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Drahtloses Laden

Am Konsumelektronik-Markt ist Qi gesetzt

5. August 2021, 9:58 Uhr | Iris Stroh

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

NFC und Weiterentwicklungen bei WPC

NFC
Kommunizieren und drahtlos Laden
Das NFC Forum, die Standardisierungs- und Interessenvereinigung für die NFC-Technologie, hat im November 2019 die WLC-Spezifikationen (Wireless Charging) angekündigt und im Mai letzten Jahres verabschiedet. Damit lassen sich über NFC-Antennen nicht nur Daten über kurze Distanzen, sondern auch bis zu 1W Leistung übertragen.

Mit WLC werden das Smartphone und andere NFC-Ladegeräte selbst zur Ladestation: Kleine, batteriebetriebene Verbraucher wie Smartwatches, FitnessTracker, kabellose Ohrstöpsel und aktive Eingabestifte werden einfach auf das Smartphone oder NFC-Ladegerät gelegt und drahtlos geladen. In Anbetracht der Tatsache, dass es Milliarden Smartphones und andere NFC-fähige Geräte gibt, ein gigantischer Markt, der damit erschlossen wird. WLC basiert auf der 13,56-MHz-Basisfrequenz und nutzt die NFC-Kommunikationsverbindung gleichzeitig zur Steuerung der Leistungsübertragung.

Auch diverse Halbleiterhersteller sind vom Potenzial bei NFC überzeugt. So erklärt beispielsweise Verena Lackner, Global Application Marketing Manager for Wireless Charging bei Infineon Technologies, dass das NFC-Laden allmählich an Zugkraft gewinnt, insbesondere für kleinere, batteriebetriebene Anwendungen wie Wearables. Lackner: »Die Hauptvorteile des NFC-Ladens sind die große räumliche und vertikale Freiheit beim Laden des Geräts in Kombination mit ultrakleinen Antennendesigns. Beim NFC-Laden kann eine Leistung von 250mW bis hin zu 1 oder 2W übertragen werden.« Infineon ist ihrer Aussage nach der festen Überzeugung, dass das kabellose Laden per NFC das Potenzial hat, der neue führende Standard zu werden, insbesondere für Wearables. Für Infineon ein leichtes Spiel, denn »wir bieten schon seit geraumer Zeit NFC-Lösungen für das Bezahlen, Ticketing und die Zugangskontrolle an«, so Lackner weiter. Und auch Vijay Bapu, Manager Product Marketing bei Microchip Technology, ist der Überzeugung, dass drahtloses Laden mithilfe von NFC gut für Anwendungen wie Wearables, Smartwatches, funktioniert, also alle Anwendungen, die nicht viel Strom zum Laden benötigen.

Vaclav Halbich, Product Marketing Manager bei NXP, ist ebenfalls davon überzeugt, dass es sich bei WLC um einen neuen aufstrebenden Standard handelt, der sich hervorragend für kleinere Formfaktoren wie Smart Pens, Smart Glasses, Ohrstöpsel oder Wearables eignet, und verweist in diesem Zusammenhand auf die Zusammenarbeit zwischen dem NFC Forum und USI, mit der die drahtlose Stromversorgung für Smart Pens standardisiert werden soll. NFC unterstütze außerdem eine schnelle In-Band-Kommunikation für Authentifizierung, FirmwareUpdates oder sogar Debugging. Halbich weiter: »WPC mit Qi und das NFC Forum mit WLC sind komplementär. Während Qi sich um Systeme mit hoher Leistung kümmert, fokussiert sich WLC auf kleine Formfaktoren und Leistung.« Und auch wenn es verschiedene weitere Standardinitiativen gebe, »meiner Meinung nach sind WPC und NFC konkurrenzlos«, erklärt Halbich abschließend.

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Weiterentwicklungen beim WPC
Neue Anwendungsfelder
Das WPC entwickelt den Qi-Standard in Richtung höherer Leistung weiter, es werden aber auch vollkommen neue Standards für ganz andere Anwendungsfelder mittlerweile adressiert. In diesem Zusammenhang verweist Daniel Derrien beispielsweise auf KI (iCordless Kitchen Standard). Das Ziel dabei sei es, in Zukunft keine Stecker mehr in der Küche zu finden. Das heißt, dass beispielsweise die Kaffeemaschine auf dem Tisch steht und geladen wird, ganz ohne Kabel. »Die Hersteller weißer Ware hätten gerne bis 2025 bereits einen stabilen und interoperablen Standard, das dürfte aber zeitlich etwas knapp werden, weshalb die meisten erst einmal auf proprietäre Lösungen setzen, denn dann können sie zumindest schon einmal austesten, wie der Markt reagiert«, so Derrien weiter.

Darüber hinaus arbeitet das WPC auch an einem Standards für LEVs (Light Electric Vehicles) wie E-Scooter und E-Bikes. Beim WPC heißt es hierzu, dass es das Ziel sei, einen LEV-Standard für kabelloses Laden zu schaffen, der die Entwicklung einer schnelleren, sichereren, intelligenteren und bequemeren Art des Ladens ermöglicht, sowohl zu Hause als auch unterwegs. Der WPC-LEV-Wireless-Charging-Standard definiert zukunftssichere Lade- und Empfängerschnittstellen, die reguläres und schnelles Laden für LEVs unterstützen.

Als letzten Punkt adressiert das WPC auch drahtloses Laden im industriellen Umfeld. Hierbei geht es beispielsweise um Roboterarme in der Schwerindustrie, um Drohnen zur Überwachung von Gaspipelines und Strommasten, oder fahrerlose Transportfahrzeugen (FTS) in der Logistik. Aus der Sicht des WPC ist gerade in diesem Umfeld eine drahtlose Ladetechnik von Vorteil, denn das Laden dieser Geräte mit Metallkontakten kann nicht immer sicher erfolgen, sei es aufgrund von Feuchtigkeit oder Staub.
Das WPC legt sich nicht fest, wann die jeweiligen Spezifikationen fertig sind.