无线供电新技术：从10m远处为20个终端提供1W电力

　　日本KDDI与美国初创企业Ossia共同开发出了可对分散在室内的多台设备同时供电的无线供电技术“Cota”。从理论上来说，“可向距离供电装置 10m左右的多个终端分别提供最大1W的电力”（Ossia的解说员）。即便受电终端的位置发生移动也能进行供电。除了手机及可穿戴终端之外，两公司还打算将该技术应用于智能锁及恒温器等IoT设备。

　　图1 可向10m远处的终端无线供电

　　KDDI 与Ossia共同开发出了可对分散在室内的多台设备同时供电的无线供电技术“Cota”。特点是可分别向距离供电装置10m左右的多台终端最大提供1W的电力。在2016年1月举行的“2016 International CES”上，两公司使用支持Cota的试制供电装置，向智能手机及智能锁进行了供电。 （点击放大）

　　图2 利用多重路径来发送电波

　　Cota使用数百个天线，通过多重路径来发送电力，虽然每个路径的电波比较微弱，但可在接收点获得很大电力。（图：《日经电子》根据Ossia的资料绘制） （点击放大）

　　在2016年1月举行的“2016 International CES”上，两公司构建了采用Cota的试制系统，并进行了运行演示（图1）。此次使用试制的圆筒状供电装置，对智能手机及智能锁进行了供电。

　　利用信标

　　Cota 的大致工作原理如下。首先，由受电终端每秒向供电装置发送100次信标信号。由收到该信标信号的供电装置掌握与受电终端之间的信号传播特性。供电装置利用这种传播特性，发送2.4GHz的供电电波，以便让受电终端能够接收到最大电力。供电天线由数百个天线构成。将这种原理当做波束赋形（Beamforming）的供电版，应该比较容易理解。

　　据介绍，使用大量天线的理由是由此减弱各个受电路径上的电波，以防对人体及其他设备带来不良影响。因为使用的是电波，所以称之为“电波方式”。

　　据KDDI的解说员介绍，第三方机构美国CKC Laboratories对Cota实施了EMC验证。已证实该技术符合FCC（美国联邦通信委员会）的规定。

　　KDDI 通过该公司和Global Brain共同设立的投资基金“KDDI Open Innovation Fund”，于2015年1月向Ossia进行了投资。据介绍，KDDI是考虑到有利于提高智能手机及IoT设备的方便性，才决定向Ossia投资的。因为符合FCC的规定，所以“首先打算从美国市场开始推广。目标是在2017年的CES前后完成最终产品。我们打算在美国取得一定业绩之后再进军日本市场。不过，日本需要从制定相关法规开始做起，因此需要时间，我们打算扎实推进”（KDDI的解说员）。

　　另据介绍，除了KDDI之外，美国英特尔投资（Intel Capital）公司也向Ossia进行了投资。总额“约为30多万美元”（Ossia的解说员）。

　　与现有无线供电技术的应用领域不同

　　用于智能手机的无线供电技术，比如“Qi”等已经实现实用化。这种无线供电技术需要让供电装置和受电终端的距离挨得比较近。而Cota的特点是可以从较远的位置供电。不过，Qi可供应的电力为5W以上，而Cota仅为1W。“虽然技术上可以提供更大的电力，但为了符合FCC等各地区的规定，只提供了1W的电力”（KDDI的解说员）。

　　因此，现有无线供电技术与Cota应用于不同的用途。“比如，智能手机及平板电脑等电池容量较大的设备可使用Qi等技术，而可穿戴终端及IoT终端等电池容量较小的设备可使用Cota”（KDDI的解说员）。

　　图3 面向IoT设备开发出了5号电池型受电技术

　　面向恒温器及智能锁等使用5号电池来驱动的设备，试制出了5号电池型受电终端。 （点击放大）

　　在IoT终端中，还有恒温器及智能锁等使用5号电池来驱动的产品。因此，此次试制了5号电池型受电终端（图3）。配备了Cota用天线、受电IC（接收器IC）、临时储存电力的二次电池。据介绍，目前最多可支持20个5号电池型终端，可分别向各个终端提供最大1W的电力。

　　试制的供电装置配备了16块主板。各主板安装了多个天线和供电IC（发送器）（图4）。运行演示使用的试制品的尺寸目前为“垃圾桶大小”（Ossia的解说员），“2016年5～6月前后将缩小至约一半大小”（该解说员）（图5）。

　　图4 配备了多个天线和供电IC

　　供电装置配备的主板上安装了多个天线和供电IC（a）。供电IC等预定由Si-Ware公司提供（b）。 （点击放大）

　　

　　图5 新一代产品将缩小尺寸

　　据介绍，正在开发的供电装置的体积只有目前的试制品的约一半。 （点击放大）

　　预定供电IC于2016年第一季度提供样品，受电IC于2016年第二季度提供样品。将由埃及Si-Ware Systems公司提供。