Claire Swedberg
O carregamento sem fio liberou alguns usuários de cabos e tomadas, mas a tecnologia vem com limites, pois os dispositivos devem estar próximos a bases de carregamento sem fio baseadas em RF ou por indução magnética para receber energia de um campo magnético de alcance relativamente curto. Embora existam soluções para transmissões de RF de longo alcance, elas requerem uma grande antena no receptor, o que não é aplicável a pequenos dispositivos eletrônicos de consumo.
A empresa de tecnologia israelense Wi-Charge lançou uma alternativa conhecida como AirCord, que consiste em transmissores e receptores baseados em infravermelho (IR) que alimentam dispositivos no ar à distância, usando transmissões infravermelhas. A solução, para a qual a empresa diz ter mais de 100 patentes, consiste em um emissor de infravermelho transmitindo feixes altamente focados que podem localizar um receptor embutido em um dispositivo operado por bateria e, em seguida, transmitir essa energia enquanto o dispositivo estiver dentro do alcance. e linha de visão. Isso significa, por exemplo, que um AirCord pode alimentar todos os dispositivos em uma área do tamanho de uma sala, mas apenas por meio de transmissões de infravermelho direcionadas, em vez de cobrir um espaço com energia sem fio.
O AirCord pode ser conectado a uma fonte de alimentação com uma conexão USB, uma tomada ou Power over Ethernet (PoE) e enviará um feixe direcional de luz infravermelha, de acordo com Ori Mor, co-fundador da Wi-Charge e diretor de negócios. Um receptor no dispositivo habilitado, como um smartphone ou tablet, converte esse feixe em eletricidade. Os receptores têm aproximadamente o tamanho de um polegar, relata o Wi-Charge, e estão sendo incorporados a dispositivos eletrônicos de consumo para algumas aplicações iniciais. A empresa diz que pretende desenvolver versões futuras ainda menores para que possam ser integradas em tudo, desde smartphones a relógios inteligentes.
Para criar uma zona de carregamento sem fio, os usuários podem conectar o transmissor IR AirCord a uma porta USB. O dispositivo não apenas transmite feixes de infravermelho, mas também foi projetado para identificar automaticamente os receptores com base em suas propriedades de infravermelho. O feixe IR enviado pelo transmissor tem como alvo um dispositivo específico para carregamento e pode seguir esse dispositivo enquanto ele se move. O receptor AirCord do telefone ou tablet converte a energia infravermelha coletada em eletricidade e carrega qualquer bateria interna recarregável ou supercapacitor, enquanto envia de volta a telemetria do dispositivo, como status da bateria ou estatísticas de uso.
O transmissor pode alimentar vários dispositivos ao mesmo tempo, usando salto de feixe. A empresa espera que a tecnologia seja usada inicialmente em escritórios, em áreas públicas, em supermercados, em áreas de produção e em shopping centers e restaurantes, e depois seguir em produtos de consumo convencionais. O sistema pode ser configurado com um único transmissor ou uma rede deles, que se comunicarão por meio de um servidor baseado em nuvem e alocarão energia para diferentes dispositivos, de acordo com a necessidade de cada um.
O Wi-Charge foi lançado por veteranos da unidade de tecnologia da inteligência militar israelense. Mor lembra: “Fizemos a nós mesmos uma pergunta simples: ‘O carregamento pelo ar pode ser feito com base na física e nos regulamentos?'” A equipe concluiu que sim, mas que os blocos de construção fundamentais para esse sistema ainda estavam faltando . Seguiram-se oito anos de desenvolvimento.
De acordo com Mor, o Wi-Charge escolheu uma abordagem diferente da maioria das empresas de energia sem fio que normalmente fornecem indução magnética ou energia baseada em RF. “Escolhemos o infravermelho”, explica ele, “porque nos permite fornecer mais potência, em distâncias maiores, para receptores menores”. Como um receptor menor pode ser usado, o dispositivo pode ser mais facilmente incorporado na maioria dos dispositivos eletrônicos de consumo.
Para testar a tecnologia, a empresa construiu um sistema com modelos de trens que não continham fonte de energia, mas usavam receptores Wi-Charge. À medida que os receptores capturavam a energia infravermelha de um dispositivo AirCord, eles convertiam a energia para impulsionar o trem para a frente. O transmissor então rastreou os movimentos do receptor e continuou a alimentar o trem enquanto ele se movia pelos trilhos. O resultado foi um trem modelo sem a necessidade de baterias. A empresa começou a miniaturizar o transmissor e o lançou no final de 2022.
A tecnologia já foi implantada no Brasil, Canadá, Alemanha, Hungria, Israel, Malásia, México e Estados Unidos, e agora está disponível em todo o mundo. As primeiras aplicações do AirCord estão em espaços comerciais para dispositivos especializados que requerem energia, mas para os quais as baterias não são sustentáveis nem práticas. Por exemplo, alguns varejistas estão usando o sistema para alimentar exibições de publicidade, permitindo-lhes fornecer conteúdo nos sites onde marcas de produtos específicos são vendidos ou exibidos.
Com uma solução de carregamento sem fio de baixo custo, diz Mor, as empresas podem implantar pequenos monitores em locais estratégicos onde seu conteúdo será mais valioso. “O melhor lugar para anunciar é na loja e ao lado dos produtos”, afirma ele, “portanto, a falta de poder na prateleira cria oportunidades perdidas para os varejistas”. As etiquetas eletrônicas de prateleira, por exemplo, consomem cerca de 40 ou 50 microwatts de energia e, tradicionalmente, dependiam de baterias que precisavam ser substituídas. Isso pode ser um desafio para as lojas, onde dezenas de milhares dessas etiquetas podem estar em uso. O Wi-Charge pode suportar trilhos elétricos nas prateleiras nas quais os rótulos são alimentados para permitir que os varejistas atualizem as promoções diárias e verifiquem o estoque.
Outro caso de uso inicial é uma trava inteligente alimentada pelo AirCord em uma porta. Alfred Inc., uma empresa canadense de fechaduras inteligentes, está oferecendo fechaduras que são carregadas sem fio por Wi-Charge. O sistema captura a energia IR para permitir o acesso sem fio a indivíduos autorizados, como hóspedes em um hotel, Airbnb ou resort, ou para inquilinos em um prédio de apartamentos ou funcionários em um local de trabalho. A empresa também criou projetos de referência para um controlador de jogos que possui um receptor interno, permitindo que os jogadores joguem sem ficar sem energia. Outro projeto de referência é um carregador de escova de dentes elétrico carregado sem fio, construído para eliminar a necessidade de cabos nos banheiros.
O Wi-Charge oferece uma solução provisória que permitiria que telefones ou tablets fossem carregados mesmo que os receptores AirCord ainda não estivessem embutidos em tais dispositivos. Por exemplo, um Wi-Qi Charging Pad recebe energia do transmissor e fornece energia eletromagnética tradicional aos dispositivos colocados no pad. Como o IR requer uma linha de visão, o sinal de carregamento pode ser bloqueado. Quando a linha de visão é interrompida, diz Mor, o dispositivo continua a funcionar ininterruptamente, usando a energia armazenada existente. Então, uma vez que a linha de visão foi restaurada, o carregamento é retomado.
No momento, relata o Wi-Charge, o transmissor pode atingir um alcance de 10 metros (33 pés) sem queda de energia. A transmissão ocorre apenas se houver um receptor à vista e, portanto, nenhuma radiação parasita pode interferir em outros dispositivos. Até agora, a empresa diz que seus clientes têm sido provedores de soluções. No entanto, observa Mor, o Wi-Charge está trabalhando com fabricantes de equipamentos originais, bem como algumas empresas de serviços públicos que podem oferecer energia sem fio como um serviço a seus clientes no futuro.
Por exemplo, uma empresa de serviços públicos poderia fornecer o transmissor e, se os receptores fossem integrados aos dispositivos, o carregamento sem fio poderia ser realizado automaticamente em uma casa ou empresa. Para economizar energia, o sistema pode desligar um transmissor quando não há tráfego, seja com base na presença de pessoas ou usando temporizadores. A expectativa de longo prazo do Wi-Charge, diz Mor, é que os receptores sejam embutidos na maioria dos dispositivos móveis e para outras aplicações com bateria de duração limitada para energia ilimitada e contínua.