導讀

NFC無線充電標準（WLC）的批準，無疑是一個重要的市場信號，未來隨著越來越多的物聯網設備加入，尤其是越來越多的微型低功耗物聯網設備的產生，無線充電技術將成為一個重要的趨勢。

如果給你一種最高支持1W充電功率的無線充電技術，你認為它有意義嗎？ 或許會有人調侃“這簡直是在開歷史的倒車！”的確，在40W、65W無線快充屢見不鮮的當下，對于大多數消費者來說，1W的無線充電功率似乎太過于“雞肋”。

但是，歷史總有驚人的相似之處，比如LPWAN作為一種低功耗的廣域網絡技術，它解決的正是數十億低功耗物聯網終端供電問題。 因此從技術發展的角度來看，技術不是朝著高大上的方向迭代，而是應該朝著便宜好用的方向迭代。這才是真正的迭代，有用的迭代。

2020年5月，NFC（Near Field Communication，中文名“近場通信”）標準官方組織NFC論壇（NFC Forum）宣布，新的“無線充電規范”（Wireless Charging Specification，簡稱“WLC”）已經獲得批準。根據NFC論壇的解釋，WLC標準支持在NFC的設備中使用一根天線來實現通信和充電功能的二合一，因此目前通過這個解決方案最高僅能實現1W的充電速度（WLC標準的無線充電支持250毫瓦、500毫瓦、750毫瓦和1瓦四種功率的傳輸等級）。

沒錯，這個NFC技術就是大家十分熟知、應用很廣的NFC，比如乘坐公交車時刷的公交卡、進出小區時用到的門禁卡、在商場購物支付時所用的銀行卡，以及像智能手表、智能手機中都附帶的NFC功能等。 那么，我們今天就來看看，NFC到底如何實現無線充電的功能，1W的充電功率又將撬動多大的市場？

市場“變革”

無線充電其充電過程不需要任何有線作為電量傳輸介質，甚至已經發展到了無需接觸也能實現“隔空”充電，因而促使電子產品充電體驗獲得了大幅度的提升。

但盡管如此，無線充電真正普及到我們的生活卻用了近40年。早在1978年，美國人喬治·博格爾就通過給電動汽車充電開啟了無線充電用例的先河。而我們現在所應用最廣、普及度最高的無線充電技術則是在2010年3月，由無線充電聯盟針對智能手機、平板等設備推出的“Qi”標準。

 “Qi”標準采用的是電磁感應技術進行輸電，而NFC則是采用了電磁感應技術進行通信，因此看似兩個無關的功能其實在實現原理上別無二致。如此以來也就造就了NFC無線充電的三大優勢：

第一個優勢，即能量傳輸與數據傳輸在物理層的硬件電路上合二為一，讓一些對充電功率要求不高的產品，如小型低功耗的物聯網設備，可以在設計中省去傳統的Qi充電線圈。

第二個優勢，即NFC無線充電技術天線尺寸相較于高功率的Qi標準的無線充電技術天線尺寸進行了數倍的縮減，這是由于Qi標準工作頻率一般為125KHz，而NFC無線充電技術工作頻率在更高的13．56MHz。

因此，Qi標準天線尺寸設計一般需要10厘米甚至更長，但NFC無線充電技術天線尺寸則可縮小到1厘米以下。

 第三個優勢，基于NFC的工作原理，提供更大的能量驅動一些無源設備，滿足越來越多的無源物聯網的需求。 比如，智能眼鏡是當前各大設備制造廠商爭相搶占的賽道，作為可穿戴設備的一種，智能眼鏡憑借“解放”雙手，操作簡便、體積更小而被視為未來智能科技產品的重要增長點。早在2019年，業界就推出支持NFC無線接觸式充電的設備，可使數據傳輸與充電同時進行。

保證“適用”在上述文章中我們已經闡述了NFC無線充電的前兩個優勢：NFC無線充電使能量傳輸與數據傳輸在硬件實現了二合一，其次實現了相對“Qi”標準下更小的天線尺寸設計，因此，NFC無線充電技術更值得一敘的應用場景在于對小型低功耗物聯網設備的支持。

相比“Qi”標準明確更適合對充電功率要求更高的大型電子產品，如智能手機、平板電腦以及其他體積較大的產品，NFC無線充電對其目標設備也有明確的適用范圍。

WLC規范從一開始就表明了NFC無線充電的主要應用領域，即智能手表、智能手環、無線耳機、手寫筆這樣的小型物聯網設備。

2021年10月，NFC論壇再次就WLC功能進行了優化，批準并通過了無線充電規范WLC 2．0，新規范從內容上更加利于微型物聯網設備和消費電子實現無線充電，它支持更小的無線尺寸，擴大了可使用智能手機和其他NFC設備進行無線充電的消費設備和物聯網設備范圍。

比如平板電腦上的電容筆，目前大多采用的是藍牙配對，相比NFC配對而言步驟更加繁瑣。 另外在充電方式上，如果采用傳統的無線充電方式，首先，大功率對于電池容量嬌小的電容筆而言本身就是“殺雞用牛刀”；其次，筆身內增加線圈無疑也會帶來筆身重量的增加和設計復雜度的提升。

類似的場景其實還有很多，比如智能電動牙刷、無線TWS耳機等等。 而NFC無線充電最大的優勢在于，可支持終端設備廠商在有限的空間下不斷優化產品。一方面，如果設備中搭載了NFC芯片，廠商可以放棄單獨的無線充電技術；另一方面，減去電磁線圈的部署，應用更小的NFC天線可為更大的電池或其他組件騰出地方，使空間有限的小型物聯網設備更容易被設計。

此外，采用NFC無線充電技術通過數據傳輸還能使充電過程更易被檢測和控制，在充電之外，也能通過數據傳輸帶來更多有價值的附加功能，實現用戶體驗上的升級，比如配件的防偽識別、藍牙配對、固件升級等等。

合適“時間”

IoT Analytics創始人兼首席執行官Knud Lasse Lueth曾經公開表示：“到2025年，預計將會有超過300億的物聯網連接，幾乎平均每人擁有4臺物聯網設備?！倍@些物聯網設備，并不包括智能手機、個人電腦、平板等，它們大多是小型低功耗的可穿戴物聯網設備，比如無線耳機、智能手表、智能筆等一系列產品，當然未來還將有更多的低功耗智能硬件。

在無線充電成為趨勢的當下，對充電功率要求更高的大型產品有“Qi”標準；而針對充電功率要求不高，反而對成本、體積、技術普及度等有更高要求，基于NFC無線充電技術的“WLC”標準不失為一種更好的選擇。

首先從市場教育方面來看，NFC無線充電可謂有著得天獨厚得優勢。應用上，NFC應用已經覆蓋了相當廣闊的領域，包括在非接觸式支付、訪問控制（門禁）、設備配對、電子政務（護照）、公共交通票務系統以及消費電子產品等眾多應用領域中都有應用。 而WLC標準得到批準，也就意味著未來可以直接通過帶有NFC功能的有源設備實現充電，比如自帶NFC功能的智能手機可以搖身一變成為“移動電源”，為其他帶有NFC功能的物聯網設備充電?；丶议_門解鎖智能鎖的時候就會像刷手機進地鐵站一樣方便、安全。

 其次從供應鏈發展來看，基于NFC方式的無線充電并不意味著現有設備都能在不更換硬件的基礎上實現固件升級就能實現這一功能，還需要產業鏈的進一步協同。

作為NFC無線方案領導企業，ST意法半導體的NFC無線充電解決方案通過在系統尺寸和使用靈活度、可彎曲的天線PCB的可用性上的工作富有成效，能有效降低BOM成本。目前，其旗下產品包括ST25 NFC ／ RFID標簽、ST25動態NFC標簽、ST25R NFC讀寫器、ST21 NFC控制器以及ST33／54一體式安全NFC解決方案等。

目前，意法半導體作為NFC論壇的贊助成員，正積極推動通過其產品的認證，來保障產業鏈需求。寫在最后NFC無線充電標準（WLC）的批準，無疑是一個重要的市場信號，未來隨著越來越多的物聯網設備加入，尤其是越來越多的微型低功耗物聯網設備的產生，無線充電技術將成為一個重要的趨勢。

當然，鑒于NFC無線充電技術自身的技術壁壘并在市場上已大獲成功，NFC將不會對任何無線充電技術形成替代，反而會成為一個重要的補充選擇，帶給物聯網設備更靈活、更低成本、更容易的充電方式。