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一年之內(nèi)，您將能夠使用手機(jī)為耳機(jī)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(wǎng)(IoT)設(shè)備為手寫筆充電。

主要的制造商已經(jīng)開發(fā)了這些產(chǎn)品，全球行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)NFC論壇制定了必需的NFC無線充電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。如今，有超過30億部支持NFC的智能手機(jī)正在被使用，NFC無線充電市場已經(jīng)準(zhǔn)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(shù)是地球上最普遍的技術(shù)之一：世界上四分之一的人口已經(jīng)可以使用它了。根據(jù)ABI Research 2022年的一份報(bào)告，85%的消費(fèi)者使用NFC技術(shù)，近一半的人更喜歡使用手機(jī)或智能手表而不是免接觸式銀行卡進(jìn)行支付。

2023年這種普遍性正在推動NFC無線充電在移動設(shè)備上的興起，包括智能手機(jī)、智能手表、健身追蹤器和其他可穿戴設(shè)備，以及平板電腦和其他手持設(shè)備。其中大部分已經(jīng)使用NFC技術(shù)進(jìn)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(dāng)時(shí)NFC論壇發(fā)布了無線充電規(guī)范，將智能手機(jī)或其他支持NFC的設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)楸銛y式充電站。這意味著支持NFC的設(shè)備可以在沒有電纜的情況下為用小型電池供電的IoT設(shè)備無線充電，功率為1W，最終可達(dá)3W。這些設(shè)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(shè)備。

除了傳統(tǒng)的充電器-接收器設(shè)置外，當(dāng)將耳塞放在支持NFC的智能手機(jī)頂部，或?qū)⒂性磾?shù)字手寫筆放在其平板設(shè)備上時(shí)，就會發(fā)生NFC無線充電。在后一個(gè)示例中，通用手寫筆計(jì)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(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，也是唯一可用的開放數(shù)字手寫筆標(biāo)準(zhǔn)。它是Google Chromebook的標(biāo)準(zhǔn)配置。

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

• 充電方便

• 更好的可訪問性，因?yàn)樵摲椒ㄏ藢﹄娋€的需要

• 可靠性，因?yàn)闆]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(dá)15%的普通人對金屬過敏)

• 允許使用手機(jī)進(jìn)行設(shè)備編程和配置

小于3W的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

NFC論壇和行業(yè)分析師預(yù)測，今年，我們將看到采用NFC無線充電技術(shù)的產(chǎn)品大放異彩。許多主要的行業(yè)參與者已經(jīng)推出了用于NFC無線充電的芯片組，這個(gè)機(jī)會意義重大。

恩智浦半導(dǎo)體(NXP)首席標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)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(jīng)過認(rèn)證的技術(shù)，可以在無法使用電纜時(shí)使用NFC為小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無線充電，”他說，“我們的目標(biāo)是讓NFC無線充電成為給小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電的無線充電事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，功率可達(dá)3W?！?/span>

補(bǔ)充Qi

NFC無線充電補(bǔ)充了無線充電聯(lián)盟的Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)了整個(gè)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(biāo)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(jīng)作為終端解決方案相互補(bǔ)充。Qi充電器通常還執(zhí)行NFC卡保護(hù)。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(shè)備市場也是NFC無線充電技術(shù)的一個(gè)重要機(jī)會，可帶來優(yōu)勢并節(jié)省設(shè)計(jì)成本。

根據(jù)Zebra工程研究員、解決方案架構(gòu)師、技術(shù)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(bǔ)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(jì)劃將NFC無線充電擴(kuò)大到3W以上，甚至5W的原因之一，因?yàn)槠髽I(yè)設(shè)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(guān)于全球無線電力市場的最新報(bào)告中預(yù)測，包括NFC充電在內(nèi)的基于高頻的無線充電市場將實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁增長，隨著快速的采用，預(yù)計(jì)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(jī)以及/或者平板電腦，NFC充電的機(jī)會可能會使接收器單元的出貨量增加一倍。

芯片廠商引領(lǐng)潮流

意法半導(dǎo)體(ST)和NXP是NFC無線充電的先驅(qū)。ST的ST25系列NFC和RFID標(biāo)簽及讀取器IC中的產(chǎn)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(yīng)用中，目標(biāo)天線尺寸范圍低至0.15in2 (1cm2)以下?！?nbsp;ST的NFC產(chǎn)品營銷經(jīng)理Peter Neger-Loibner表示，“使用PCB或柔性PCB天線，這些產(chǎn)品可以成為復(fù)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(fèi)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(chǎn)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(biāo)是簡化NFC無線充電技術(shù)，讓我們的客戶更輕松，并加速其在新應(yīng)用中的采用?！?nbsp;Panthronics產(chǎn)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(shí)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(rèn)為，我們正在見證數(shù)字手寫筆、可穿戴設(shè)備、智能眼鏡和(智能)戒指、耳戴式設(shè)備和醫(yī)療傳感器中基于NFC技術(shù)的驚人時(shí)代的開始。所有這些設(shè)備都將通過NFC無線充電改善客戶體驗(yàn)?！?/span>

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(diǎn)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(biāo)是幫助客戶以極具成本效益的方式實(shí)現(xiàn)NFC功能，”英飛凌產(chǎn)品營銷和業(yè)務(wù)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(shè)備的PCB尺寸限制是客戶要求更高集成度的另一個(gè)原因。”

合作讓未來更美好

為整個(gè)行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)需要大量的工作。NFC論壇匯集了300多個(gè)組織，論壇成員與數(shù)十個(gè)技術(shù)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(xiàng)涉及許多不同參與者的技術(shù)，您需要一個(gè)可靠的基礎(chǔ)來實(shí)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(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)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(wǎng)站EE Times歐洲版，參考原文：2023: The Year of NFC Wireless Charging，由Ricardo Xie編譯。)