之后便会产生电流进行充电。三大标准中,PMA和WPC采用电磁感应式技术,A4WP则采用电磁谐振式技术,除了技术方式不义之外,同样采用电磁感应式的PMA和WPC也存在标准的差别,这也使得这三大标准的排斥性,和当初的近场通信技术一样,因为投身这一技术的上游企业和专利利益集团较多,又没有一个集团能够完全占领整个市场,因此业界始终无法达成共识推出一个统一的技术标准,致使各家无线充电设备不兼容。知名市场研究公司IDC项目总监威廉?斯托菲亚(William Stofega)对此表示:“这样下去对谁都没有好处,实在太令人头疼了。”更头疼的移动终端厂商,在标准未统一之前它们不可能孤注一掷投入单独的某一个标准上,所以它们只能到处拜山头,尽量与不同标准建立合作关系,为未来无线充电标准统一做好技术储备,这也造成目前终端产品标准混乱的原因之一。
从目前终端商用产品看,WPC的Qi无疑是最早获得手机厂商支持的标准,无论是早期Palm 还是如今的Lumia和Nexus都是基于该标准。不过高通和三星力挺的A4WP标准大有后来居上的架势,两大巨头在移动市场上的影响力和号召力足以改变目前落后的局势,加上今年下半年英特尔会推出基于该标准为手机无线充电超极本产品,如果这三大厂商在今年鼎力协作A4WP超越其他两大标准并非不可能。
标准的混乱同样让消费者产生了混乱,大多数用户关心的电磁辐射和充电距离无法得到统一的答案。根据无线充电联盟的规范文件,目前无线充电产品的工作频率设定在50~60Hz这一范围,理论上其电磁辐射水平和普通小家电相当,低于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)颁布的对于公众接触产品的电磁场接触限值,ICNIRP也曾发表声明称:“目前尚无实质证据显示在ICNIRP限值水平或以下的辐射环境会对人体健康造成损害(包括引发癌症)。”另一个则是无线充电距离的问题,电磁感应式必须在专用的充电面板上,而电磁谐振式则不需要,不过会随着距离的增加效率逐渐降低。
解决如今市场乱象的问题唯一的方法是尽快统一无线充电标准,不过从目前情况看无线充电标准可能要到明年才会最终制定,而最终的标准很可能取决于目前这三大标准今年在市场上的表现和市场推广进程。谁将获得无线充电标战役的最终胜利,2013年我们拭目以待。
延续经典设计 应用更沉稳
从英特尔第一代超极本开始,三星一直在超极本产品上持续发力,独特的“机翼”造型设计和精致的制作工艺,让其成为超极本市场上不可忽视的力量。本次推出的NP540U超极本,是三星首款拥有触摸功能的超极本产品,其外形设计几乎与上一代NP530U超极本一样。整机外壳全部采用金属灰色,配合个性的简洁机身线条设计和A面金属拉丝面板,勾勒出三星5系列的独特金属时尚风。虽然外形看上去和NP530U相似,但将NP540U上手掂量后发现比以前更具分量了,测试重量接近1.7kg.,比NP530U多出了0.18kg,增加重量为触控组件,毕竟触摸屏需要防护玻璃加持,否则使用寿命将大幅降低。实际使用中,1.7kg的重量并不会给用户带来太大的负担,当然如果对重量有极其严苛的需求,可以选择更小尺寸的产品。
虽然A面和D面没有太大的变化,但是打开NP540U超极本,在B面触摸屏幕上有了明显的不同,金属灰色边框变成纯黑色边框,搭配触摸屏幕的防护玻璃,整体观感与Macbook Pro类似,不同的是在屏幕的上沿和下沿都加装了防护橡胶条,即可在闭合屏幕时缓冲压力,又能保护屏幕不被C面凸出物划伤,更重要的是保证手指滑动屏幕时不会产生损伤。和我们智能手机一样,实际使用时NP540U触摸屏同样面临指纹污染的问题,所以当我们使用触控操作时要注意手指汗液、油污的问题,避免在屏幕上留下污迹,影响视觉观感。
为满足用户对金属质感的要求,NP540U的C面采用整块金属拉丝材质,比之前NP530U的两段式设计更加美观,右上侧独特的凹槽镂空电源开关键更是引人侧目,让人产生马上按下的冲动。精致的全尺寸巧克力键盘和大面积触控板带来不错的按键和操控手感,表面的磨砂处理也让手指的触感也更为细腻。
升级触摸屏 Win8体验更佳
三星5系列超极本一直以主流消费市场为目标,所以在配置并没有一味追高,更注重产品的平衡和体验。NP540U超极本采用目前主流的第三代英特尔智能酷睿处理器i5-3317U和4GB DDR3内存组合,建议加装4GB内存,加快大程序载入速度。考虑到主流用户的对存储容量和速度的要求,NP540U采用24GB固态缓冲硬盘和500GB机械硬盘混合搭配方案,由于Windows 8系统的全新系统加速支持,NP540U能够更快速的开机和关机,程序启动加载速度也大幅度提升,是适用大多数用户的优秀解决方案。
13.3英寸多点触摸屏的加入无疑是NP540U超极本最大的亮点,1366×768像素分辨率提供了精准的触控定位,300 nit高亮背光也弥补了因为加载触摸逐渐带来的亮度损失。这块屏幕在我们测试和观赏电影时表现出不错的的色彩还原能力,只是视角略窄不利于旁观用户观赏。触摸屏让变形超极本能够变身为平板应用,而普通超极本又能有什么样的应用变化?在以触摸应用为主的Windows 8系统Metro界面中,顺滑的指尖互动和准确定位在操作中游刃有余,配合Windows 8的手势操作也的确能够抛开键鼠操作,成为轻松易用的触控浏览娱乐平台,在商务展示和应用中也更加便捷,不用再到处移动鼠标操作,直接在屏幕上用指尖完成点击、拖动和翻页等操作,配合新版Office更可以直接修改完成创意PPT。当然触控应用并不能完全覆盖到超极本的所有功能中,面对注重输入效率和高精准定位的应用,键盘依然是首选。由于NP540U的开合角度只有150°,所以我们只能以肘关节为支点在屏幕上进行操作,所以长时间触控操作会对支撑点有一点的影响。
触摸屏的加入并没有给NP540U机身厚度带来过多的影响,整机厚度依然保持在18mm以下的水准,同时提供了丰富的扩展接口设置,2个USB 2.0和1个USB 3.0接口,标准HDMI接口和Mini D-Sub视频输出,折叠式设计的有线RJ45网络接口,这样的配置丝毫不逊于任何一款主流笔记本,以应对使用中不同的情况。
你所不知的“3D打印”
徐丽莉
①美国科幻作家罗伯特・希克利曾经描写过关于“万能制造机”的场景。这是一台奇特的大机器,机身上杂乱地安装着刻度盘、小灯和各种指示表。故事的主角之一阿诺尔德站在机器前,按下按钮,对它响亮而清楚地说:“我要硬铝螺帽,直径为4英寸。”接到指令,机器发出低沉的轰鸣声,灯光闪烁,闸板缓缓打开,眼前赫然出现了一颗闪光发亮已经制好的螺帽。
②也许罗伯特没有想到,如今一台3D打印机已经将他在书中描写的幻境变为现实。那么什么是3D打印机呢?我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机的工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料。打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人,打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等。之所以通俗地称其为“打印机”,是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术被称为3D立体打印技术。
③据华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍,这项立体打印技术出现于上世纪90年代的美国,当时被命名为快速制造技术。其实“3D打印”是通俗叫法,学术名称为快速成型技术,也称为增材制造技术,是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状,根据零件或物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。
④著名的《经济学人》最近描述了3D打印技术的前景是一种新型的生产方式,能够促成新的工业革命。那么,业内人士缘何如此看好3D打印技术?
⑤首先,3D打印技术可以加工用传统方法难以制造的零件。华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍说:“过去传统的制造方法就是一个毛坯,把不需要的地方切除掉,是多维加工的,或者采用磨具,把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件,这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势,立体打印技术可以打印非常复杂的东西。”其次,实现了首件的净型成形,这样后期的辅助加工量大大减小,避免了委外加工的数据泄密和时间跨度,尤其适合一些高保密性的行业,如军工、核电领域。再次,由于制造准备和数据转换的时间大幅减少,使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低,特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
⑥这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流,并且在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业,采用3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的,结构之间的稳固性和连接强度要远远高于用传统方法制造的产品。
(摘自《人民日报海外版》,有删节)
【阅读训练】
1.第①段介绍科幻作品的情节的目的是什么?
2.“什么是3D打印机呢?”作者是怎样回答这一问题的?
3.第⑤段引用史玉升对3D打印技术的介绍的目的是什么?
4. 3D打印技术除可以加工用传统方法难以制造的零件外,还有哪些方面的优势呢?
5.阅读本文后,你有什么感想?
无绳灯泡在美问世
房秋云
现代家庭充斥着各式各样的电线、插座,不仅有碍观瞻,也造成了一定的安全隐患。最近,美国科学家成功开发出了一项“无线输电”技术,它能为室内的灯泡、手机、电脑“隔空充电”,这将令插座、电池和盘根错节的电线都成为历史名词。电力传送也将迎来无线时代了!
A
麻省理工学院的研究团队7日在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验,已经能成功为一个2米外的60瓦灯泡供电。
目前,这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米,但研究者相信,电源已经可以在这一范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。领导这项研究的马林・索尔亚希克教授透露说,有一天晚上站在厨房里看着自己的手机时想到“无线电力”这个主意。他说:“我总是忘记给手机充电,它老是发出电力不足的警告声,我就想,这个家伙要是能自己充电就好了。”
用共振原理 隔空完成能量传输
无线输电的想法很早就有人提出过,但是却被很多科学家认为根本无法实现。因为发射器发出的电磁能向四周分散传送,人类无法对电磁能进行集中控制,就更谈不上加以利用。但在去年秋天,麻省理工学院物理学教授马林・索尔亚希克却提出了一种可以通过“无线电能传输”技术利用电磁能的新理论。
“无线电力”技术的突破之处在于找到了“抓住”电磁波的方法,即利用物理学的“共振”原理――两个振动频率相同的物体能高效传输能量。索尔亚希克教授解释说:“比如说你给乐器弹一个调,毗邻另一件具有相同频率的乐器也会振动。”研究小组把共振运用到电磁波的传递上。他们利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。当传送方送出某种特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。结果,他们成功地把一盏距发射器2.13米开外的60瓦电灯点亮。
电器无线化 有望在5年内实现
不过这项技术目前也面临着一些障碍,比如点亮灯泡时,电力在传送中流失了45%,因此输电效率必须提高一倍才有望取代化学电池。此外,目前使用的铜线圈非常笨重,足有0.6米高,如果要想实现整个房间内的电器都能自动充电,铜丝线圈的直径预计将达2.1米。因此,要用于家用电器,必须实现铜线圈的最小化。
索尔亚希克教授认为,这些问题将在3至5年内解决。“我们希望电源和电器之间的距离能达到4至5米,铜线圈能小到可以安装到手提电脑里,输电效率也能大幅提高。”
最重要的是,试验显示“无线电能传输”技术对人类无害。因为电磁场只对能与之产生共振的物品有影响,而诸如人类、桌子、毛毯等物品对电磁场几乎都没有反应。
B
对于“无线电能传输”技术的研究成功,《每日邮报》如此评论:这或许宣告了插座的末日即将到来。“只要笔记本电脑所在屋子装备有无线电能传输器,人们就可以不再需要将电脑与插座相连来充电,因为它会自动充电。”研究小组成员之一彼得・费希尔教授说。
索尔亚希克在接受记者采访时也表示,现代人生活在充斥着电线、插座的世界,而电能的无线传输技术将有可能让人类部分摆脱电线、电池带来的烦恼。因此,这是一项很有发展前途的新技术。
下一步,研究小组要进行的则是设法增大发射器功率以及接受器的接收效率。到那时,手机、笔记本电脑就可以在配置有发射器的屋子里自动充电,甚至不需要电池,也不需要通过插座与电源相连就可以直接使用。或许真可以像《每日邮报》所预言的那样,未来人类真的可以对插座、电线说“再见”。
(选自《时文精粹》,有删改)
【阅读训练】
1.“无线输电”技术的主要功能是什么?它有何历史意义?
2.请根据语段内容,在文章的A、B两处分别拟写一个小标题。
3.请根据文章内容说说“无线电力”技术“隔空充电”的主要原理。
4.“无线电力”技术目前还难以在家庭推广应用的主要障碍是什么?
5.为什么说电能的无线传输技术是一种很有发展前途的新技术?
北斗:从导航中国到寻常巷陌
张保淑 徐 洋
第11颗北斗导航卫星近日成功发射,进入预定转移轨道。这颗地球静止轨道卫星将大幅改善我国西部地区的覆盖性能,也标志着中国北斗区域卫星导航系统建设又迈出了重要一步,中国的航天发展进入大规模的应用期。
( )
卫星除了通信即信息传递外,还有对地观测、感知太空和导航定位等用途。其中导航定位最为复杂,它靠建立几十颗按一定规律运行的卫星组成的星座来实现。而北斗将会给人们提供超出想象的导航定位服务。
北斗的导航服务包括两种类型,即开放服务和授权服务。开放服务包括在服务区内免费提供定位、测速和授时服务,定位精度可以到米级。授权服务可以向授权用户提供更安全、精度更高的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。所以从时间到空间,北斗导航可以提供基准,可针对不同用户的需求提供服务,满足各种不同用户的需求,而今后高精度全球导航卫星系统毫米级定位技术成熟,将大大促进专业和科学研究应用的发展。
根据计划,到2020年左右,我国将建成由30余颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统,提供覆盖全球的高精度、高可靠定位、导航和授时服务,北斗将与全球定位系统(GPS)一样,成为向全球提供服务的卫星导航系统。为人类贡献了“司南”的中华民族,通过北斗计划,进入了定位和授时的宇航时代。
超越想象力的导航应用
当前,中国卫星定位产业的发展速度有目共睹,数十年来,中国一直致力于研制自主的卫星导航系统。北斗计划从最初的“最高机密”,到如今已逐步推广应用。如今全球卫星导航定位技术的应用领域,可以上至航空航天,下至工业、渔业、农业生产和日常生活,可谓无所不在,可以说是“仅受人类想象力的制约”。而当区域系统和全球系统建成以后,北斗的威力会成倍增加,将具备和GPS完全一样的功能,产生巨大的经济和社会效益。
据悉,海南省自2010年11月开始,投资7915万元在全省6000多艘大中型渔船上安装了北斗导航系统,对大中型渔船实施有效监控管理。系统运行一年以来,通过北斗监控平台先后发送热带气旋等危险气象信息1.25万余次,为渔民挽回经济损失上亿元。
位置云时代的发展机遇
我国导航领域的另一个重要发展方向是与移动通信结合的基于位置的服务和集成应用。如今,全球的卫星导航系统已经进入了百姓生活,基于卫星导航的位置服务是具有社会特性的新兴产业和创意型产业,机遇极多,且产值非常高,产业前景巨大。位置服务市场包含了国家地理信息基础设施投入、电子地图、移动物联网、云计算、空间地理数据库等各领域实现跨平台、跨网络、跨行业的全新市场。在可以预见的将来,位置云会像水和电一样普通,每个行业、企业乃至个人都会头顶“云朵”,从云中摘取想要的信息,位置云也会覆盖全社会的各个角落,从专业应用到行业应用,再到特殊应用,导航与位置服务将彻底改善我们的生活。
(摘自《人民日报海外版》,有删改)
【阅读训练】
1.文章开头一段主要告诉了我们什么信息?
2.请根据语段内容在文章中的括号内填上适当的小标题。
3. 根据文章内容说说北斗导航的开放服务和授权服务的不同之处。
4. 作者介绍海南省在大中型渔船上安装北斗导航系统的目的是什么?
5. 对全文来说,文章的结尾一段在表达上有什么作用?
【参考答案】
94没有屋顶的木房子郭倩供稿
《你所不知的“3D打印”》 1.激发读者的阅读兴趣,引出本文所要介绍的对象。2.作者先运用作比较的方法,说明3D打印机与普通打印机的相同与不同之处,让读者对“3D打印”有大体的了解;接着运用作诠释的方法,对3D立体打印技术作简要的诠释。 3.引用专家的介绍,说明用3D打印技术可以加工用传统方法难以制造的零件。 4.实现了首件的净型成形,这样后期的辅助加工量大大减小,避免了委外加工的数据泄密和时间跨度;由于制造准备和数据转换的时间大幅减少,使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低。 5.开放题,言之有理即可。示例:3D打印技术目前还在试制阶段,目前的应用领域还不够广,我们国家要加强这方面的研究和推广,以促进我国制造业水平的发展、提升。
平心而论,无线和有线网络各有优势。无线的便捷、美观、不断进化的技术都是有线网络所不及的;但有线网络的速度、稳定、可靠性和安全等也是无线网络难以比拟的。编辑部对于无线还是有线网络的偏爱也因人而异,来听听大家的声音。
小玉(硬件组,支持有线)
“就算是最普通的五类网线,连接普通的板载网卡,也能轻松实现100Mbps的速率,这就是目前国内ISP商能够提供的最快家用互联网服务。比起无线网络日渐糟糕的频段拥挤问题,以及其他的信道干扰和信号衰减问题,有线网络无疑省心得多。”
老安(软件组,支持有线)
“有线网络比较吸引我的一点其实是安全性和可靠性。近几年蹭网一族使用的设备越来越先进,让家庭局域网通过Wi-Fi方式扩展其实是有安全隐患的。而有线方式从物理角度杜绝蹭网,我们的局域网数据更加安全。”
健圣(硬件组,支持无线)
“与有线网络已数年没有更新过的速度不同,无线网络的IEEE 802.11规范在近几年不断推陈出新,目前的802.11ac标准已经从规格上领先了常见的百兆有线网络。目前市场上以无线和移动为重要发展路线,相信今后无线网络会在各方面后来居上。”
阿贵(软件组,支持无线)
“实际上在家用环境中并不是经常需要那么快的连接速率,这时无线网络的缺点就被明显淡化,而无线方式便捷美观的优点反而被无限放大。只要解决好网络安全问题,无线网络是非常适合初级用户使用的网络连接方式。”
“不靠谱”的Wi-Fi速率
如果说无线网络比不上100Mbps有线网络,肯定很多人不服气。现在花不到100元就可以买到标称300Mbps的路由器,难道说这还不算普及?要搞清楚这个问题,我们得先搞清楚这个“300Mbps”是怎么形成的。
目前绝大多数入门路由器都遵循Wi-Fi中的802.11n规范,这个规范在标准带宽(20MHz)下的最高速率为72.2Mbps,但这还是一个短保护间隔的单数据流速率,典型的速率其实是65Mbps。但不要忘记802.11n规范导入了多重输入输出(MIMO)和40MHz信道宽度技术,在典型的双天线路由器(也就是常见的300Mbps路由器)环境中,使用双倍带宽(40MHz)和2×MIMO时,速度最高可达300Mbps。由此可见,路由器厂家所宣称的“300Mbps”其实是在一种极端条件下的理论速率。那么在我们实际使用时,能达到多少速率呢?
刚才说过802.11n规范支持双倍带宽40MHz,一旦开启速率翻倍,似乎成了必选的“福利”。但实际上,这份福利却非人人都能享受。
2.4GHz频段的无线设备,干扰源非常多。无线耳机、无线键鼠、微波炉,这些东西发送的无线电波都会占用一定的带宽。现在我们的小区内经常是多个路由器在一个空间里出现,尽管同一个路由器给用户的分配扩频码不一样,但是相同制式的路由器的扩频码组序列是一样的,当一个地方存在3个以上的路由器,并且每个路由器有多人连接的时候,就会出现有相同的用户工作在同一个信道,并且扩频码是一样的这种情况,这个时候相互之间的干扰非常大。
无线网的“道路”是大家共享的,总体宽度有限。Wi-Fi频段带宽越窄,和这些干扰源频率重合的可能性就越小。802.11 b/g/n的频带是2.412GHz ~ 2.472GHz,一共也就60MHz。你占用的道路宽了,跑的数据多了,当然就更容易跟别人撞车,一旦“撞车”大家就都会慢下来,比你在窄路上走还要慢。所以如果无线信号覆盖的区域内有较多干扰源,建议你使用20MHz频宽,否则使用40MHz。
2.4GHz和5GHz都可以自由选择20MHz或者40MHz带宽,但一些设备只允许在5GHz下使用40MHz带宽,如MacBook,相信也是为了避开干扰所做的限制。如果预算充足,建议使用工作在5GHz频段下的Wi-Fi设备,干扰相对较少。如果购买一台只支持2.4GHz的150Mbps路由器,就只能达到72Mbps,即是20MHz带宽下的最快速度。
天线数量的奥秘
“使用一台300Mbps的路由器,连接笔记本电脑却只有144Mbps速率,到了智能手机和平板电脑上却只剩72Mbps了。”相信这样的问题困惑着不少的用户。究其原因,前面说的路由器默认只开启20MHz带宽是笔记本电脑降速到1/2的原因,可是智能手机为什么降到了1/4?
802.11n规范是支持多重输入输出(MIMO)的,而路由器厂商宣称的标准速率300Mbps,是建立在收发两端拥有等量的天线数量的基础上的。智能手机之所以只能达到笔记本电脑的一半,就是因为大多数笔记本电脑的无线网卡都是双天线,而智能手机只有一根天线。
一些低端的笔记本电脑的无线网卡只有一根天线,我们可以选择为其换装双天线无线网卡,这前后的速率和传输速度对比非常明显地说明了天线数量带来的速度差异。
在智能手机的场合,我们的速率因为带宽问题少了一半,因为天线问题又少了一半,那么真正在传输数据时就能达到最后的72Mbps么?很遗憾,答案依然是否定的。
首先就是信号问题,无线信号因为距离远、穿墙以及其他问题导致衰减,连接速率(Mbps)会直接变化为65、57.8、43.3、28.9、21.7、14.4、7.2甚至更低。就算我们将设备紧贴着无线路由器,将连接速率保持在65Mbps甚至是72Mbps,实际测速依然会大大低于这个连接速率。
无线网络与有线网络不同,传输品质的问题很严峻。由于信号、干扰及很多复杂的问题,传输经常会出现错误,最终只能丢包重发。如果周围有诸多Wi-Fi环境共存,每一秒数据的收发两端都会有数以亿计的数据要辨识,最终数据传输的速度会远低于标称速率。
以笔者家中的网络环境为例,路由器是最普通不过的100Mbps有线LAN口和300Mbps的无线速率,实际连接到PC和智能手机(紧贴路由器)的速率是100Mbps和72Mbps。但在联通FTTH光纤100Mbps条件下进行网络测速,PC端几乎没有衰减,而智能手机和平板电脑几乎缩减了一半。
只有分析清楚无线网络的劣势和现状,才有可能改善我们的无线网络。针对路由器规范落后的问题,我们只能主动更换更强的无线路由器。近两年开始大红大紫的802.11ac规范,正是为了解决802.11n路由器的问题而生。它是802.11n的物理层补充,在1×MIMO情况下就能达到433Mbps的速率,可以使用80MHz与160MHz带宽。目前市售的802.11ac路由器已经可以实现450Mbps 2.4GHz(802.11n 3×MIMO)与1300Mbps 5GHz(802.11ac 3×MIMO)混合信号输出。
如果你的路由器和无线设备都支持802.11ac规范,那么就算是在单天线、信号情况一般的情况下,并且已经考虑了无线信号衰减的情况,依然能够保证在270Mbps速率左右。这个速率对比可怜的802.11n路由器的速率实在是个飞跃,5GHz频段也比较适合目前2.4GHz频段大泛滥的使用环境。全新的802.11ac路由器不仅带来了更快更先进更少干扰的无线网络,有线LAN口也一并提升到1000Mbps,两全其美。
网件R6300v2无线路由器
2012年底网件推出了R6300初版,尽管支持最新的802.11ac,但是硕大的身材被戏称为“电磁炉”,同时不支持USB 3.0也成了遗憾之一。一年后网件精益求精推出R6300v2版,体积大幅度缩小,同时支持USB 3.0接口,几乎成为目前家用路由器当中最完美的产品。
D-Link DIR-850LR
D-Link著名的圆筒直立设计的800系列云路由器,最后的字母R代表是红色定制版。尽管300Mbps+900Mbps的传输速率要比R6300v2弱上一些,但最大的优势就是价格——这款红色特别版在京东商城甚至卖过299元的低价,是市售最超值的802.11ac路由器。
更换笔记本无线网卡
解决发射端的问题,就该解决接收端的问题了。目前大多数笔记本电脑都采用802.11n规范的双天线无线网卡,但是也有一些低端产品还在使用单天线无线网卡,这会让本来就不宽裕的带宽进一步减半。其实用户如果动手能力比较强,完全可以换装多天线的无线网卡,甚至一步到位换装802.11ac网卡。要注意笔记本电脑的无线网卡有半高(26.8mm)和全高(50.95mm)两种,用户最好查明自身笔记本使用了哪种网卡。需要注意的是,一般来说,半高卡可以通过孔位支持或者转接器插入全高插槽内,而全高卡是完全没办法插入半高插槽内的。
打造高速台式机无线网
一般来说,台式机还是推荐使用更高速稳定的有线网络,不过如果有特殊需求也完全有无线可行方案。目前很多主板都拥有无线功能,新的中高端产品还为其配备了802.11ac无线网卡模块。这些主板基本都使用了双天线或以上版本无线网卡,在速率方面很有保证。老一些的主板并没有这项福利,我们也可以选用一些USB版本的802.11ac无线网卡。
DLNA与网络速度
在前几期我们介绍了局域网内通过DLNA分享视频或者照片的功能,其实这种功能对于网络传输的速率也有比较大的硬性要求。根据笔者的实际测试,一个大小约1GB左右的1920×1080视频文件通过DLNA视频共享,在100Mbps有线网络下不仅播放流畅,用播放器拖拽进度条的反应时间也非常短,经常不到一秒视频文件就可以继续正常播放。而在72Mbps的无线网络下,我们能明显感到视频打开一瞬间的速度会慢于有线网络,好在打开后的播放基本不成问题。不过在拖拽视频进度条时,会出现视频假死数秒、只有视频正常跳转音频却没有正确跳转的现象。看来要想玩转这类大文件的DLNA局域网共享,也是需要可靠的有线网络或者高端802.11ac规范的支持的。
盒子/平板
电视盒子是时下最热的客厅伴侣,它可以让普通电视华丽变身为“智能电视”,并通过简单易用的UI界面+遥控器的操作组合,哪怕是老年人也可轻松上手。可惜,以遥控器为主的无线操控并不完美,有时我们还是需要借助“半有线”的形式来辅助操作。
电视盒子的易用性主要体现在UI界面和遥控器的结合度上,能“像电视遥控器一般”的操作是所有盒子的努力方向。因此,几乎所有盒子类产品都采用了深度定制的Android系统,它们会隐藏原生系统设置界面并精简多余的输入法,利用遥控器上面的几个按钮就完成功能切换、资源筛选等功能,可谓“傻瓜式”的操作。
问题是,遥控器虽可带来“傻瓜式”的操作体验,但却局限了电视盒子在功能上的扩展,以最常见的三个场景为例:
1. 连接Wi-Fi输入密码
遥控器可以轻松选择你想连接的Wi-Fi热点,但在输入密码时却极易“卡壳”。特别是密码中包含“¥、_、&”等特殊字符时,利用遥控器的方向键控制屏幕上虚拟键盘光标的移动或频繁切换特殊字符将是一件非常痛苦的事情。
2. 视频资源的搜索
本着“一切靠遥控器搞定”的设计思路,电视盒子在搜索视频时只能通过首字母检索的形式,搜索盒子自身提供的视频资源还算效率。可惜,很多用户都喜欢在盒子上安装优酷、PPTV等客户端软件,而盒子默认的输入法只有“Android键盘(AOSP)”,无法输入中文,又如何搜索第三方客户端APP里的资源?
3.网页浏览的瓶颈
电视盒子能安装浏览器上网,但遥控器很难精准选中网页上的链接,在输入网址和搜索关键词时也令人抓狂。换句话说,使用遥控器时,电视盒子的上网功能基本就是“残废”状态。总之,使用遥控器,只能保证电视盒子预装软件和功能的使用体验,当你安装第三方APP后,无论是操作还是输入,对无线遥控器来说都是一种“悲催”的体验。
绝大多数电视盒子都配备标准USB接口或Micro USB接口(需OTG转接线),除了可以连接U盘或移动硬盘以外,还可识别键盘鼠标。利用键盘鼠标,可以弥补遥控器在操作方面的局限性缺陷。可惜,在电视盒子上用键鼠,既“可用”又“不可用”,没有一番设置优化还真玩不转呢。
如今电视盒子都预装了Android 4.x系统,支持同时接驳多种USB外设。对有线键盘鼠标而言,可以通过USB HUB同时连接键盘和鼠标(甚至可再同时连接U盘)。如果是2.4G无线,尽量使用键鼠套装组合,这样一个Nano适配器就可同时识别键盘和鼠标。需要注意的是,有些电视盒子对无线鼠标存在兼容性问题,此时我们可以考虑用蓝牙鼠标代替,或老老实实使用有线键鼠。
由于电视盒子的Android系统UI是重新定制的,即使成功识别出了键盘鼠标,其功能往往也会受到限制。以小米盒子为例,连接鼠标时在默认的系统UI下左键是失效的(在某些第三方APP下可用),右键则是“返回”,因此虽然可以移动光标却无法实现点击功能。
和功能受限的鼠标相比,键盘的表现更“杯具”:除了Esc(返回)、Home(主页)、方向键、Backspace(删除)和数字键外,其它按键几乎都是失效的。在搜索和输入界面下,只能通过方向键在屏幕的虚拟键盘上移动选择,无法直接输入字母和字符。那么,如何才能将键鼠被屏蔽的功能解禁?
键盘鼠标在电视盒子上功能受限,背后的“元凶”就是定制的UI界面和缺少匹配的输入法所致。想找回鼠标的左键功能,只需安装类似“兔子桌面”、“爱家TV助手”一类的第三方UI即可。想让键盘可以输入字母、字符和中文,则建议在电视盒子上安装百度输入法(手机版即可),然后在应用中运行该APP进入“启用百度输入法”界面,此时用遥控器是无法进行勾选操作时,需要借助鼠标(此界面下左键可用)进行选择和切换。
需要注意的是,安装百度输入法并将其设为默认输入法之后,在很多盒子默认系统UI的“搜索”中依旧只能利用方向键进行视频内容首字母的检索,只有在优酷等第三方客户端以及浏览器的输入对话框中才可以利用键盘进行随意的输入,此时“Shift+Space”是中英文切换。
总之,键盘鼠标是遥控器的有效补充,如果你想在电视盒子上安装第三方APP,没有它们的帮忙肯定玩不转。当你熟悉并掌握它们的详细操作方法后,电视盒子就扮演了HTPC的角色,上网、玩模拟器游戏都是一把好手。
遥控器并非电视盒子唯一的“无线”操作形式,利用智能手机以及盒子厂商开发的APP,同样可在手机屏幕端实现超越遥控器的丰富功能。以小米盒子为例,其针对Android和iOS系统开发了“小米遥控器”,只要手机和盒子处于同一局域网内,就可以利用手机零延迟操控小米盒子,该APP其中的“体感控制器”功能值得引起我们的重视。
简单来说,“体感控制器”的效果就是同屏显示,可以将连接盒子的电视画面同步显示在手机屏幕内,并可在手机端对屏幕上的选项进行勾选等操作。以前文安装百度输入法并进入“启用百度输入法”界面为例,此时如果手机端安装了“小米遥控器”并进入“体感控制器”界面,无需外接鼠标,用手指在手机屏幕上就可选中百度输入法前面的复选框了。
如今平板电脑的普及率远高于电视盒子,同样也被很多家庭用户用于与电视相连,在更大的屏幕上体验震撼的画面。问题来了,平板电脑既可直接利用屏幕触控操作(相当于有线,需要一直抱着平板操作),还能通过OTG接无线键鼠的形式操作(平板电脑对无线键鼠的识别率很高)。那么,两类操作形式谁更靠谱?
就笔者的实际体验而言,抱着平板电脑操作的唯一优势就是在游戏的体验上,毕竟Android平台下不少游戏都需要重力感应,目前键盘和鼠标还无法代替。但是在非游戏的操作环节上,通过无线键鼠的形式更加便捷。抛开鼠标不谈,光是一个键盘的可玩性就能够令你惊叹。
不要小看键盘在Android平板上的表现,连接之后可以直接通过“Alt+Tab”或“Win+Tab” 打开最近程序列表,利用Win键和某个字母的组合还能打开指定程序。比如“Win+B”是打开默认浏览器,“Win+A”是启动计算器……此外,我们还可以利用“xShortcut”(桌面捷径)APP自定义组合键的启动项目,将你经常用的客户端、常玩的游戏指定给某个键值,进一步提高用键盘无线操作平板电脑的便利性。
外设
从小巧的U盘再到硕大的多媒体音箱,很多昔日以有线方式连接的外设如今都搭上了无线化的快车。那么,对我们早已熟识的外设而言,无线的意义何在?值得我们为之埋单吗?
存储设备的有线无线之争
以iPhone和iPad为代表的智能手机/平板电脑都有一个不好的习惯,那就是不支持存储卡扩充。为了缓解这类数码终端的存储压力,无线化的存储设备陆续出炉。那么,这类产品值得选择吗?
U盘和移动硬盘是最主流的存储外设,而所谓的无线U盘和无线硬盘,则是通过内嵌其中的无线模块实现了两种使用模式:
内网模式
由无线U盘/硬盘通过内建的无线模块自建一个Wi-Fi热点,手机、平板或PC只需搜索并接入该热点,即可通过在浏览器输入“192.168.x.x”等命令,或者通过指定APP无线访问U盘/硬盘内的数据,无需借助数据线并脱离PC。
外网模式
如果既希望手机无线访问U盘/硬盘中的数据,还不想耽误手机连接外网(比如家里的无线路由器),则可在内网模式下进入无线U盘/硬盘的设置界面,利用网络桥接的功能作为家里无线路由器的中转,从而帮助我们的移动终端设备上网。
由于无线U盘/硬盘工作时需要额外的电力支持,所以绝大多数产品会内建锂电池,方便用户随时随地访问的需求。而有些低价产品可能会取消内置电池设计,需要移动电源或插入笔记本的USB接口来辅助供电。
无线U盘/硬盘支持多部设备同时访问,易用性和便捷性毋庸置疑。可惜,当U盘/硬盘被加入无线功能后,其“身价”也成倍提升。目前最便宜的32GB无线U盘在300元左右,而同容量的普通U盘则不足百元,无线硬盘的价格往往也成倍于普通硬盘。
如果你青睐于无线的便捷又苦于预算不够,则可以考虑“多彩微盒”、金士顿MobileLite Wireless一类的无线移动存储扩充器,这类无线设备通常内置锂电池,可以插入存储卡和USB外设,让接入其上的任意存储设备都具备无线分享的能力。
总之,无线U盘/硬盘和传统产品相比,最大的特色就是借助Wi-Fi免去了数据线和PC等中转设备的束缚,并且可以实现一对多的使用模式,无线浏览图片、播放标清视频基本无压力,是不支持存储扩展的手机和平板的最佳助手。
音频外设的有线无线较量
从小巧的耳机到随身便携音箱,再到多媒体音箱,都展开了无线和有线的较量。其中有线音箱有着无可争议的稳定性和音质,只是被“尾巴”限制了活动范围。而无线音箱凭借灵活的使用机制,受到更多年轻用户的关注。
如果以CD级音质作为标杆,也就是1.41Mbps的速率需求,如今主流的2.4G、蓝牙和Wi-Fi无线技术都已符合标准。其中2.4G技术的传输速率约2Mbps、蓝牙V2.1+EDR为2.1Mbps(最新蓝牙V4.0已达24Mbps),Wi-Fi更是从54Mbps起步,理论上都可为用户带来超越CD级音质的享受。因此,对非专业级发烧音乐达人而言,无线音频设备都具备了讨好你耳朵的资质。
相对而言,2.4G无线技术无需缴纳专利费用,因此相关产品的价格也最为实惠。可惜,2.4G技术需要适配器(类似无线键鼠的Nano接收器)才能与音源设备相连,这就限定其仅适合PC一类配备USB接口的设备使用(像雷柏有推出3.5mm音频接口的适配器,但还是太过小众)。而蓝牙则凭借兼容性的优势,以及蓝牙技术在智能手机、平板电脑和笔记本上的普及,已然成为最大众化的无线音频技术,从耳机到音箱大有一统江湖之势。特别是蓝牙V4.0技术逐渐普及的今天,24Mbps的传输速率和更加节能省电的特性,使其有着更为广阔的发展空间。
如今Wi-Fi在数码产品上的普及率大有超越蓝牙的趋势,也因此为Wi-Fi音频设备的发展扫清了障碍。Wi-Fi在传输速率上有着无可争议的优势,通过AirPlay 、DLNA、Qplay等多媒体通信协议,还可以由一款音源设备(如手机)控制多台Wi-Fi音箱播放不同的歌曲,或由多款音源设备同时控制一款Wi-Fi音箱。总之,无需考虑传输带宽且支持多设备组网是Wi-Fi音箱区别于蓝牙音箱的最大优势。
需要注意的是,Wi-Fi音箱目前盘踞着绝对高端的市场,其价格也并非所有普通用户都可接受。好消息是,我们可通过“百度无线音乐盒”(99元)一类的产品,将有线音箱变成无线Wi-Fi音箱。以百度无线音乐盒为例,它其实就是一款配备3.5mm音频输入接口的无线路由器,将家里的有线音箱与其相连后,手机/平板就能搜到百度无线音乐盒创建的Wi-Fi热点,然后即可通过APP无线向其推送音乐。一款高品质的有线音箱+类似的有线转无线的外设,总成本远比单独购买Wi-Fi音箱更低。
总之,对没有“黄金耳”的普通用户而言,在预算允许的情况下,无线音频设备可提供不错的音质和便捷的使用体验。对耳机、便携音箱而言,我们建议大家购买蓝牙技术的无线产品,而那些需要摆在客厅卧室的多媒体音箱,如果你觉得无线化的产品太贵,不妨考虑一下用百度无线音乐盒一类的外设,将已有的音箱变成Wi-Fi音箱。
继键盘鼠标、存储音频等外设后,就连充电技术也大有朝着无线化发展的趋势。至此,用户不需要再考虑充电器电压/电流参数、无需担心接口的兼容性就能享受空中接力(电)的便捷。可惜,现阶段无线充电还没有想象的那样美好。
利用铜线导电的有线充电具有稳定高效的优势,但当家中的数码设备变多以后,我们又往往因找不到匹配的数据线、充电头而烦恼。而无线充电技术则可帮我们解决寻找各种线缆、接头的烦恼,让桌面变得更加整洁。
目前市面上支持无线充电的设备多以电磁感应技术为主,其原理是利用充电底座和手机内部设置的线圈(底座为送电线圈,手机为受电线圈),通过电动势会驱使电子流动,形成感应电流实现无线充电的目的。在充电效率方面取决于无线底座的输出电流值。比如诺基亚Lumia 920利用官方推荐的Fatboy DT900无线充电器(12V/750mAh),只需3小时左右即可充满电力。而用电小二 W9300无线充电器(5V/500mAh)给Lumia 920充电则需5小时左右才可充满。
如果换成有线充电的形式,Lumia 920的充电时间则可以缩短到2小时左右。由此可见,哪怕是在最理想的状态下,无线充电的效率与有线充电还是存在着很大的距离。因此,对电池容量动辄3000mAh起的大屏智能手机而言,无线充电技术还是难以满足“快充”的要求,而且支持该技术的手机毕竟还是少数,现阶段的无线充电只能算是产品的“增值功能”,而并非“必备”功能。
总之,现阶段的无线充电技术还是趋势大于意义:便捷却成本高,好玩还不实用。好消息是,在CES2014中高通已透露了集成无线充电的MSM8X84系列平台,而联发科真八核平台也支持多模无线充电(磁感应、磁共振等),也许无线充电的普及时间可能被大大提前。
神秘的USB-C
USB-C并非凭空出现又或者苹果有什么突破性的研究成果,其完整的命名应该是USB Type-C,属于USB3.1标准的一个细分接口类型。相较Thunderbolt,USB 3.1和Thunderbolt 1已同样拥有10Gbps的速度,而Thunderbolt 2虽然提供20Gbps,但只是把原本的Thunderbolt 1中两条独立的10Gbps合并,变成单向传输20Gbps,而非双向,USB 3.1标准在频宽速度和应用广度上仍相当具有优势。
应用的广度成为USB-C统一接口江湖的核心,除在数据传输上,USB3.1的统一标准是20V 5A,所以USB-C(TYPE-C)的功率理论可以达到100W。以目前主流笔记本65W的供电功率来看,USB-C除了可以像传统USB接口一样为平板等移动设备供电之外还可以为我们常见的主流笔记本供电。而采用Core-M的新MacBook以及所有此类功率较低的轻薄本产品显然也都可以包括在其中。而传输速率上的优势,让USB-C能在应用上完成USB接口、DP(miniDP)接口、HDMI接口和VGA接口的覆盖,集大成的应用广度让USB-C成为接口领域的唯一。
USB-C体现的是一种趋势
很早以前,一体机提出仅用一根线便完成所有连接的概念,而无论是将影像和音频传输整合在一起的HDMI接口,还是USB接口对关机充电功能的支持,都是从应用整合的角度出发,不断完善着PC接口的功能设计。USB-C能够成为人们关注的焦点,就在于它独自完成了以往众多接口才能完成的应用,在现阶段近乎成为接口发展的极致
USB-C接口就将成为未来PC的唯一吗?答案恐怕是否定的。USB-C即使解决了接口种类过多甚至插拔方向固定不变的问题,但基于对更便利操控体验的追求,取消掉接口恐怕才是真正符合用户体验的。早在2012年,Intel便与芯片制造商Integrated Device Technology进行合作,为未来超极本开发无线充电技术,这时候的无线充电主要是通过PC给手持数码设备充电,而在2014年,无线充电三大阵营之一的A4WP宣布其技术标准已经升级,所支持的充电功率增加到50瓦,这意味着搭载Intel超低功耗处理器的笔记本都可进行无线充电。
而在数据传输方面,随着蓝牙、NFC等通信技术的推广,无线数据交换应用将会越来越频繁地出现在人们生活中,直接省去设备插拔过程,将会让人们在使用数码设备的时候能够更“懒”一些。至于无线影音传输应用,无论是WiDi、Airplay还是Miracast,都已经进入主流消费市场,去接口化趋势十分明显。
难以阻挡的轻薄化趋势
应用上的广度,让搭载USB-C的笔记本能够在接口配备上任性地做减法,其实USB-C在推动PC及智能移动设备轻薄化方面同样表现出众。以新的MacBook Air为例,其搭载的USB-C接口长0.83厘米、宽0.26厘米,相比长宽分别为1.4厘米和0.65厘米的老式接口,在外观设计上的进步十分明显,这一进步最终让新的MacBook Air比以前11英寸的MacBook Air薄24%。而在CeBIT 2015上,也已经有同样搭载USB-C接口的非苹果产品出现,极致轻薄的外观让我们看到PC和智能移动终端在轻薄化上再一次大幅改善的可能。