Depuis l’invention des appareils électriques, de nombreux appareils ont dû être branchés à une source d’énergie constante pour fonctionner. L’alimentation par batterie permet à certains appareils de ne pas avoir à être branchés en permanence. Cependant, les batteries doivent toujours être rechargées et, pendant longtemps, les appareils ont dû être branchés. Ces dernières années, les coussins de recharge sans fil ont rendu la vie plus facile.
Vous n’avez plus besoin de chercher un câble qui est tombé ou de tâtonner pour le brancher. Il vous suffit de poser votre téléphone à un endroit précis pour qu’il se recharge sans problème. La recharge sans fil est très pratique et a même été intégrée à des objets tels que des bureaux et des tables basses. Il n’est donc pas nécessaire d’avoir un socle de recharge autonome.
Cela ne fonctionne que si votre téléphone se trouve au bon endroit. La portée des coussins de charge est pratiquement nulle. Avec certains supports de charge verticaux, vous ne pouvez même pas poser votre téléphone sur le côté pour regarder une vidéo pendant qu’il se recharge. Et si vous faites tomber votre téléphone d’un socle de charge ou si vous ne le placez pas assez soigneusement, il ne fonctionnera tout simplement pas.
La solution à ce problème est assez évidente: augmenter la portée. Pouvoir recharger votre téléphone ou même vos autres appareils simplement en les plaçant dans la même pièce qu’un chargeur changerait la donne. Cependant, cette solution se heurte à des obstacles techniques majeurs.
Tous les deux ans, il y a du mouvement dans ce domaine. Energous, par exemple, a fait des présentations lors de plusieurs salons CES, mais n’a toujours pas vraiment de produits destinés aux utilisateurs et n’est certainement pas devenu un nom connu avec une technologie aussi utile. Xiaomi, en revanche, est un nom connu de tous.
La société est le troisième plus grand fabricant de smartphones et dispose d’un budget R&D important pour résoudre des problèmes comme celui-ci. Xiaomi a également l’habitude de repousser les limites de la recharge rapide des téléphones, avec ou sans fil. Ainsi, avec l’annonce de Xiaomi concernant sa technologie Mi Air Charge, nous pourrions avoir un aperçu d’une technologie future presque tangible.
Pourquoi la recharge sans fil à l’échelle d’une pièce est-elle si difficile ?
Avant d’aborder le fonctionnement de Mi Air Charge, il est utile d’expliquer pourquoi la recharge sans fil est difficile, afin que nous puissions apprécier correctement la technologie qui la fait fonctionner. La recharge sans fil fonctionne sur le même principe que les cartes et les players NFC et RFID. Elle tire parti d’une bizarrerie de l’électromagnétisme.
Tout courant électrique qui circule génère un champ magnétique. Un champ magnétique peut, à son tour, induire un courant électrique dans un circuit. En concevant soigneusement deux circuits, vous pouvez en créer un qui produit un champ magnétique qui génère un courant électrique dans l’autre, transmettant essentiellement l’électricité sans fil. C’est ainsi que fonctionnent les chargeurs sans fil actuels.
Le problème est l’efficacité. Le champ magnétique créé s’étend uniformément dans toutes les directions. Cela signifie que l’intensité du champ diminue d’environ le carré de la distance. Ainsi, si vous pouvez transmettre 10 W de puissance à une distance de 1 cm, cette puissance tombe à 2,5 W à seulement 2 cm. La quantité d’énergie nécessaire pour recharger sans fil de cette manière, quelle que soit la distance, devient rapidement ridicule. La mise à l’échelle de la technologie n’est pas une solution viable, donc quelque chose d’autre doit changer.
Enter Mi Air Charge
Mi Air Charge utilise la technologie “beamforming” pour faire de la recharge sans fil à l’échelle d’une pièce, si ce n’est pas encore une réalité, au moins une possibilité. La formation de faisceaux est une technologie éprouvée que vous utilisez peut-être tous les jours sans même vous en rendre compte. Les routeurs Wi-Fi modernes dotés d’antennes multiples utilisent la formation de faisceaux pour augmenter la portée et la force du signal.
La formation de faisceaux repose sur le principe simple que les ondes peuvent interférer les unes avec les autres. Supposons que vous ayez deux ondulations dans une flaque d’eau et qu’elles se croisent. Dans ce cas, les pics et les creux des deux ondulations se combinent pour former des super pics et des super creux lorsqu’ils s’alignent avec leurs pairs respectifs avant de poursuivre leur chemin. Cela se produit avec n’importe quelle onde, même légère comme les ondes radio utilisées dans le Wi-Fi.
En termes de puissance du signal Wi-Fi, ces super pics sont des points chauds. En ajustant soigneusement la puissance du signal de plusieurs antennes, on crée un schéma d’interférence très personnalisable. Grâce à un traitement astucieux, il est possible de s’assurer que le point chaud du signal du schéma d’interférence se trouve sur l’appareil réel, ce qui augmente les vitesses de transmission et la portée maximale. Mieux encore, il est même possible d’ajuster le modèle d’interférence en temps réel pour s’assurer que le point chaud du signal vous suit. Les autres appareils de votre réseau se déplacent en fonction des mouvements de chacun d’entre eux.
Mi Air Charge fait la même chose. Il utilise simplement une fréquence de lumière différente. Il utilise également le courant induit pour charger un appareil plutôt que de transmettre des données à grande vitesse. Malheureusement, c’est un peu plus compliqué que cela. Les appareils Wi-Fi connectés émettent généralement des signaux en retour vers le routeur dans le cadre de leur fonctionnement normal. Cela permet au routeur de suivre constamment et précisément leur emplacement relatif et d’ajuster le schéma d’interférence si nécessaire. Les solutions de recharge sans fil ne disposent pas nécessairement d’un signal de retour pour faire cela.
Mi Air Charge dispose d’une station de base avec cinq antennes pour faire fonctionner l’ensemble. Celles-ci sont utilisées pour localiser précisément l’antenne de la balise dans un appareil compatible à portée. La station de base transmet en fait la puissance avec un réseau de 144 antennes (oui, ces cent quarante-quatre antennes ne sont pas une faute de frappe) pour créer le schéma d’interférence par la formation de faisceau d’un signal à ondes millimétriques. Le dispositif récepteur possède un réseau de quatorze antennes qui convertissent le signal en énergie pour charger le dispositif.
Xiaomi affirme que la technologie peut transmettre simultanément 5W d’énergie à plusieurs dispositifs. Il affirme également que le courant peut être reçu à plusieurs mètres et que le signal n’est pas dégradé par les objets qui se trouvent sur son chemin. Malheureusement, aussi génial que cela puisse paraître, il y a une mauvaise nouvelle.
La mauvaise nouvelle
L’un des problèmes de cette technologie est qu’elle n’est en aucun cas compatible avec les appareils actuels. Pour fonctionner, il faudrait que votre téléphone soit équipé du matériel approprié, ce qui n’est pas le cas actuellement. Vous pourriez ajouter l’électronique nécessaire via un adaptateur ou un boîtier de chargeur. Malheureusement, cela ajouterait de l’encombrement et risquerait d’occuper le port du chargeur.
Un autre problème est probablement le prix. Si votre téléphone possède déjà un réseau d’antennes, en ajouter quelques-unes ne vous coûtera pas trop cher. La station de base est différente. La station de base devra gérer plus de puissance, ce qui n’est pas un gros problème. Elle devra également contenir près de cent cinquante antennes. Cela va commencer à coûter assez cher. Il y a aussi le coût de la puissance de traitement nécessaire pour tout gérer. Il est réaliste de penser que les prix seront encore plus élevés pendant quelques générations. Une telle “taxe d’adoption précoce” est courante pour les technologies de pointe.
L’encombrement sera probablement un problème mineur. Bien que quelques antennes supplémentaires ne représentent pas un problème de coût pour un téléphone, l’espace est précieux et il faudra probablement faire des concessions. De plus, la station de base serait probablement assez grande, à peu près la taille de quelques routeurs empilés les uns sur les autres. En fait, vous pouvez le voir dans les images du communiqué de presse de Xiaomi, où la station de base semble avoir la taille d’une table d’appoint à côté d’un canapé.
Le dernier problème, du moins pour le moment, est simplement le temps. Xiaomi a initialement annoncé Mi Air Charge en janvier 2021. Depuis, elle n’y a plus fait référence. Il a supprimé l’annonce originale de son blog, bien qu’elle soit encore visible via la Wayback Machine. Cela suggère que Mi Air Charge était plus une démonstration technique qu’un prototype pour un produit presque prêt à être commercialisé.
Conclusion
L’une des choses que nous n’avons pas soulevées comme un problème était la limitation à 5W. Bien que 5W ne soit pas beaucoup, il est important de noter qu’il s’agit d’une première démo technologique, et non d’un produit final, donc les spécifications peuvent changer à l’avenir. Il convient également de noter que la charge de 5W est relativement douce pour la batterie, la dégradant moins que la charge rapide. Donc, tant que vous avez le temps de charger lentement votre appareil, c’est en fait mieux pour sa longévité. Cela laisse entrevoir la véritable force d’un tel produit. S’il était placé sur un lieu de travail ou à votre domicile, il serait capable de charger doucement de nombreux appareils à la fois sur de longues périodes.
En théorie, il serait possible d’alimenter d’autres appareils de la même manière. Par exemple, les appareils de faible puissance, comme les télécommandes de télévision et autres appareils jetables alimentés par des piles, seraient un cas d’utilisation idéal. Une telle combinaison permettrait probablement aussi de réduire les déchets de piles jetables. De nombreux appareils IoT pourraient également être rendus compatibles avec un système d’alimentation sans fil.
En effet, l’alimentation sans fil serait une fonctionnalité très pratique. Il est également probable qu’elle devienne une réalité dans un avenir relativement proche. Si nous avons la technologie pour le faire avec la technologie dont nous disposons actuellement, comme le montre le concept Mi Air Charge de Xiaomi. Il s’agirait d’une technologie de pointe dont les coûts seraient élevés. En l’absence d’une adoption généralisée des appareils, elle ne peut pas non plus entrer facilement dans les foyers. Pour commencer à l’utiliser, il faudrait un nouveau matériel et remplacer l’ancien.
Nous sommes impatients d’en savoir plus sur le sujet. Soit de la part de Xiaomi avec une fiche produit mise à jour, soit de la part d’un concurrent qui fait avancer la technologie. Nous aimerions également que tout produit futur soit normalisé au profit de tous les consommateurs. Idéalement, cela se produirait sans une longue période de concurrence entre les normes. Malheureusement, pour le moment, il semble que l’idée ne soit pas tout à fait prête pour le prime time. N’oubliez pas de partager vos réflexions dans les commentaires ci-dessous.