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安富利廣推多元應用,擴展無線充電的無限商機

  • 孫昌華台北

安富利產品行銷經理楊士緯
安富利產品行銷經理楊士緯

WPC聯盟(Wireless Power Consortium)的無線充電技術,受惠於智慧型手機國際大廠相繼採用,qi標準成為旗下主力機種的標準配備,終於一舉突破10年來的鴨子划水的態勢,同步刺激消費性市場的成長,隨後的筆記型電腦、穿戴式裝置,甚至廚房的家電也可望開始成為下一波市場成長的焦點,未來接續的qi標準的更新與正式公告,更會緊鑼密鼓朝向一條更開闊與遠大的路線前進。

全球IC通路領導廠商安富利(Avnet)看好這個萬方矚目的發展良機,2018年10月4日在華南銀行國際會議中心招開「無線充電商機無限」的無線充電技術研討會,這個全天的研討會邀請了全球重要品牌,包括NXP、IDT、STMicroelectronics、Intertek、新唐科技、Nok9、Alphaforce、Wyless和WPC聯盟的產業推廣與技術專家,一起共襄盛舉,勾勒無線充電發展的現況與未來趨勢。

恩智浦半導體技術總監吳崇理

恩智浦半導體技術總監吳崇理

恩智浦半導體資深應用工程師Beta Chen

恩智浦半導體資深應用工程師Beta Chen

Intertek資深工程師林志豪

Intertek資深工程師林志豪

台灣無線充電專業廠商WYLESS宇逸國際於活動會場展出無線充電多樣應用並提供與會者無線充電設備親自體驗無線充電帶來的便利生活

台灣無線充電專業廠商WYLESS宇逸國際於活動會場展出無線充電多樣應用並提供與會者無線充電設備親自體驗無線充電帶來的便利生活

STMicroelectronics Technical Marketing Engineer Neil Chung

STMicroelectronics Technical Marketing Engineer Neil Chung

STMicroelectronics Technical Marketing Manager Tom Lin

STMicroelectronics Technical Marketing Manager Tom Lin

新唐科技技術服務經理David Chiu

新唐科技技術服務經理David Chiu

Nok9亞太區執行長羅炅凌

Nok9亞太區執行長羅炅凌

江蘇元勛電子執行長胡玉屏

江蘇元勛電子執行長胡玉屏

台灣無線充電專業廠商WYLESS宇逸國際提供有qi認證的無線充電產品進行活動抽獎,中為Wyless業務經理呂映輝

台灣無線充電專業廠商WYLESS宇逸國際提供有qi認證的無線充電產品進行活動抽獎,中為Wyless業務經理呂映輝

IDT資深應用工程經理林宜均

IDT資深應用工程經理林宜均

WPC將加強市場監督的機制,確保qi產品的市場價值

2008年成立至今的WPC聯盟,已經有641個會員加入成為會員,對比2017年才只有超過200個會員數,2018年成長幅度非常驚人,當中68.5%的會員來自大中華區,目前每個月通過qi認證的產品數量都超過一百個,而且趨勢持續看漲,產品數量扶搖直上,市場的成長動能穩步推升。

qi標準已經脫穎而出成為目前產業界最主要的無線充電的標準,力推包括5W(BPP Profile)與15W(EPP Profile)的低頻感應充電規格,目前qi的充電效率隨著充電瓦數的增加而上升,以5W的效率約60~65%,而15W可以來到75~78%的功率轉換效能,充電的速度更可以加速1.4倍,所以愈來愈多的新的Tx電子裝置加入EPP的行列,市場前景一片看好。

安富利大中華區無線充電產品行銷經理楊士緯(Andy Yang)先生的開場演講,聚焦於WPC所積極推動的教育市場的工作,首先就是在歐美的電商平台與主要零售通路上推廣qi認證的產品銷售的策略,確保消費者買到貨真價實的qi認證產品。

其次,為了進一步防止產品詐欺的行為,WPC著重在企業面上來推動qi認證產品的稽核,採取主動的市場監督的機制,每一季都從市場上購買100台以上的qi認證產品,並加以重新測試與驗證規格內容。

此外針對產品宣告不實的部分,防止廠商使用「相似性」或是「子系統」等產品自我文件宣告的巧門,採取魚目混珠的方式來規避支付認證費用,還有些原本為了通過異物測試(FOD)的設計,事後產品上市又為了節省成本而更換低階材料等作弊的手法,以上這些造假與欺騙的行為,WPC將更加嚴格的稽核,就是為了確保qi產品的品質,消除使用者的疑慮。

V1.2.4版本即將升級到V1.3

恩智浦半導體(NXP)技術總監吳崇理(Charlie Wu)說明目前幾個急需修正的必要規格,他列舉原本條文中因為廠商對英文字面解讀的差異而產生誤解,例如部分通過BPP認證的產品,但是仍宣稱提供超過5W以上的輸出功率,這種所謂沒有封頂的充電規格,由於未經過認證測試,容易產生異常狀況甚至燒毀Rx的風險,其他類似需要修正的議題,舉凡Tx充電板使用不足瓦數輸出的電源供給器等問題,都期望儘快在更新版本中加以改善與防止。

吳崇理對於qi標準的未來的趨勢走向,首重RFID/NFC卡保護與認證,以及加強Tx和Rx之間的雙向通信功能,另外就是充電裝置身分認證(Authentication)機制,他花了相當的篇幅介紹使用加密機制,做為Tx和Rx之間的雙向通信溝通,引進256位元的金鑰加密系統,做為防止訊息遭到竄改(Tamper resistance)的重要防護功能,加強Tx和Rx間的保護措施與客製化應用的設計,尤其有助於滿足品牌廠商打造專屬的使用者體驗的需求。

安富利提供一站式多元服務,創造客戶最大的價值

無線充電的整體市場已經擺脫跌跌撞撞的初期階段,目前無線充電無論Rx與Tx的數量都有長足的成長,安富利行銷經理楊士緯先生樂觀的認為前景一片看好,安富利仍大舉持續投資這個產業,並提供一站式服務,從產品設計、預測試與量產等服務,都有完整的解決方案。

特別值得一提的是,安富利在台北應用服務中心斥資採購Nok9的設備,來協助客戶降低設計團隊的產品過驗證的時間,他更看好qi的下一階段EPP規格無線充電技術的潛力,無線充電V1.3版本也即將於2019年正式公告,qi產品規格的再進化,將大力協助市場的全面普及,更多的應用有機會朝向中功率應用前行,並開創如廚房等領域的市場,楊士緯相信Tx的發展也會持續增溫,不會讓Rx專美於前。

這次的研討會展出許多特別的Tx產品,無論在造型、外觀上取勝,或是擴大應用面如檯燈、傢俱、筆記型電腦、5G接收器、掃地機器人、電動工具甚至車用市場的使用範例,可說琳瑯滿目,接下來6個月的發展,楊士緯看好EPP的Tx裝置,尤其是搭配Apple與Samsung快充的成長很大,其他如穿戴式的Tx與Rx裝置,65~120W的高功率、高效率與長距離的應用皆具有發展潛力,當然車用Tx裝置持續成長不墜,對廠商而言都是一大利多,市場方興未艾,安富利期待大家的投入,以追求雙贏互惠的良好契機。

NXP展示強大產品線,Apple Store的Tx產品與5G新應用吸晴

NXP由資深應用工程師Beta Chen以工程技術的觀點來說明NXP所提供qi標準的產品線與應用,NXP具備75%車用半導體市佔率的優勢,提供高精密的頻率控制技術,以及率先完成可以做為筆記型電腦的65W無線充電技術,還有獨特偵測RFID與NFC等其他支付卡系統的技術,對於積極想打造重要應用典範的品牌大廠,具有非常出眾的口碑。

在架構設計上,NXP考慮到WPC規格更動益加頻繁,為了讓客戶能夠順利進行同步規格升級並通過新的認證,只要同步更新NXP適當的韌體與軟體包,就可以讓客戶一起過新的規格認證,這對於開發產品的工程團隊,可以去除不必要的擔心,另外NXP支持開放的軟體架構與Open Source的產品,讓客戶的軟體應用與App整合上,取得絕佳的優勢。

NXP的產品線從5W、15W一直到20W以上到200W的產品線,使用變頻與定頻控制,以及支援單線圈到多線圈的設計都涵蓋,再者,NXP的解決方案在頻率精準控制上的優勢,符合iOS快充所需要的127.7KHz定頻的精確控制要求,目前讓NXP規格幾乎囊括所有進入Apple Store的Tx產品的應用。

其中值得一提的是NXP展示一個High Z-GAP的設計,讓Tx與Rx的間距可以到達3~35mm,適用於第五代通訊(5G)應用的5G FWA應用場景,將5G基地台接收器放在室外玻璃窗的一面,隔著玻璃連接室內機並搭配NXP的無線充電技術以提供電源供給與寬頻連結,並將5G訊號轉成室內的WiFi頻譜,完成固網到府的連接應用,這對於地廣人稀的歐美國家的電訊網路服務公司而言,這個應用具有相當的市場性。

IDT挾市場成功之勢,開拓完整EPP規格解決方案

IDT資深應用工程經理林宜均(Blade Lin)先生介紹無線充電市場動態,他的簡報資料顯示2019年智慧型手機導入Rx的模組,預估會有約3到3.5億支的數量,市場叫好聲不斷,2018年的Tx則更是大幅成長到三千萬台的數量,其中85%的出貨產品屬於BPP的規格,預計2019年在EPP的Tx數量成長,令人有高度期待。

林宜均對IDT的無線充電的晶片的市佔率非常自豪,在所有Andriod智慧型手機的Rx晶片,IDT是第一品牌,舉EPP規格的手機為例,目前只有Sony與LG的機種先行,都是使用IDT的解決方案,目前IDT也是第一個具備EPP大量量產經驗的晶片供應商,對於EPP的產品,充滿了信心。

IDT這幾年除了以智慧型手機的應用做為成長引擎,並開始關注不同的應用組合,尤其是穿戴式裝置的合作開發,因為體型小巧,無論是防塵或防水的設計,都需要無線充電技術的加持,這當中牽涉許多客製化的要求,尤其選擇適當的線圈供應商,對產品設計團隊非常重要,IDT的展示攤位上還邀請TDK一起展示不同客製化設計的線圈,有些用在智慧醫療的小型口服式的生化檢驗裝置,其設計上的考量與獨特性,令人驚艷。IDT展望2019年新產品包含支持iOS快充規格,還有EPP支援多線圈的產品,以及支援電池充電等設計。

Intertek看好EPP認證市場的擴張

Intertek自2015年開始成為全球第一家可以同時測BPP與EPP標準的實驗室,經驗非常豐富,其資深無線充電專家林志豪(Chiho Lam)先生樂觀看待EPP認證的成長趨勢,WPC的V1.2.4規格版本已經2018年2月份公告,2019年即將持續會有V1.3的公告與更新,對qi標準的認證生意有良好的展望。

根據WPC標準的認證程序,除了需要通過像Intertek等級的ATL實驗室的認證測試(Compliance Testing)之外,還需要通過Inter-Operability testing Center (IOC)實驗室的相容性測試,目前位於香港的Intertek,由於Eurofins Belgium的Inter-Operability testing Center (IOC)也遷到香港,對於想要通過qi認證的客戶,Intertek有極佳的地利之便,萬一產品需要來回驗證與受測時,使用香港Intertek的服務可以節省許多寶貴時間,今年Intertek更擴大提供無線充電裝置通過歐、美等地的安規測試的服務,希望提供更完整的測試服務給客戶。

ST重視使用者使用情境,貼心設計追求最高整體效率的發揮

意法半導體(ST)採取同時支援qi與AirFuel規格的設計,其鎖定的應用涵蓋穿戴式裝置、手機的週邊零組件與工業應用裝置,市場行銷資深工程師Neil Chuang著重於Rx的產品線的介紹,主要聚焦於5W以下,以及15W以上的應用,ST起步雖然落後現有的競爭對手,但是對於Rx未來的蓬勃發展,仍持續開發新的晶片,目前台灣客戶的應用需求仍以5W為主,ST以Cortex-M4核心配合快閃記憶體的配置,作為回應客製化殷切需求與應用。

Rx的產品要求是偏重於智慧型手機與穿戴式裝置的客戶,ST原本因為Nokia的需求而開發STWLC33雙模式TRx晶片,其可以利用軟體的設定讓手機的Rx變成Tx模式,用來做為耳機等小型的穿戴式裝置的充電之用,目前許多競爭對手也開始注意這個應用,其實ST很早就取得產品的先機。

Tx的產品轉由市場經理Tom Lin來介紹,目前全面提供V1.2.4規格認證的晶片,在ST長年的客戶服務過程中,多半的技術挑戰發生在FOD的測試,因為Tx與Rx擺放距離與位置的不同,都影響產品的效能,另外,關於充電效率的議題,ST還貼心多考量在輕載下(Stand-By Power)的效率,因為Tx多半會一直插著電,長久下來的節省的電源功率消耗,也會是一個重要的賣點。

ST雖然較晚進入市場,但是Tx的產品線會不斷與競爭對手做出更大的差異化的區隔,藉由過去一年來的追趕,已經有足夠的產品線滿足客戶的需求,目前提供功能齊全的軟、硬體開發工具、測試主板與參考設計,加速客戶開發產品的節奏。

新唐科技專注在無線充電Tx的解決方案

新唐科技(NuvoTon)發展無線充電的應用是基於MCU為主設計,技術服務經理David Chiu先生強調市場的Tx產品價格變化服務大,像小米的Tx充電板僅售價人民幣69元,對價格敏感的客戶而言,這是一個重要的市場趨勢,所以新唐的產品策略非常重視客戶所需要的成本結構,小心分析價格所帶來的競爭優勢,而且專注於Tx的應用發展。

目前使用8051與Cortex-M0等MCU做為產品組合的核心,並利用半導體晶片產品代理商與解決方案供應商(TurnKey Solution Partner)的合作專案推出完整的應用,並開拓包括需要有防水功能的裝置,如浴室、廚房、美容、水族箱寵物店等應用,這些多半是BPP的規格應用,但是新興的EPP與多線圈產品,新唐也不會缺席。

產品線遍及MCU、Gate Driver、MCP與SoC,支援5W、7.5W與15W功率輸出,對於小型化與成本敏感的客戶,新唐提供具備成本優勢讓創意得以自由揮灑的空間,展望未來是EPP開始竄升的機會,這也是無線充電後續發展的必然趨勢。

Nok9迎接WPC認證檢測設備大豐收的一年

Nok9於1988年成立,2009年在Philips的邀請而進入無線充電檢測設備的市場,是目前唯一通過WPC認證的檢測設備製造商,亞太區執行長羅炅凌先生如數家珍般的介紹Nok9初期的篳路藍縷的發展過程,從2015完成中功率無線充電檢測設備,2016年成立全球第一個中功率檢測實驗室,目前主要的WPC認證實驗室都採用Nok9的檢測設備,產品線包含BASE、CATS I與CATS II的檢測設備之外,也提供測試技術,協助包括Apple Smart Watch或是Samsung 快充設備的測試方法與設備,其他還涵蓋歐洲車用市場的認證規格如CE4A的設備提供與製造。

由於WPC的qi認證對於FOD的檢測有嚴苛與清楚的規範,很多產品設計團隊都需要仰賴Nok9的儀器設備的測試,才能完整了解FOD測試的要求,目前FOD檢測已經成為WPC認證的重要的項目,雖然無線充電的規格仍在不斷的演進,透過Nok9的檢測設備的開發,讓WPC規格可以達到更臻完美的要求。

他也預計2019年第2季會通過V1.3的版本,雖然規格仍需要工作小組與規格制定小組開會確認,但是Nok9的設備與機台都已經提前完成設計與準備好了,展望EPP的測試實驗室即將開始下一波設備的更新與採購,大中華區的蓬勃發展是有目共睹,也為Nok9迎來更大的豐收。

Alphaforce聚焦於大陸手機品牌的合作機會

江蘇元勛電子(Alphaforce)執行長胡玉屏(Penny Hu)小姐介紹所提供的產品服務,由於市場期待的價格與產品成本分析發現,她認為產品開發商的生存,端賴於能夠具備(1)快速Time to market,(2)客製化設計, (3)增加附加價值,尋求異業結合機會,(4)防水應用,(5)散熱處理等關鍵能力,胡玉屏就個人體驗而認為三台充電板是每一位使用者的基本需求,分別可以放在辦公室、家中與車上來使用,由於Tx價格變異很大,廣從人民幣69到399元的範圍,她提醒設計廠商要先慎選進入市場的區隔。

Alphaforce無線充電產品系列包含2.5W、5W、7.5W、10W、15W晶片產品,全系列符合WPC的 qi規範與標準,目前積極與大陸主流手機大廠與品牌商開展合作契機,廣泛尋求新的市場應用與產品組合。

此外,研討會現場攤位除了上述廠商之外,還有包括宇逸國際(Wyless)展示無線充電結合多元化產品的應用,並提供現場來賓的無線充電功能的體驗服務,另外還有是德科技(Keysight)展示不同的檢測設備,這些實際應用與展示,讓台灣電子供應鏈能夠全面性掌握無線充電技術的發展步調,並藉此尋求無線充電所帶來的大商機。