无线电源：空气中的电流

　　大约一个世纪前，电子天才尼古拉·特斯拉在我们今天所使用的很多事物上都做了大量的先驱研发工作，从X射线和交流电，到效率电机、发电机和收音机的前身等。但是当他把自己丰富的想象力转向在空气中利用无线电波给各种无线设备发送电力时，却遭遇了一次成本高昂的失败。

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　　从过去快进到现在，有一家叫做Powercast的公司就在做当年特斯拉梦想要做的事情：通过无线电波给各种设备传输电力。“实际上，我们重新捡起了特斯拉的发明，”Powercast负责营销与研发的副总裁Harry Ostaffe说。“我们正在通过空气去给各种设备传输电力，替换掉昂贵而且不方便更换的电池。”

　　这种被称为电力收获的技术采用该公司书本大小的Powercast送电器，可将1瓦或3瓦的电力以915MHz无线射频输送到空气中。而在接收端，通过一个Powercast接收芯片可从空中截获电力，接收芯片可将射频能量转换为直流电。

　　目前，Powercast共开发了两种接收芯片。一块芯片适用于近距离送电，最高可连续输送4.2伏电压，直接供给极低压设备或者给电池充电。另一块芯片则用于较长距离送电，可产生一个最高达5.25伏的间歇性脉冲，直接为较低电压设备供电。

　　这些芯片可以从空气中捕获少量的可用电力(从微瓦级到毫瓦级)。这些电力虽然不足以为MP3或者手机供电，但是对于耗电量极少的设备，例如Kindle电子书等，却足够了。

　　然而，Powercast并不是为消费者电子产品设计无线送电系统的，而是专为各种监控环境的感应器供电的，例如炼油厂所使用的温度和压力感应器，或者家庭和办公室使用的烟雾感应器。如今的办公楼宇一般都会有门禁感应器、烟雾探测器和控制灯光开关的运动感应器等，所有这些感应器都可以使用Powercast的技术无线供电。

　　该公司的目标是最终研制出可以从各种环境资源如Wi-Fi信号中提取足够数量电力的技术。但是目前而言，Powercast的系统必须要有一部送电器才能工作，这就是说它的送电距离是有限制的。

　　“我们最大的敌人就是距离平方反比定律，”他开玩笑说道。物理学的这一基本定律是指，能量从一个点源向周围辐射——例如光或者无线电波——会随着距离的增加而急剧衰减。接收器距离送电器越远，所接收的能量就会下降得越快。

　　“迄今为止，我们的最远送电距离大约是40到45英尺，”他说。这个距离足以覆盖一户家庭或者写字楼内的几间相邻的办公室了。一般的办公场所每层每4万平方英尺就需要10或15部送电器，可以在楼内依墙放置，然后将天线指向中央。

　　NIST的Seiler也认为，无线射频转换成直流电(RF-to-DC)的技术对于某些类型的设备来说的确很有用。“这种技术的确大有前途，但是存在距离和电量上的局限性。但是它还是可以给很多小型设备供电的。”

　　Powercast并非研制RF-to-DC技术的唯一公司。日本的电业工作公司早就在研发类似的系统，他们利用的是可特殊矫正的天线。不过Powercast声称，它已经领先于竞争对手，可以把芯片做到产品中去。

　　到2012年，Powercast希望生产出家用感应器，可以给烟感探测器供电，永远都不再需要更换电池了。该公司还在研究如何缩小送电器的外形尺寸以方便家庭使用。Ostaffe设想了一个微型送电器，只有“儿童室夜间照明灯一样大小，但又足可以给一家中产阶级人家的烟感警报器供电。”

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　　然而，在空气中输送电力仍然还是距离主流相差一两步远。虽然Powercast已经有了设计，并且做好了芯片，但它还需要一家制造厂商生产和销售实际产品给消费者或者企业。