在過(guò)去的百年之中，作為電器與插座之間的連線，電線已經(jīng)成了一種習(xí)慣且不可或缺的存在。儘管無(wú)線充電技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中已存在多年，卻始終因?yàn)樾枨蟛桓叨鵁o(wú)法量產(chǎn)。不過(guò)，這一切將在不久的未來(lái)改變，一場(chǎng)以無(wú)線充電為主角的科技革命，正以近年來(lái)被廣泛使用的各種行動(dòng)設(shè)備為先鋒，悄悄地拉開(kāi)序幕。   〈繪圖：默伊〉 智慧型手機(jī)普及后，有句話也變得常聽(tīng)到 —「我手機(jī)沒(méi)電了」。排名在這句話之后的是「你有行動(dòng)電源嗎？」、「你有帶線嗎？」、「能借我先充個(gè)幾分鐘嗎？」 現(xiàn)在的智慧手機(jī)需要充電的頻率比十幾年前的小海豚或 Nokia 3310 還來(lái)得頻繁，因?yàn)槭謾C(jī)需要支援的功能越來(lái)越多，但電池技術(shù)卻沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的突破，消費(fèi)者只好提醒自己在包包里放個(gè)行動(dòng)電源，辦公室跟家里都放一條充電線。也因?yàn)殡姵丶夹g(shù)遲遲沒(méi)有大幅進(jìn)步，科技研發(fā)方向便比白海豚早一步學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)彎，從「提升手機(jī)續(xù)航力」轉(zhuǎn)變?yōu)椤缸尦潆娮兊酶鼮榉奖愫?jiǎn)單」。 在這樣的時(shí)空背景下，無(wú)線充電（wireless charge）技術(shù)因應(yīng)而生。  

無(wú)線充電原理

無(wú)線充電的基本原理是高中物理課教過(guò)的電磁感應(yīng)：充電器里面包含一個(gè)傳送線圈，這個(gè)線圈可以將電流轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)。而在接收端 （可以包含在手機(jī)里）則利用另外一個(gè)接收線圈將感應(yīng)到的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換回電流。如此一來(lái)，接收端就可以在不插線的情況下，由充電器接收電能。 無(wú)線充電原理示意圖
圖片來(lái)源：synergytek  截至 2013 年底，全球約有 62 支手機(jī)支援無(wú)線充電，各大品牌如 Google nexus 系列、Nokia Lumia 系列等都在其中，hTC 也有好幾支手機(jī)支援。Apple 更在 2013 年揭露的一項(xiàng)專利里明確指出，他們有計(jì)劃讓所有 iMAC 的周邊裝置，如鍵盤(pán)、滑鼠、ipod等，都能夠透過(guò) iMAC 無(wú)線充電，這樣一來(lái)，整張電腦桌上就不再會(huì)有電線存在了。一眼望去，無(wú)線充電儼然是未來(lái)不可避免的趨勢(shì)。 但是，稍微冷靜想想，無(wú)線充電之于有線充電，并不像當(dāng)年無(wú)線網(wǎng)路之于有線網(wǎng)路那樣能替使用者帶來(lái)壓倒性的便利。目前宣稱「無(wú)線」的無(wú)線充電，是不能讓你把手機(jī)隨便扔在房間某個(gè)角落都能充電的；而是得乖乖地放在距離充電器不超過(guò)數(shù)公分的地方，而充電器本身也必須要插電。這樣一想，唯一的差別只有――省下充電器插進(jìn)手機(jī)這個(gè)步驟。 這幺小的改變，值得投入這幺多研發(fā)，值得消費(fèi)者掏腰包嗎？ 值得的。所謂「善弈者謀勢(shì)，不善弈者謀子」，意思是擅于下棋的人懂得全盤(pán)考量，著眼于未來(lái)的趨勢(shì)；不擅下棋的人，僅專注于眼前的得失。許多科技大廠著眼于無(wú)線充電，正是相中了它擁有改變未來(lái)的潛力。各位讀者不妨想像自己是公司決策者，這盤(pán)無(wú)線充電的棋，你會(huì)怎幺下呢？  

第一子：行動(dòng)通訊

跟有線充電器比起來(lái)，無(wú)線充電器擁有一些難以掩蓋的優(yōu)勢(shì)： 1. 多點(diǎn)充電：傳統(tǒng)充電器只能充一支手機(jī)，無(wú)線充電器可以為多支手機(jī)同時(shí)供應(yīng)電力。這個(gè)優(yōu)勢(shì)目前還不明顯，畢竟很少人同時(shí)擁有多支手機(jī) (除非你想把手機(jī)放在媽媽房間跟她共用一個(gè)充電器 …)。但隨著穿戴式設(shè)備興起，手錶、眼鏡加上兩支手機(jī)，或許你就會(huì)放棄四條線加上四個(gè)傳統(tǒng)充電器而選擇一臺(tái)無(wú)線充電器。 一對(duì)多無(wú)線充電器
圖片來(lái)源：Powerbyproxi 2. 隱藏設(shè)計(jì)：充電器其實(shí)說(shuō)穿了，只是一個(gè)線圈加上一些電路，所以可以整合到任何外觀具有平面的設(shè)備中（目前還需要是平面，以后就不需要了）。像是檯燈的燈座、電腦或電視螢?zāi)坏牡鬃?、個(gè)人電腦頂部等。消費(fèi)者或許不會(huì)特別去買(mǎi)一臺(tái)無(wú)線充電器回家為手機(jī)充電，但在挑選兩臺(tái)規(guī)格差不多的個(gè)人終端時(shí)，或許就會(huì)多付幾百元選擇具有無(wú)線充電功能的電腦。 華碩所推出支援無(wú)線充電之高階機(jī)種
圖片來(lái)源：Asus 3. 無(wú)所不在：試想，如果你在咖啡店念書(shū)或是在捷運(yùn)站等人，發(fā)現(xiàn)手機(jī)快沒(méi)電了只要往旁邊桌上一擺就開(kāi)始充電，從此你還需要擔(dān)心手機(jī)沒(méi)電嗎？利用前述的隱藏式設(shè)計(jì)，無(wú)線充電器可以被嵌入各種各樣的家具、家電乃至建筑物中。想像一下，從此出門(mén)不再需要行動(dòng)電源、不再需要帶充電線、不再需要找插座，這該具有多大的便利性，又意味著怎樣巨大的市場(chǎng)呢。 事實(shí)上，比利時(shí)的魯汶車站、阿姆斯特丹機(jī)場(chǎng)、或美國(guó)某幾間星巴克，都已經(jīng)推出無(wú)線充電服務(wù)，消費(fèi)者只要把手機(jī)擱在桌上特定的位置就能充電。那手機(jī)沒(méi)電時(shí)，前方有兩間咖啡廳，兩間都有咖啡，但只有一間可以讓你充電，你會(huì)選擇哪一間呢？ 星巴克提供的無(wú)線充電服務(wù) （手機(jī)下方黑色圓盤(pán)即是無(wú)線充電器）
圖片來(lái)源：ComputerWorld 4. 完全防水：無(wú)線充電的關(guān)鍵不僅僅在于少了一條線，更重要的是移除了充電接口。這對(duì) Google 眼鏡、智慧型手錶等穿戴式設(shè)備來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的，因?yàn)檫@類設(shè)備要求防汗、防水，而移除充電接口可以讓穿戴式設(shè)備防水功能更好。 高通推出的無(wú)線充電智慧錶
圖片來(lái)源：Digital Spy  無(wú)線充電讓「充電」這件事更不著痕跡地鑲進(jìn)我們的日常生活之中，順應(yīng)未來(lái)科技與生活結(jié)合的趨勢(shì)。  

第二子：家電用品

無(wú)線充電是一項(xiàng)能應(yīng)用在所有電器設(shè)備上的技術(shù)。想像一下，傳統(tǒng)的廚房里需要一條延長(zhǎng)線，常常不是因?yàn)殡娋€太短，而是因?yàn)椴遄??？鞠?、果汁機(jī)、麵包機(jī)、電鍋、微波爐，插得密密麻麻，彷彿保險(xiǎn)絲隨時(shí)都會(huì)燒斷。 無(wú)線充電不僅可以幫你拔掉這條延長(zhǎng)線，連插座都不用了。 中國(guó)最大家電商青島海爾集團(tuán)于 2013 年推出的「無(wú)尾系列家電（Wuwei）」即是瞄準(zhǔn)這項(xiàng)應(yīng)用。這些不需要電源線的電鍋、果汁機(jī)，將取代傳統(tǒng)的家電而讓整間廚房變得更加清爽且安全。拿掉了電線，就不再需要插座，自然也不會(huì)漏電、觸電。使用時(shí)只要將電器放在流理臺(tái)上的某些特定位置，就自然可以開(kāi)始運(yùn)作。 而將充電器整合進(jìn)流理臺(tái)之后，電路就可以與整間房子的供電系統(tǒng)結(jié)合并重新設(shè)計(jì)，降低因同時(shí)使用過(guò)多電器所造成的走火風(fēng)險(xiǎn)。換句話說(shuō)，無(wú)線充電技術(shù)帶來(lái)的影響不僅限于電器用品，還及于家具、配線、裝潢以及建筑設(shè)計(jì)。 海爾集團(tuán)推出之無(wú)尾系列家電，果汁機(jī)下方圓盤(pán)即為無(wú)線充電器
圖片來(lái)源：新文化網(wǎng)  

 第三子：交通運(yùn)輸

隨著燃油的消耗及油價(jià)的上漲，電動(dòng)車的普及是不可避免的趨勢(shì)。但電動(dòng)車有一個(gè)顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)，就是充電耗時(shí)甚久。萬(wàn)一出門(mén)在外車沒(méi)電，有多少人愿意在充電站前等待半小時(shí)乃至一小時(shí)為汽車充電呢？但不充又不行，難道要賭一下會(huì)不會(huì)沒(méi)電拋錨在路邊嗎？ 讓我們換一種思考的角度，如果電動(dòng)車可以無(wú)線充電，那只要在停車格上嵌入無(wú)線充電器，不就可以解決充電時(shí)等待的問(wèn)題嗎？駕駛?cè)藷o(wú)論是路邊停車、逛百貨公司停地下室、乃至一般停車場(chǎng)停車的同時(shí)都可以為汽車充電，這樣在技術(shù)上并沒(méi)有縮短電動(dòng)車充電的時(shí)間，但利用的是本來(lái)就有的停車時(shí)間而不需要額外的等待時(shí)間。  如此一來(lái)，只要電動(dòng)車足夠普及，我們還會(huì)需要加油站嗎? 紐約街頭的實(shí)驗(yàn) – 在停車格里的水溝蓋整合無(wú)線充電器
圖片來(lái)源：ZME Science  南韓科學(xué)技術(shù)院和高通（Qualcomm）還各自做過(guò)研發(fā)專案，將無(wú)線充電器鋪設(shè)在道路上，讓電動(dòng)車能在道路上邊運(yùn)行邊充電。這主要是為了固定運(yùn)行路線的車輛而設(shè)計(jì)的，在南韓的例子是公車系統(tǒng)，而高通針對(duì)的是賽車。  

第四子：專業(yè)領(lǐng)域市場(chǎng)

經(jīng)過(guò)前三子，各位應(yīng)該可以感受到無(wú)線充電的龐大商機(jī)。但事實(shí)上，無(wú)線充電的潛能還不只于此。顛覆完大眾市場(chǎng)后，無(wú)線充電還可以滲透到許多專業(yè)領(lǐng)域，讓許多原本不可能的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。比方說(shuō)醫(yī)療領(lǐng)域里，植入人體的電子儀器無(wú)法使用傳統(tǒng)的有線充電，當(dāng)電池耗盡時(shí)就得重新開(kāi)刀更換電池，造成許多醫(yī)療電子儀器不便利、甚至不可行。但如果使用了無(wú)線充電，即可以解決這個(gè)問(wèn)題。先前介紹過(guò)的膠囊內(nèi)視鏡，預(yù)計(jì)在未來(lái)即會(huì)加入無(wú)線充電的功能。 另一項(xiàng)無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)路（wireless sensor network）技術(shù)，常應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，例如在辦公室里裝滿溫度感應(yīng)器，便可即時(shí)得知辦公室各區(qū)域的室溫，進(jìn)而最佳化空調(diào)系統(tǒng)。這種無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)路，感應(yīng)器的數(shù)目龐大，無(wú)法使用有線充電，也沒(méi)辦法一顆顆電池慢慢換，唯有依賴像無(wú)線充電這樣的技術(shù)，或是利用周遭天然能源發(fā)電，才能確保能長(zhǎng)期使用無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)路。  無(wú)線充電技術(shù)的愿景是創(chuàng)造一個(gè)沒(méi)有電線的世界，而不僅僅是為了單一產(chǎn)品而存在。  

無(wú)線充電的障礙

然而，無(wú)線充電迄今沒(méi)有全面普及，許多應(yīng)用也依然停留在實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的階段，自然是有著各方面的原因。有些是技術(shù)上的原因，比如充電效率雖然不低，但與有線充電比起來(lái)依舊差強(qiáng)人意。 有些是實(shí)作上的安全問(wèn)題，比如路邊的無(wú)線充電停車格可能會(huì)漏電，電死路過(guò)的小動(dòng)物。根據(jù)研究顯示，無(wú)線充電運(yùn)作時(shí)，放在充電器上的金屬物品會(huì)因?yàn)殡姶判?yīng)而升溫，電磁波對(duì)人體健康的疑慮更是從來(lái)沒(méi)少過(guò)。因此，方便是方便了，但在大規(guī)模採(cǎi)用之前，人們還需要更嚴(yán)格的國(guó)際認(rèn)證與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 其次是政治因素。目前國(guó)際間有三大制定無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)盟，分別是無(wú)線充電聯(lián)盟（WPC）、無(wú)線電力聯(lián)盟（A4WP）與電力事業(yè)聯(lián)盟 （PMA）。不同聯(lián)盟間的競(jìng)爭(zhēng)就像當(dāng)年 WiMAX 與 LTE 的 4G 之爭(zhēng)一樣。在沒(méi)有塵埃落定之前，許多業(yè)者依然會(huì)持觀望態(tài)度，不愿意針對(duì)某一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)投入大量資源。  

結(jié)論

根據(jù) IHS Technology 的研究報(bào)告指出，全球無(wú)線充電市場(chǎng)在 2013 年雖然僅約 2 億美金左右，但之后幾年將大幅成長(zhǎng)，預(yù)計(jì)在 2018 年時(shí)達(dá)到 80 億美金。四十倍的巨幅成長(zhǎng)，充分顯示了國(guó)際間對(duì)無(wú)線充電市場(chǎng)的樂(lè)觀期望。 無(wú)線充電技術(shù)的愿景是創(chuàng)造一個(gè)沒(méi)有電線的世界，是一項(xiàng)被期許可以改變?nèi)祟惿罘绞降目萍几锩?。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，當(dāng)你看到周圍的人都把手機(jī)擱在桌上充電，而你得默默從包包里掏出電源線找插座時(shí)，你就知道該去買(mǎi)一只支援無(wú)線充電的手機(jī)了。   本文出自有物報(bào)告。 作者簡(jiǎn)介 朱峰森博士: 宏達(dá)國(guó)際電子（HTC） 在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議中之代表，也是目前唯一同時(shí)參與三大國(guó)際無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議之臺(tái)灣代表。 賴以威博士：任職中研院的EE PhD，曾于德國(guó)、香港、日本、美國(guó)外派研究。 喜歡將理工的訓(xùn)練應(yīng)用來(lái)觀察生活，推廣數(shù)學(xué)教育。受邀至多所大學(xué)、高中演講。 現(xiàn)為有物報(bào)告 (yowureport)、聯(lián)合報(bào)《閱讀數(shù)學(xué)》、CAREhER 、今周刊、均一教育平臺(tái)、泛科學(xué)(PanSci)、果殼網(wǎng)專欄作家，著有散文集《再見(jiàn)，爸爸》、譯有《平面國(guó)》。 最愛(ài)的名言是 ： "If people do not believe that mathematics is simple, it is only because they do not realize how complicated life is." 個(gè)人臉書(shū)請(qǐng)點(diǎn)此處 有物報(bào)告取名自「言之有物」，是一個(gè)內(nèi)容深、觀點(diǎn)多、有時(shí)幽默的網(wǎng)路媒體。我們聚集了科技、財(cái)經(jīng)、商業(yè)的業(yè)內(nèi)人士，從專業(yè)的角度探討國(guó)際性的議題。