AirFuel联盟宣布发布AirFuel RF，这是一种新的无线功率传输（WPT）全球标准，有可能让设计师在设计和实施新的物联网设备方面有更多的自由。这一消息发布之际，物联网设备在家庭和工作场所都变得越来越普遍，预计到2025年将有220亿台设备。

随着设备数量的不断增加，供电不再是一项简单的任务。电池提供了一种设备上的解决方案，但在电量耗尽时需要手动更换，而传统的电源线可以很快形成一个由电线组成的老鼠窝。无线电源提供了一种在没有电池或电线的情况下为设备供电的可行方法，但通常在范围或效率方面受到限制。然而，随着AirFuel射频标准的发布，物联网领域的无线电源突然成为一个有吸引力的潜在解决方案。

 

无线充电领域。由AirFuel提供的屏幕截图（点击图片放大）

 

本文概述了AirFuel联盟和AirFuel RF标准，以及使AirFuel RF成为有效无线电源的技术骨干。此外，我们将讨论AirFuel RF的一些目标用例，以帮助设计师了解如何将该标准纳入下一代物联网设计中。

 

从特斯拉到今天

自从尼古拉·特斯拉在科罗拉多州派克峰建造了他的塔以来，工程师们一直在追逐通用无线电源的梦想。虽然我们现在了解了特斯拉实验背后的物理原理，但我们也知道，WPT并不像在城市中架设特斯拉线圈那么简单。为了开发既高效又有效的无线电源，一组组织成立了AirFuel联盟，目标是标准化WPT。

在撰写本文时，有许多机制可以无线传输电力。最常见的方法依赖于电磁（EM）感应，通常用于功率只能在毫米级距离上传输的应用中。电磁感应依靠两个线圈，一个在电源中，一个位于负载中，以磁场的形式传递能量。

 

The WattUp system block diagram

Energous的WattUp系统框图显示了与其他方法相比，RF WPT如何用于远距离传输功率。图片由Energous提供

 

WPT的另一种常见形式是射频（RF）传输，通常用于在全球范围内发送信息。虽然RF确实具有在世界各地发送功率的能力，但它通常不足以为长距离的负载供电，并且依赖有源放大器来提取任何有用的信息。基于射频的短距离无线电源设备已经存在了一段时间，但到目前为止，还没有统一到任何一个标准下。

 

AirFuel RF：扩大WPT的覆盖范围

由于将设备限制在距离电源几毫米以内通常是不现实的，AirFuel联盟开发了AirFuel RF标准，将基于RF的WPT开发统一在一个标准下。该标准的定量结果仍不可用，但AirFuel联盟报告了一些有前景的指标，如在距离充电器“几英尺”的地方进行多设备充电，而不需要精确放置。

 

The AirFuel RF system architecture

AirFuel射频系统架构说明了射频WPT系统的基本系统级组件。随着距离（和路径损耗）的增加，系统的效率降低。图片由AirFuel提供

 

虽然无线手机充电等高功率应用对于AirFuel RF来说仍然遥不可及，但物联网领域常见的低功率设备将从该标准中受益匪浅，因为低功率可以快速传输和获取。此外，AirFuel RF标准具有可扩展性，确保无论环境如何都能轻松部署。

 

空气燃料射频中的相位

与任何新标准一样，时间将是对AirFuel RF的终极测试，以确定其作为低功率能源的有效性。该标准的一个主要未知因素是效率，因为长距离传输RF能量本质上会增加浪费的功率。AirFuel RF也不太可能作为一个独立的系统工作，因为电源的长期功率损失可能会导致系统范围内的停机。有兴趣在实际环境中测试AirFuel射频标准的组织可以考虑使用AirFuel的评估套件。

无论如何，扩大WPT的范围可以提供一种无处不在的电源，设计师可以使用它来缩小现有设计或激发新的创新。随着使用AirFuel RF的实际结果越来越普遍，设计师可以权衡该标准的好处和权衡，以决定切割电线是否适合他们的项目。