引言

日前市場(chǎng)上傳出蘋(píng)果新一代機(jī)種將導(dǎo)入無(wú)線充電技術(shù)；另一則消息則是蘋(píng)果加入了無(wú)線充電聯(lián)盟WPC。蘋(píng)果一向代表產(chǎn)業(yè)風(fēng)向球、引領(lǐng)主流市場(chǎng)走向，接二連三的消息傳出，似乎預(yù)告了行之有年、尚未開(kāi)花結(jié)果的無(wú)線充電技術(shù)與市場(chǎng)榮景即將來(lái)臨。

 

根據(jù)IHS市場(chǎng)研究報(bào)導(dǎo)，2017年無(wú)線充電裝置（Rx）和無(wú)線充電板（Tx）總出貨量預(yù)計(jì)會(huì)超過(guò)６億臺(tái)，至2025年Tx與Rx總出貨量以倍數(shù)成長(zhǎng)達(dá)到28億臺(tái)，從圖一我們可得知，手機(jī)、智能手表等無(wú)線充電裝置已成為無(wú)線充電市場(chǎng)主要推力，連帶拉高充電板出貨。

圖一、全球無(wú)線充電產(chǎn)品出貨量，數(shù)據(jù)源：IHS

 

隨著市售無(wú)線充電機(jī)種愈來(lái)愈多，充電產(chǎn)品版本是否向下兼容、產(chǎn)品間的互操作性是否影響用戶體驗(yàn)或是無(wú)法供電等潛在問(wèn)題成為技術(shù)上需克服的困難點(diǎn)。一套完整的無(wú)線充電產(chǎn)品驗(yàn)證方案，除了互操作性測(cè)試，亦包含標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、充電效能與效率驗(yàn)證。

 

標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證旨在確認(rèn)產(chǎn)品是否符合協(xié)會(huì)制定的測(cè)試規(guī)格，以確保產(chǎn)品在一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，為廠商最基本的質(zhì)量檢測(cè)門(mén)坎；無(wú)線充電效能與效率驗(yàn)證則是進(jìn)一步確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量在不同產(chǎn)品規(guī)格下應(yīng)有的表現(xiàn)能力與相對(duì)應(yīng)之滿意度，包括安全機(jī)制確認(rèn)、充電效能、充電效率等，旨在創(chuàng)造產(chǎn)品差異化以提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。透過(guò)百佳泰觀察，目前全球知名在線購(gòu)物網(wǎng)站販賣(mài)的無(wú)線產(chǎn)品項(xiàng)目中，僅有少數(shù)的無(wú)線產(chǎn)品通過(guò)認(rèn)證，其余大多數(shù)皆屬于未認(rèn)證產(chǎn)品；相對(duì)于技術(shù)發(fā)展成熟度較高的USB、HDMI產(chǎn)品，足以顯示無(wú)線充電產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證上仍有一段距離需邁進(jìn)。

 

無(wú)線充電測(cè)試重點(diǎn)(Wireless Charging Test Focus)

目前無(wú)線充電技術(shù)根據(jù)使用者習(xí)慣大致可應(yīng)用在以下常見(jiàn)環(huán)境：公共場(chǎng)所、車(chē)用、辦公室及家用。由于各場(chǎng)域特性不同，故使用方式也不同，注重的測(cè)試特點(diǎn)亦不相同。現(xiàn)在，就讓我們看看三大領(lǐng)域的測(cè)試重點(diǎn)吧!

圖二、三大領(lǐng)域無(wú)線充電測(cè)試重點(diǎn)

 

 1. 公共領(lǐng)域方面 ，例如人來(lái)人往的咖啡店、機(jī)場(chǎng)，消費(fèi)者的各類(lèi)型手機(jī)是否能夠和公共場(chǎng)所提供的充電板正常配對(duì)并充電為首要考慮因素，故互操作性測(cè)試為主要測(cè)試重點(diǎn)。

 

 2. 車(chē)用領(lǐng)域方面 ，由于天氣變化及空氣流通問(wèn)題，使得廠商需特別注意溫升安全機(jī)制，另外一般駕駛者常會(huì)順手把銅板隨意放置在駕駛座旁的凹槽，當(dāng)使用者沿用舊有習(xí)慣，任意將銅板放置在車(chē)內(nèi)通電的充電板上時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致銅板不當(dāng)?shù)丶訜?，?strong>異物偵測(cè)(Foreign Object Detection: FOD)功能驗(yàn)證同時(shí)為車(chē)用無(wú)線充電重點(diǎn)之一（注一）。

 

3. 家用與辦公室方面，兩種室內(nèi)環(huán)境的使用方式和情境相互交錯(cuò)重迭，我們將兩者歸納在同一領(lǐng)域。首先，我們觀察到兩者都是非常注重充電效率表現(xiàn)的，隨著未來(lái)中功率家用電器在需求上不斷提升，而上班族希望以最短的時(shí)間充飽電力以快速處理大小會(huì)議、外出拜訪客戶等公事，無(wú)線充電的快充技術(shù)是否滿足以上需求將為廠商考慮因素，因此充電效能與效率驗(yàn)證也就格外重要。最后，我們亦發(fā)現(xiàn)使用者情境分析可協(xié)助模擬多元化的真實(shí)家用及辦公室使用情況，將情況加以分析以降低潛在風(fēng)險(xiǎn)并改進(jìn)。

 

三大場(chǎng)域各有其重視的測(cè)試特點(diǎn)，然兼容性問(wèn)題并不局限在某一特殊領(lǐng)域，是現(xiàn)在普遍存在的現(xiàn)象。百佳泰將透過(guò)本篇文章深入淺出解析互操作性測(cè)試結(jié)果，將其測(cè)試結(jié)果量化以評(píng)估每項(xiàng)產(chǎn)品的表現(xiàn)能力及潛在風(fēng)險(xiǎn)，加以歸納結(jié)論，作為消費(fèi)者選用之參考以及廠商掌握互操作性潛在風(fēng)險(xiǎn)之依據(jù)。

注一：異物偵測(cè)(foreign Object Detection: FOD)為當(dāng)充電板偵測(cè)到任何異物接觸時(shí)會(huì)立即停止供電，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

 

百佳泰無(wú)線充電互操作性測(cè)試剖析 (Wireless Charging Interoperability Test Analysis)

目前市場(chǎng)上是由Wireless Power Consortium(WPC)以及 AirFuel Alliance 兩個(gè)協(xié)會(huì)主導(dǎo)無(wú)線充電技術(shù)市場(chǎng)，前者主推磁感應(yīng)技術(shù)（Magnetic Induction）；后者則是并行磁感應(yīng)（Magnetic Induction）及磁共振（Magnetic Resonance

）技術(shù)推廣。百佳泰參考兩者制定的無(wú)線充電互操作性測(cè)試規(guī)范，加以改良規(guī)劃成為更嚴(yán)謹(jǐn)測(cè)試流程及準(zhǔn)則，并于近日?qǐng)?zhí)行了小規(guī)模的手機(jī)與無(wú)線充電板交叉驗(yàn)證研究測(cè)試。本次測(cè)試樣本為市面上隨機(jī)購(gòu)買(mǎi)的10臺(tái)手機(jī)(Rx)及8個(gè)充電板(Tx)，包含認(rèn)證產(chǎn)品以及未認(rèn)證產(chǎn)品，因市面上采用AirFuel Alliance標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品并不多，測(cè)試樣本中認(rèn)證產(chǎn)品主要以WPC無(wú)線充電規(guī)格Qi為主。

 

Qi的規(guī)格演進(jìn)已從最早版本的V1.0、V1.1至V 1.2，從V1.1版本開(kāi)始導(dǎo)入異物偵測(cè)(Foreign Object Detection: FOD)功能，從V1.2版本始定義BPP (Baseline Power Profile)低功率5W以及EPP (Extended Power Profile) 中功率15W。WPC雖已不再接受廠商申請(qǐng)V1.0及V1.1認(rèn)證，然市面上依然充斥著不少 V1.0、V1.1 的裝置；同時(shí)，因應(yīng)市場(chǎng)對(duì)于快充的需求，業(yè)界亦推出自有的無(wú)線快充規(guī)格，例如三星閃充10W，故當(dāng)消費(fèi)者將不同規(guī)格充電板及手機(jī)配對(duì)時(shí)，相對(duì)而言互操作性的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)提升。

圖三、WPC無(wú)線充電規(guī)格Qi的演進(jìn)

 

 測(cè)試結(jié)果解析: 

首先請(qǐng)讀者參考圖四，直列為T(mén)x充電板，橫排為Rx手機(jī)，藉由不同顏色標(biāo)示，可清楚看出產(chǎn)品所支持的規(guī)格以及所屬認(rèn)證/非認(rèn)證產(chǎn)品。每一格數(shù)值是一次Tx和Rx配對(duì)測(cè)試結(jié)果，共五種等級(jí)，分別為0分、0.5分、0.75分、0.9分及1分（注二）。衡量一個(gè)Tx或Rx產(chǎn)品的互操作性表現(xiàn)，需將每格數(shù)值加總起來(lái)，首先以排名第一U牌Tx為例，該機(jī)種和10種Rx的互操作性結(jié)果總積分為10分；S牌Tx總積分為9.9，名列第二，總積分得分越高者，表現(xiàn)能力愈佳；反之則表現(xiàn)能力較差，以此類(lèi)推。

 

在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，有諸多需要注意的準(zhǔn)則，一次完整的Tx和Rx測(cè)試，除了需成功完成充電，亦不能中斷充電動(dòng)作，測(cè)試者須全程監(jiān)控，以確認(rèn)沒(méi)有任何問(wèn)題產(chǎn)生與充電中斷。

圖四、無(wú)線充電互操作性測(cè)試結(jié)果，Tx代表充電板，Rx代表手機(jī)

 

注二：測(cè)試結(jié)果數(shù)值說(shuō)明

1 分 : Tx可和Rx可正常運(yùn)作，無(wú)任何異?，F(xiàn)象發(fā)生

0.9分 : Rx可以充電，然啟動(dòng)充電的時(shí)間略微超過(guò)3秒鐘，并不影響使用者觀感

0.75分: Rx可以充電，然啟動(dòng)充電的時(shí)間超過(guò)3秒鐘，已影響到使用者觀感

0.5分 : 追蹤Log發(fā)現(xiàn)Tx和Rx在溝通上發(fā)生問(wèn)題，不影響充電，若嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響產(chǎn)品性能表現(xiàn)

0 分 : Rx和Tx無(wú)法溝通，無(wú)法啟動(dòng)充電模式

 

從研究分析，我們可歸納出以下結(jié)論:

 1. 不同認(rèn)證版本產(chǎn)品間存在互操作性問(wèn)題 

同屬早期規(guī)格Qi V1.0的N牌和M牌Tx充電板(分別排列第六名和第八名)，與和相對(duì)較新規(guī)格Qi V1.1/Qi V1.2的Rx手機(jī)有明顯互操作性問(wèn)題，我們亦觀察到M牌充電板甚至和認(rèn)證過(guò)的兩種型號(hào)S牌手機(jī)無(wú)法溝通，導(dǎo)致無(wú)法充電情況發(fā)生。從手機(jī)端切入，同為Qi V1.1規(guī)格、分別排名第八及第十的兩種M牌手機(jī)亦和多數(shù)充電板產(chǎn)生互通問(wèn)題，其中包含未認(rèn)證充電板，以及V1.0、V1.1版本的充電板。

 

從以上結(jié)果可得知，屬于早期V1.0規(guī)格互操作性較差，即便產(chǎn)品通過(guò)最基本的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證門(mén)坎，在不同Qi版本認(rèn)證下的產(chǎn)品確實(shí)會(huì)產(chǎn)生互操作性問(wèn)題。我們針對(duì)這個(gè)結(jié)論，對(duì)廠商提出以下兩點(diǎn)建議：1.在產(chǎn)品認(rèn)證上最好導(dǎo)入最新規(guī)格以提升互操作性質(zhì)量。2.除了標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證之外，須采用更完整的測(cè)試方案以全方位檢視產(chǎn)品不同面向。而消費(fèi)者亦盡量選擇版本較新的無(wú)線充電產(chǎn)品。

 

 2.不同產(chǎn)品組件導(dǎo)致互操作性表現(xiàn)不一 

本次測(cè)試選擇了兩款未經(jīng)認(rèn)證的充電板，而兩種品牌在互操作性測(cè)試中表現(xiàn)不一。排名第四的M牌充電板在和十種手機(jī)交叉驗(yàn)證之后，獲得了總積分9分；排名第七的A牌充電板僅得到7.5分，甚至和排名第十名的M牌手機(jī)無(wú)法溝通，完全無(wú)法充電。

 

影響無(wú)線充電產(chǎn)品質(zhì)量有三大因素，分別為產(chǎn)品規(guī)格，芯片以及線圈，經(jīng)由實(shí)際拆解兩個(gè)未認(rèn)證的充電板，我們發(fā)現(xiàn)A牌及M牌雖使用同款芯片，然在互操作性上卻產(chǎn)生不同結(jié)果，會(huì)導(dǎo)致此結(jié)果有多種可能，包含線路設(shè)計(jì)及搭配的線圈等，需要抽絲剝繭方才得知，百佳泰可針對(duì)不同疑點(diǎn)，進(jìn)而提供更深層的驗(yàn)證，以協(xié)助廠商發(fā)掘問(wèn)題癥結(jié)點(diǎn)。

 

 3. 加強(qiáng)測(cè)試規(guī)格以改善同品牌Tx和Rx互操作性問(wèn)題 

同為Qi V1.1版本的I牌的充電板和I牌手機(jī)充電套竟然在測(cè)試過(guò)程發(fā)生溝通上的問(wèn)題，我們推測(cè)Rx與Tx源自于不同供貨商之故。同品牌發(fā)生互操作性問(wèn)題和一般消費(fèi)者認(rèn)知差異極大，消費(fèi)者總是認(rèn)為選擇同品牌的配對(duì)產(chǎn)品最為安心，為了建立產(chǎn)品可信度，廠商除了在出貨前需要嚴(yán)格把關(guān)，另更須做好供貨商管理以及制訂更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試規(guī)格以維持質(zhì)量。

 

總結(jié)

隨著蘋(píng)果導(dǎo)入無(wú)線充電技術(shù)，加上使用者對(duì)于快充的需求日益俱增，連帶著無(wú)線充電中功率（15Ｗ）產(chǎn)品的詢問(wèn)度增加，然快充技術(shù)因提供較大電流將導(dǎo)致產(chǎn)品過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生，易衍伸出更多問(wèn)題。目前市場(chǎng)機(jī)制及秩序尚未建立，故一套完整的無(wú)線充電產(chǎn)品驗(yàn)證方案，包含互操作性測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、充電效能與效率驗(yàn)證是必要的。藉由不同品牌裝置間的優(yōu)劣程度及特性比較分析，廠商可明確訂定出產(chǎn)品的市場(chǎng)定位，進(jìn)一步透過(guò)合適的營(yíng)銷(xiāo)策略以提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，以滿足消費(fèi)者對(duì)充電市場(chǎng)的期望。