回覆列表
  • 1 # 機器人觀察

    難度比較大,不過在短距離,或者在家庭內部,以及在一些專有的公共場合,未來基本可以實現電力的無線傳輸。現在的手機無線充電技術,家用智慧裝置,例如智慧音箱,智慧掃地及都是採用的無線充電裝置。

    下面要從原理上面解釋,電力無線傳輸,以及訊號無線傳輸的方式。

    這兩個東西都涉及到一個核心的東西:電磁波。

    訊號是如何透過電磁波傳輸的?

    如果有一樣東西,不會在自然界被外物影響所幹擾,傳送距離長,並且可以攜帶資訊,那就是最好的無線傳輸工具——電磁波就是這個東西。

    地球兩極對應著S,N兩極,整個地球都是一個大磁場。所以地球不缺磁場。如果我們採用一樣東西創造一個波段,那麼我們自己可以在遠處接收整個波段,然後解讀出來。

    聽不懂是不是?給你來一個最簡單的介紹。

    你經常在一個池塘裡釣魚,你發現不同體重的鯉魚,在遊動的時候,會有不同的水波紋,慢慢的你就能讀懂整個波紋是大鯉魚,這個波紋是小鯉魚,那個波紋是王八!(開一個玩笑)

    從這裡就要說到波的特性和怎麼實現波的資訊傳遞

    波有兩大特徵:振幅,波長,怎麼理解這兩大特徵?

    上圖:波的樣式

    T就是波長,也叫一個週期,A就是振幅,2A就是波峰波谷的差值。波的頻率就是單位時間內重複週期的次數。

    波是怎麼傳遞資訊的呢?最基礎的兩種方式,一種是調幅,一種是調頻。

    汽車的車載廣播,也就是收音機,都有調幅AM,和調頻FM兩種方式。

    1、說一下AM,調幅的訊號傳遞方式。

    這原本是一個沒有改變的波,你需要訊號從低,變高,這個變動的週期,在接手的裝備這邊,你寫好一個解碼的協議是:1。那麼這種就出現了可以攜帶資訊的波段。然後根據設定好的解碼規範,調整波的振幅就可以不斷傳遞資訊了。從這個1,怎麼翻譯成聲音,影象?這就不仔細展開,你比如說一微秒內,有10個波長的,也就是波的振幅變動了10次,這10個針對分別對應“0,1,2,3,……,9”對應0-9這10個數字,如果“0000000000”這個在接收的裝置上面,我們翻譯過來代表“我”,那麼這10個數字不同的排列方式代表不同的漢字,總計漢字也才不過1萬個,這個排列遠遠超過1萬。這就將真個漢字給表述清楚了。其他的訊號也同樣是這種方式。

    這其實是一個:原始端用電產生波——在自然界傳輸——接收到波——一次翻譯——二次翻譯轉化為人類可以聽懂的內容。

    2、調頻的概念

    其實也是這個原理,就是堆一個或者兩個波長進行處理,讓他代表一個特殊的符號。然後這個符號只是人類可以讀懂的“文字”“影象”的基礎構成符號之一。

    比如說:現代二進位制“1”“0”,如上圖,這種很密集,波長很短的一個週期代表“0”,波長長一些的代表“1”。在接收端接收到這個訊號,就這麼翻譯就行了。在手機資訊傳輸領域,比我們講解的要複雜,涉及到所謂的:“移頻鍵控”技術,也就是調頻,調幅都在改變。同樣的原理,還是把波的特徵變化,翻譯成最基礎的“1”“0”訊號,然後在這個訊號構成的基礎上再去解讀成為,我們人類可以理解的高階訊號。

    比如:我們傳送一個1011,這個“1011”機器語言翻譯過來是“你”。這就是人類可以讀懂的符號了。

    以上就是電磁波傳遞資訊的方式。

    這種電磁波帶不帶能量?當然是有能量,沒有能量怎麼讓波傳遞。按照愛因斯坦的理論,光是波粒二象性的,電磁波也一樣。只是我們用於傳遞資訊的電磁波,能量比較低罷了。

    有沒有高能量的波,X光,能量就很高,可以直接穿透脂肪,直接看到你的骨骼。

    越往上能量傳遞的越強。

    無線充電的主要方式

    無線充電有四種方式:電磁感應,電磁共振,電磁耦合,微波諧振四大方式。

    最經典的無線傳遞能量的方式,就是家裡的微波爐,就是透過微波諧振達到的能量傳遞。

    怎麼理解?微波諧振,就是你看到大媽在跳廣場舞,你也想去跳,並讓你跳起來,你是不是就淌汗了!對著就是來自於情感的諧振。(開玩笑,通俗化的解釋諧振)

    從原理上來說,無線充電,必須具備:發射線圈,以及接收端的線圈。這在上面的四種方式中都有體現。

    由於無線充電,核心也是磁場的變化實現兩個線圈的電磁感應。所以,為了滿足不同廠商之間在使用電磁場一致性,不然沒法適配充電。

    1、無線充電的3大標準。

    當下無線充電行程了的三大標準:目前使用最廣泛的是“Qi”技術,我們接觸到的小米,OPPO,華為,蘋果的無線充電都是採用的這種技術。

    目前三大技術的效率,以及傳輸功率都在不斷提升,表格資料是2016年資料。

    2、無線充電的過程:

    從這裡我們就看出來了,無線充電出現的幾個比較突出的特徵。

    1、無線充電的電磁波要攜帶較高的能量。很顯然比傳輸訊號的電磁波要多。攜帶能能量必然帶來距離越遠,衰減約嚴重。我們希望的在田野裡相隔十萬八千里充電的可能性基本沒有可能。

    2、發熱等損耗高。大家都知道,線圈是有電阻的,產生電流就必然要帶來熱量的產生。

    3、適配與距離。目前在現有的幾種無線充電領域,充電距離都還比較小。基本上都是貼近傳輸。

    因此,從原理上面來說,電力基本不能實現訊號一樣的無線傳播。但是在家裡確實可以實現很多家用裝置,不用再插拔電源線了。在公共場合可以實現很多裝置共享形式的接收電力。

  • 2 # 老劉說IT的那些事

    就像“三體”裡說的, 只有電力極大豐富了,才不會在乎損耗。那時候在電力,甚至於比現在的汽油還要便宜。各個行業,比如,交通運輸科技生產都會受到極大影響,從蒸汽時代,到電力時代,再到廉價的資源,所有人的生活都會改變。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 中國大規模進口拯救了2020年的大宗商品市場,今年能否繼續?