Ubiquity de Powercast utiliza RF para cargar dispositivos de forma inalámbrica

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Powercast ha presentado sus transmisores de energía inalámbricos Ubiquity, que utilizan energía de radiofrecuencia (RF) para cargar dispositivos por aire.

La compañía con sede en Pittsburgh, Pensilvania, mostró su transmisor Ubiquity, un transmisor de potencia de RF de costo ultra bajo, en CES 2023, la gran feria comercial de tecnología en Las Vegas esta semana.

Si esto suena un poco loco, la transferencia de electricidad a través del aire para alimentar un aparato electrónico parece imposible. Nikola Tesla, el pionero de la radio, intentó sin éxito hacerlo a principios del siglo XX. Los obstáculos técnicos han plagado los intentos de hacer lo mismo desde entonces.

Pero Powercast comenzó con la idea de usar radiofrecuencia, que proporciona su propia energía al hacer una conexión entre el transmisor y el receptor, en 2003. La compañía dijo que ha enviado más de 10 millones de dispositivos con más de 100 clientes. La empresa tiene 79 patentes. Escribí sobre la energía inalámbrica ya en 2008, pero todo lo que tenemos son dispositivos de carga por inducción.

Diseñado para ser un transmisor inalámbrico de RF económico, Powercast ha reducido la barrera de entrada donde la energía inalámbrica de RF puede volverse omnipresente con múltiples transmisores de RF que cubren cada hogar, dijo la compañía.

"La visión de Powercast es ver un transmisor de RF de bajo costo en cada habitación de cada casa", dijo Charles Goetz, director ejecutivo de Powercast, en un comunicado. "Al igual que los enrutadores Wi-Fi, una casa necesitará múltiples transmisores de RF para proporcionar suficiente cobertura de RF donde la carga inalámbrica conveniente, sin contacto, 'configúrelo y olvídese' se convierte en una realidad. Por lo tanto, recortamos costos y compartimos nuestro diseño Ubiquity a través de un diseño de referencia con un costo de material bajo de $ 5, o un módulo integrable, que permite a los fabricantes incorporar fácilmente la capacidad de transmisión de RF en sus propios productos para acelerar las redes de transmisores de RF en los hogares".

La arquitectura de energía inalámbrica por aire de Powercast tiene dos lados. Tiene un transmisor que envía RF por el aire, y tiene un receptor integrado en los dispositivos finales que recolecta esa RF del aire y la convierte en CC (corriente continua) tanto para comunicar datos como para alimentar dispositivos.

En el lado del transmisor, Ubiquity de Powercast vendrá en varias formas, todas capaces de cargar dispositivos habilitados para RF y comunicar datos de un lado a otro en una casa.

Los fabricantes tienen dos opciones para convertir sus propios productos, como electrodomésticos, televisores, sistemas de juegos, monitores de computadora o asistentes domésticos habilitados para IA, en transmisores Ubiquity RF. Un diseño de referencia con licencia permite a los fabricantes integrar solo los componentes electrónicos necesarios en sus propias placas de circuito por un costo de lista de materiales (BOM) de $5 o menos.

Y también tiene un módulo empotrable fácil de integrar que contiene toda la electrónica y el hardware necesarios. Los fabricantes agregarán una fuente de alimentación y una antena. Powercast trabajará con los fabricantes en un diseño de antena que mejor se adapte al tamaño específico de su producto.

Powercast también creó su transmisor Ubiquity independiente que combina su módulo integrable con una antena para mostrarlo en CES. Powercast producirá este transmisor del tamaño de un altavoz portátil.

En el lado de la recepción, los fabricantes pueden incorporar el pequeño chip receptor Powerharvester PCC110 de Powercast y una pequeña antena en sus dispositivos finales por alrededor de $ 1 para permitirles trabajar con un transmisor de RF, ya sea el Ubiquity independiente de Powercast o los productos de transmisión de RF creados con el Ubiquity integrado. módulo o diseño de referencia.

Esta arquitectura inalámbrica de alimentación a distancia puede cargar dispositivos de bajo consumo con una carga continua, confiable y de fondo. Los ejemplos de dispositivos finales incluyen controles remotos de TV, cepillos de dientes eléctricos, teclados y ratones, controladores de juegos, auriculares, auriculares, relojes inteligentes, pulseras de ejercicios, audífonos, relojes, máquinas de afeitar eléctricas, dispositivos de automatización del hogar y muchos más dispositivos.

Jason Gill, director de I+D de Powercast, dijo en un comunicado: "Los volúmenes están en el mercado de la electrónica de consumo, pero también es sensible a los precios. En respuesta a las solicitudes de estos fabricantes de una solución de carga inalámbrica sostenible y de ultra bajo costo, nuestra Los ingenieros perfeccionaron el diseño Ubiquity de antena única altamente eficiente que puede transmitir energía y comunicar datos. Los fabricantes pueden crear ecosistemas alimentados por RF respetuosos con el medio ambiente utilizando baterías recargables o sin baterías, lo que elimina los desechos electrónicos de baterías desechables y Problemas de reemplazo de batería".

El transmisor Ubiquity puede emitir hasta un vatio (EIRP de 3 W) y carga automáticamente varios dispositivos habilitados para RF que entran en su zona de carga, sin necesidad de alfombrillas de carga. Los dispositivos que consumen mucha energía se cargan más rápido a varios pies del transmisor, mientras que los dispositivos de energía ultrabaja como los sensores IoT pueden cargar hasta 120 pies.

"El mercado de semiconductores de transmisores de energía inalámbricos de campo lejano pronto verá una trayectoria de fuerte crecimiento con la mayoría de los ingresos provenientes del mercado de consumo", dijo Phil Solis, director de investigación de IDC, en un comunicado. "Por el lado del receptor, el mercado de consumo será el segmento más grande para 2024 y la gran mayoría de los ingresos para 2025. Se necesitan soluciones de bajo costo para habilitar los muchos dispositivos en el hogar que pueden beneficiarse de la energía inalámbrica".

El diseño de referencia licenciable de Ubiquity se espera para febrero de 2023. El módulo y el transmisor de Ubiquity se esperan para junio de 2023.

Un transmisor envía energía RF por el aire a un chip receptor integrado en un dispositivo, que la convierte en CC para recargar sus baterías o alimentar directamente el dispositivo. Esta tecnología de carga remota se comporta como Wi-Fi, donde los dispositivos habilitados se cargan automáticamente cuando están dentro del alcance de un transmisor de energía.

Las regulaciones en los Estados Unidos y Canadá limitan la cantidad de energía transmisible. Según la Parte 15 de la FCC, la potencia está limitada a cuatro vatios EIRP y Powercast transmite aproximadamente tres vatios EIRP.

Un pequeño receptor Powerharvester, integrado en sistemas o dispositivos, recolecta energía de RF enviada por aire desde un transmisor dedicado, como Powercaster o PowerSpot de Powercast, o desde fuentes de RF anticipadas como lectores UHF RFID o lectores NFC POS. El Powerharvester integrado luego convierte la RF a CC para alimentar directamente ese dispositivo sin batería o recargar sus baterías.

La compañía dijo que la carga es segura. Un usuario típico de teléfono móvil recibirá mucha más energía de RF de su propio teléfono móvil que de un transmisor Powercast correctamente instalado. Los dispositivos de carga pueden atravesar paredes.

Las soluciones típicas de carga por inducción, como las almohadillas de carga y los cepillos de dientes eléctricos, requieren que la fuente de energía y el dispositivo receptor estén muy cerca uno del otro para transferir energía de manera eficiente, generalmente dentro de milímetros, que es esencialmente una distancia cero. Estos tipos de soluciones generalmente requieren una alineación especial y almohadillas o cunas de carga. La tecnología basada en RF de Powercast proporciona alimentación a distancia a uno o más dispositivos y no compite directamente con las tecnologías de carga basadas en inducción.

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