Powercast a dévoilé ses émetteurs de puissance sans fil Ubiquity, qui utilisent la puissance des radiofréquences (RF) pour charger les appareils par liaison radio.

La société basée à Pittsburgh, en Pennsylvanie, a présenté son émetteur Ubiquity, un émetteur de puissance RF ultra-économique, au CES 2023, le grand salon technologique de Las Vegas cette semaine.

Si cela semble un peu fou, transférer de l’électricité dans l’air pour alimenter un gadget électronique semble impossible. Nicolas Tesla, le pionnier de la radio, a tenté sans succès de le faire au début des années 1900. Depuis lors, des obstacles techniques ont entravé les tentatives de faire la même chose.

Mais Powercast a eu l’idée d’utiliser la radiofréquence, qui fournit sa propre puissance lors de l’établissement d’une connexion entre l’émetteur et le récepteur, en 2003. La société a déclaré avoir expédié plus de 10 millions d’appareils à plus de 100 clients. La société détient 79 brevets. J’ai écrit sur l’alimentation sans fil dès 2008, mais tout ce que nous avons, ce sont des dispositifs de charge par induction.

Conçu pour être un émetteur sans fil RF économique, Powercast a abaissé la barrière à l’entrée où l’alimentation sans fil RF peut en fait devenir omniprésente avec plusieurs émetteurs RF couvrant chaque maison, a déclaré la société.

« La vision de Powercast est de voir un émetteur RF à faible coût dans chaque pièce de chaque maison », a déclaré Charles Goetz,
PDG de Powercast, dans un communiqué. « Tout comme les routeurs Wi-Fi, une maison aura besoin de plusieurs émetteurs RF pour fournir une couverture RF suffisante où la recharge sans fil pratique, sans contact, « réglez-la et oubliez-la » devient une réalité. Ainsi, nous avons réduit les coûts et partageons notre conception Ubiquity via une conception de référence avec un faible coût de 5 $ en matériel, ou un module intégrable, qui permet aux fabricants d’intégrer facilement la capacité de transmission RF dans leurs propres produits pour accélérer les réseaux d’émetteurs RF dans les maisons.

L’architecture d’alimentation sans fil en direct de Powercast a deux aspects. Il a un émetteur qui envoie des RF par voie hertzienne, et il a un récepteur intégré dans des appareils finaux qui récolte ces RF de l’air et les convertit en CC (courant continu) pour à la fois communiquer des données et alimenter des appareils.

Du côté de l’émetteur, Ubiquity de Powercast se présentera sous plusieurs formes, toutes capables à la fois de charger des appareils compatibles RF et de communiquer des données dans les deux sens avec eux dans toute une maison.

Les fabricants ont deux options pour transformer leurs propres produits – tels que les appareils électroménagers, les téléviseurs, les systèmes de jeux, les écrans d’ordinateur ou les assistants domestiques compatibles avec l’IA – en émetteurs RF Ubiquity. Une conception de référence sous licence permet aux fabricants d’intégrer uniquement l’électronique nécessaire sur leurs propres circuits imprimés pour un coût de nomenclature (BOM) de 5 $ ou moins.

Et il dispose également d’un module intégrable facile à intégrer qui contient tous les composants électroniques et
matériel nécessaire. Les fabricants ajouteront une alimentation et une antenne. Powercast travaillera avec les fabricants sur une conception d’antenne qui correspond le mieux à la taille de leur produit spécifique.

Powercast a également créé son émetteur autonome Ubiquity combinant son module intégrable avec une antenne à montrer au CES. Powercast produira cet émetteur de la taille d’un haut-parleur portable.

Du côté de la réception, les fabricants peuvent intégrer la minuscule puce de récepteur Powerharvester PCC110 de Powercast et une petite antenne dans leurs appareils finaux pour environ 1 $ pour leur permettre de travailler avec un émetteur RF – soit l’Ubiquity autonome de Powercast, soit des produits de transmission RF créés à l’aide de l’intégrable Ubiquity. module ou conception de référence.

Cette architecture d’alimentation sans fil à distance peut charger des appareils à faible puissance avec une charge d’entretien continue et fiable en arrière-plan. Les exemples d’appareils finaux incluent les télécommandes de télévision, les brosses à dents électriques, les claviers et les souris, les contrôleurs de jeu, les écouteurs, les écouteurs, les montres intelligentes, les bracelets de fitness, les appareils auditifs, les horloges, les rasoirs électriques, les appareils domotiques et bien d’autres appareils.

Jason Gill, directeur de la R&D de Powercast, a déclaré dans un communiqué : « Les volumes concernent le marché de l’électronique grand public, mais il est également sensible au prix. En réponse aux demandes de ces fabricants pour une solution de charge sans fil durable et ultra-économique, nos ingénieurs ont perfectionné la conception Ubiquity à antenne unique très efficace qui peut à la fois transmettre de l’énergie et communiquer des données. Les fabricants peuvent créer des écosystèmes alimentés par RF respectueux de l’environnement en utilisant des piles rechargeables ou sans piles, ce qui élimine les déchets électroniques des piles jetables et les tracas de remplacement des piles.

L’émetteur Ubiquity peut produire jusqu’à un watt (3 W EIRP) et charge automatiquement plusieurs appareils compatibles RF qui entrent dans sa zone de charge – aucun tapis de charge n’est nécessaire. Les appareils gourmands en énergie se chargent plus rapidement à quelques mètres de l’émetteur, tandis que les appareils ultra-basse consommation comme les capteurs IoT peuvent charger jusqu’à 120 pieds.

« Le marché des semi-conducteurs d’émetteurs de puissance sans fil à champ lointain connaîtra bientôt une trajectoire de croissance abrupte
la plupart des revenus provenant du marché grand public », a déclaré Phil Solis, directeur de recherche chez IDC, dans un communiqué. « Du côté des récepteurs, le marché grand public sera le segment le plus important d’ici 2024 et la grande majorité des revenus d’ici 2025. Des solutions à faible coût sont nécessaires pour permettre aux nombreux appareils de la maison de bénéficier de l’alimentation sans fil.

La conception de référence Ubiquity sous licence est attendue en février 2023. Le module et l’émetteur Ubiquity sont attendus en juin 2023.

Comment ça fonctionne

Un émetteur envoie de l’énergie RF par voie hertzienne à une puce réceptrice intégrée dans un appareil, qui la convertit en courant continu pour recharger ses batteries ou alimenter directement l’appareil. Cette technologie de charge à distance se comporte comme le Wi-Fi où les appareils activés se chargent automatiquement lorsqu’ils se trouvent à portée d’un émetteur de puissance.

Les réglementations aux États-Unis et au Canada limitent la quantité de puissance transmissible. En vertu de la partie 15 de la FCC, la puissance est limitée à quatre watts EIRP et Powercast diffuse environ trois watts EIRP.

Un minuscule récepteur Powerharvester, intégré dans des systèmes ou des appareils, récolte l’énergie RF envoyée par voie hertzienne à partir d’un émetteur dédié, tel que Powercaster ou PowerSpot de Powercast, ou à partir de sources RF anticipées telles que des lecteurs RFID UHF ou des lecteurs NFC POS. Le Powerharvester intégré convertit ensuite le RF en DC pour alimenter directement cet appareil sans batterie ou recharger ses batteries.

La société a déclaré que la charge était sûre. Un utilisateur typique de téléphone portable recevra beaucoup plus d’énergie RF de son propre téléphone portable qu’il n’en recevra d’un émetteur Powercast correctement installé. Les chargeurs peuvent traverser les murs.

Les solutions de charge par induction typiques telles que les blocs de charge et les brosses à dents électriques nécessitent que la source d’alimentation et le dispositif de réception soient très proches l’un de l’autre pour transférer efficacement l’énergie, généralement à quelques millimètres près, ce qui correspond essentiellement à une distance nulle. Ces types de solutions nécessitent généralement un alignement spécial et des socles ou socles de charge. La technologie RF de Powercast fournit une distance d’alimentation à un ou plusieurs appareils et n’entre pas directement en concurrence avec les technologies de charge par induction.