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一年之內，您將能夠使用手機為耳機無線充電。您還可以使用支持NFC的平板電腦或幾乎所有沒有電纜的小型物聯(lián)網(IoT)設備為手寫筆充電。

主要的制造商已經開發(fā)了這些產品，全球行業(yè)標準機構NFC論壇制定了必需的NFC無線充電標準規(guī)范。如今，有超過30億部支持NFC的智能手機正在被使用，NFC無線充電市場已經準備就緒，并且觸手可及。

所有這些匯集在一起，將使2023年成為NFC無線充電的元年。

為什么是NFC無線充電？

NFC技術是地球上最普遍的技術之一：世界上四分之一的人口已經可以使用它了。根據(jù)ABI Research 2022年的一份報告，85%的消費者使用NFC技術，近一半的人更喜歡使用手機或智能手表而不是免接觸式銀行卡進行支付。

2023年這種普遍性正在推動NFC無線充電在移動設備上的興起，包括智能手機、智能手表、健身追蹤器和其他可穿戴設備，以及平板電腦和其他手持設備。其中大部分已經使用NFC技術進行數(shù)據(jù)傳輸和通信。 

對NFC無線充電的推動始于三年前，當時NFC論壇發(fā)布了無線充電規(guī)范，將智能手機或其他支持NFC的設備轉變?yōu)楸銛y式充電站。這意味著支持NFC的設備可以在沒有電纜的情況下為用小型電池供電的IoT設備無線充電，功率為1W，最終可達3W。這些設備包括健身手表、無線耳塞、數(shù)字手寫筆、智能眼鏡和其他設備。

除了傳統(tǒng)的充電器-接收器設置外，當將耳塞放在支持NFC的智能手機頂部，或將有源數(shù)字手寫筆放在其平板設備上時，就會發(fā)生NFC無線充電。在后一個示例中，通用手寫筆計劃(USI)與NFC論壇合作試行了NFC無線充電，并將之納入其數(shù)字手寫筆的規(guī)范中。USI是非專有的有源數(shù)字手寫筆技術的領導者，也是唯一可用的開放數(shù)字手寫筆標準。它是Google Chromebook的標準配置。

NFC無線充電的好處在于支持NFC的設備中的小型NFC天線能夠與支持的設備進行通信和無線充電，好處包括：

• 充電方便

• 更好的可訪問性，因為該方法消除了對電線的需要

• 可靠性，因為沒有連接器會被腐蝕

• 由于取消了電纜和一次性電池，減少了電子垃圾，從而提高了可持續(xù)性

• 更容易用于皮膚對金屬敏感的人(高達15%的普通人對金屬過敏)

• 允許使用手機進行設備編程和配置

小于3W的事實標準

NFC論壇和行業(yè)分析師預測，今年，我們將看到采用NFC無線充電技術的產品大放異彩。許多主要的行業(yè)參與者已經推出了用于NFC無線充電的芯片組，這個機會意義重大。

恩智浦半導體(NXP)首席標準架構師Michael Stark是NFC無線充電規(guī)范的作者之一，也是NFC論壇董事會副主席?！拔覀儎?chuàng)建的NFC無線充電規(guī)范是一種簡單的、經過認證的技術，可以在無法使用電纜時使用NFC為小型物聯(lián)網設備無線充電，”他說，“我們的目標是讓NFC無線充電成為給小型物聯(lián)網設備供電的無線充電事實標準，功率可達3W?！?/span>

補充Qi

NFC無線充電補充了無線充電聯(lián)盟的Qi無線充電標準，并加強了整個無線充電生態(tài)系統(tǒng)。Qi專注于5W以上的無線充電，而NFC無線充電目前的目標是250至1000mW的充電，并有可能將支持增加到至少3W。

Qi和NFC已經作為終端解決方案相互補充。Qi充電器通常還執(zhí)行NFC卡保護。此外，該NFC接口可以為汽車鑰匙扣等物品無線充電。

企業(yè)設備市場也是NFC無線充電技術的一個重要機會，可帶來優(yōu)勢并節(jié)省設計成本。

根據(jù)Zebra工程研究員、解決方案架構師、技術主管和NFC主題專家Marek Trusinski的說法，NFC無線充電可以作為一種補充的電源充電，一旦成熟到3W以上，就可以幫助解決許多企業(yè)市場的用例。這也是計劃將NFC無線充電擴大到3W以上，甚至5W的原因之一，因為企業(yè)設備通常有更高的充電要求。

Wired and Wireless Technology首席分析師Dinesh Kithany在其關于全球無線電力市場的最新報告中預測，包括NFC充電在內的基于高頻的無線充電市場將實現(xiàn)強勁增長，隨著快速的采用，預計到2026年將有1億臺接收器。鑒于無線電力發(fā)送器單元的普及，例如支持NFC的智能手機以及/或者平板電腦，NFC充電的機會可能會使接收器單元的出貨量增加一倍。

芯片廠商引領潮流

意法半導體(ST)和NXP是NFC無線充電的先驅。ST的ST25系列NFC和RFID標簽及讀取器IC中的產品具有NFC無線充電功能，適用于各種支持NFC的解決方案。

“NFC無線充電通過微小的天線尺寸可以輕松集成到小型應用中，目標天線尺寸范圍低至0.15in2 (1cm2)以下?！?nbsp;ST的NFC產品營銷經理Peter Neger-Loibner表示，“使用PCB或柔性PCB天線，這些產品可以成為復雜外形的理想選擇。正是這種便利性和多功能性使得NFC無線充電對消費者如此有用，并且對開發(fā)人員來說也易于集成?！?/span>

Panthronics AG也在其產品線中增加了無線充電功能。其下一代系統(tǒng)解決方案包括NFC無線充電輪詢器IC PTX130W和完全集成的監(jiān)聽器IC PTX30W。

“我們的目標是簡化NFC無線充電技術，讓我們的客戶更輕松，并加速其在新應用中的采用?！?nbsp;Panthronics產品管理總監(jiān)Alessandro Goitre表示，“這并不意味著我們在性能上妥協(xié)；我們將繼續(xù)突破可實現(xiàn)的極限。人們對利用NFC無線充電優(yōu)勢的需求持續(xù)增長。我認為，我們正在見證數(shù)字手寫筆、可穿戴設備、智能眼鏡和(智能)戒指、耳戴式設備和醫(yī)療傳感器中基于NFC技術的驚人時代的開始。所有這些設備都將通過NFC無線充電改善客戶體驗。”

英飛凌正在開發(fā)一種新的NFC無線充電一站式解決方案，重點是功率密度(接收功率/PCB尺寸)和系統(tǒng)功能的集成，例如熱控制和電池充電。

“我們的目標是幫助客戶以極具成本效益的方式實現(xiàn)NFC功能，”英飛凌產品營銷和業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Qi Zhu表示，“降低總擁有成本是一方面。緊湊型設備的PCB尺寸限制是客戶要求更高集成度的另一個原因?！?/span>

合作讓未來更美好

為整個行業(yè)奠定堅實的基礎需要大量的工作。NFC論壇匯集了300多個組織，論壇成員與數(shù)十個技術組織合作以支持NFC生態(tài)系統(tǒng)。

“為了確保用例可以采用某項涉及許多不同參與者的技術，您需要一個可靠的基礎來實現(xiàn)不同提供商之間的互操作性，并且它必須是面向未來的，”NFC論壇的Stark說，“全球標準化是實現(xiàn)這一目標的唯一途徑，而這正是NFC論壇為NFC無線充電帶來的意義。”

(原文刊登于EDN姊妹網站EE Times歐洲版，參考原文：2023: The Year of NFC Wireless Charging，由Ricardo Xie編譯。)