Hoàng Khang
Writer
Phóng viên Jennifer Pattison Tuohy của The Verge đã dành một năm để thử nghiệm công nghệ sạc không dây tầm xa bằng tia laser hồng ngoại của Wi-Charge cho khóa cửa thông minh Alfred. Dù chi phí và cài đặt ban đầu còn phức tạp, trải nghiệm "không bao giờ phải lo thay pin" khiến cô ao ước công nghệ này cho mọi thiết bị trong nhà.
Nỗi ám ảnh mang tên "hết pin" trong nhà thông minh
Đối với nhiều người dùng nhà thông minh, việc liên tục phải sạc hoặc thay pin cho hàng loạt thiết bị kết nối là một phiền toái không nhỏ. Jennifer Pattison Tuohy, một phóng viên chuyên về nhà thông minh, đã chia sẻ trải nghiệm "dở khóc dở cười" của mình khi một buổi sáng, từ vòi nước thông minh, rèm cửa tự động đến robot hút bụi, tất cả đều "đình công" vì hết pin. Duy chỉ có chiếc khóa cửa thông minh Alfred ở cửa sau vẫn hoạt động trơn tru, tự động khóa vào lúc 8 giờ tối như thường lệ.
Bí mật đằng sau sự khác biệt này chính là công nghệ sạc không dây tầm xa bằng tia laser hồng ngoại. Trong suốt một năm qua, một bộ phát Wi-Charge được gắn trên trần nhà của Tuohy đã liên tục "bắn" các tia laser hồng ngoại vào một tấm quang điện trên chiếc khóa thông minh Alfred DB2S được điều chỉnh đặc biệt, giữ cho pin của nó luôn ở mức 100%. "Tôi muốn điều này cho mọi thứ trong ngôi nhà thông minh của mình," Tuohy ao ước.
Wi-Charge: Hiện thực hóa giấc mơ sạc không dây tầm xa
Dù việc thiết lập hệ thống này khá tốn kém (khoảng 1.250 USD ~33 triệu đồng, yêu cầu khoan cắt trần nhà và hiện chỉ có sẵn qua chương trình truy cập sớm), trải nghiệm một năm sống với chiếc khóa cửa thông minh không bao giờ phải loay hoay với pin đã khiến Tuohy hoàn toàn bị thuyết phục. Cô mong muốn sự tiện lợi của các thiết bị chạy pin – không dây nhợ lằng nhằng, không tốn chi phí cho thợ điện, tự do đặt ở bất cứ đâu – mà không phải chịu đựng nỗi khổ hàng tháng phải sạc hoặc thay pin.
Công nghệ AirCord của Wi-Charge sử dụng tia laser hồng ngoại để truyền năng lượng từ bộ phát không dây R1 đến một bộ thu trong tầm nhìn thẳng.1 Bộ phát tiêu chuẩn có thể cung cấp 100mW cho các thiết bị trong phạm vi 10 mét; có cả phiên bản công suất cao hơn (300mW trong phạm vi 5 mét). Một bộ phát có thể cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị, sạc lần lượt từng thiết bị một.
Về vấn đề an toàn, Wi-Charge khẳng định công nghệ của họ đã được FDA Hoa Kỳ phê duyệt loại 1 (an toàn như đầu đĩa DVD), cũng như được chứng nhận FCC và UL. Bộ phát sử dụng tia laser công suất thấp để định vị bộ thu và chỉ chuyển sang công suất cao để sạc khi kết nối được thiết lập. Nếu có người đi qua chùm tia, quá trình truyền sẽ bị ngắt và tiếp tục lại sau đó. Ông Ori Mor, người sáng lập và giám đốc kinh doanh của Wi-Charge, đảm bảo: "100% những gì được gửi đi đều đến được bộ thu, không có bức xạ nào thoát ra ngoài chùm tia, và mọi người không tiếp xúc với bất kỳ tia hồng ngoại nào."
Tuohy cũng đã thử nghiệm một bộ sạc bàn chải đánh răng không dây nguyên mẫu trong phòng tắm, được cấp nguồn bởi bộ phát Wi-Charge công suất cao hơn. Dù có một số vấn đề về chống nước ở bản prototype, nó vẫn hoạt động tốt, cho thấy sự tiện lợi của sạc không dây trong môi trường ẩm ướt.
Khóa thông minh Alfred DB2S và bộ kit chuyển đổi Wi-Charge
Chiếc khóa Alfred DB2S là một khóa chốt cửa thông minh với thiết kế hiện đại, bàn phím cảm ứng, lỗ khóa cơ và tùy chọn hai thẻ RFID. Nó hoạt động qua Bluetooth và Wi-Fi (với một bridge riêng giá 60 USD), kết nối với ứng dụng Alfred, cũng như Alexa và Google Home.2 Giá của khóa dao động từ 299-320 USD.
Để có thể sạc không dây, người dùng cần yêu cầu một bộ kit chuyển đổi Wi-Charge/Alfred (giá từ 499-799 USD). Bộ kit Tuohy thử nghiệm bao gồm một bộ phát Wi-Charge gắn trần và một tấm ốp lưng mới cho khóa, tích hợp pin lithium-ion 2200 mAh đã được điều chỉnh và một tấm quang điện tối ưu cho hồng ngoại. Việc lắp đặt bộ phát mới trong trần nhà của cô tốn thêm 450 USD chi phí thợ điện.
Thử nghiệm hiệu suất sạc ấn tượng
Sau khi cài đặt, Tuohy đã thử nghiệm bằng cách sử dụng khóa với pin sạc đầy trong 9 tháng, khóa vẫn luôn ở mức 100%. Sau đó, cô rút phích cắm bộ phát và che bộ thu hồng ngoại trên khóa, tiếp tục sử dụng bình thường. Sau khoảng ba tháng sử dụng cường độ cao, pin giảm xuống còn 58%. Cô mở lại bộ thu hồng ngoại (vẫn không cắm bộ phát) để xem liệu khóa có sạc lại bằng ánh sáng xung quanh không; kết quả là không. Cuối cùng, khi cắm lại bộ Wi-Charge, pin bắt đầu sạc trở lại, lên 68% trong một ngày, 78% sau ba ngày và 90% sau một tuần.
Đây là một kết quả ấn tượng, đặc biệt khi so sánh với hầu hết các khóa thông minh khác thường chỉ dùng được 3-6 tháng trước khi cần thay pin mới. Khóa Alfred DB2S sử dụng Bluetooth LE nên có thể dùng lâu hơn (Alfred tuyên bố 9-11 tháng), nhưng việc không phải lo lắng về pin vẫn là một lợi thế lớn.
Tiềm năng rộng lớn và những rào cản hiện tại
Ông Ori Mor cho biết hệ thống Wi-Charge có thể cấp nguồn cho bất kỳ thiết bị nào có pin sạc lại được, từ khóa, rèm, vòi nước thông minh, camera an ninh đến loa và màn hình thông minh (nếu có pin). Nếu một bộ phát có thể cấp nguồn cho nhiều thiết bị gần đó, giá trị của hệ thống sẽ tăng lên đáng kể.
Tuy nhiên, có những rào cản lớn:
Hiệu suất năng lượng và chi phí
Sạc không dây nhìn chung kém hiệu quả hơn so với dùng dây hoặc pin, hay thậm chí là sạc cảm ứng từ. Bộ phát Wi-Charge sử dụng khoảng 5W điện khi đang sạc (khoảng 1% thời gian) để tạo ra công suất 100mW ổn định từ bộ thu. Hiệu suất truyền tải không dây của Wi-Charge khoảng 15% so với kết nối dây trực tiếp, kém hiệu quả hơn khoảng 4,5 lần so với sạc Qi.
Tuy nhiên, với các thiết bị tiêu thụ ít năng lượng như khóa cửa, rèm cửa, tổng lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm được cho là không đáng kể. Ông Mor ước tính, trong một năm, khóa Alfred sẽ tốn chưa đến 0,10 USD để cấp nguồn không dây, so với chưa đến một xu để sạc lại bằng cáp USB.
Kết luận
Jennifer Pattison Tuohy kết luận, nếu có thể cấp nguồn cho tất cả các thiết bị chạy pin trong nhà chỉ bằng vài "cục phát" trên trần và tốn thêm khoảng một đô la tiền điện mỗi năm, cô sẵn sàng làm điều đó. Việc loại bỏ dây nhợ, đế sạc, cáp và pin dùng một lần để cấp nguồn cho khóa cửa, bàn chải đánh răng điện, vòi nước thông minh, rèm cửa, điều khiển từ xa – thậm chí có thể cả các thiết bị ngốn điện hơn như camera an ninh chạy pin – có thể là một cuộc cách mạng trong nhà thông minh. Tuy nhiên, cô không chắc liệu đây có phải là một "cuộc chơi" mà những người khác đã sẵn sàng tham gia hay chưa.
Nỗi ám ảnh mang tên "hết pin" trong nhà thông minh
Đối với nhiều người dùng nhà thông minh, việc liên tục phải sạc hoặc thay pin cho hàng loạt thiết bị kết nối là một phiền toái không nhỏ. Jennifer Pattison Tuohy, một phóng viên chuyên về nhà thông minh, đã chia sẻ trải nghiệm "dở khóc dở cười" của mình khi một buổi sáng, từ vòi nước thông minh, rèm cửa tự động đến robot hút bụi, tất cả đều "đình công" vì hết pin. Duy chỉ có chiếc khóa cửa thông minh Alfred ở cửa sau vẫn hoạt động trơn tru, tự động khóa vào lúc 8 giờ tối như thường lệ.
Bí mật đằng sau sự khác biệt này chính là công nghệ sạc không dây tầm xa bằng tia laser hồng ngoại. Trong suốt một năm qua, một bộ phát Wi-Charge được gắn trên trần nhà của Tuohy đã liên tục "bắn" các tia laser hồng ngoại vào một tấm quang điện trên chiếc khóa thông minh Alfred DB2S được điều chỉnh đặc biệt, giữ cho pin của nó luôn ở mức 100%. "Tôi muốn điều này cho mọi thứ trong ngôi nhà thông minh của mình," Tuohy ao ước.
Wi-Charge: Hiện thực hóa giấc mơ sạc không dây tầm xa
Dù việc thiết lập hệ thống này khá tốn kém (khoảng 1.250 USD ~33 triệu đồng, yêu cầu khoan cắt trần nhà và hiện chỉ có sẵn qua chương trình truy cập sớm), trải nghiệm một năm sống với chiếc khóa cửa thông minh không bao giờ phải loay hoay với pin đã khiến Tuohy hoàn toàn bị thuyết phục. Cô mong muốn sự tiện lợi của các thiết bị chạy pin – không dây nhợ lằng nhằng, không tốn chi phí cho thợ điện, tự do đặt ở bất cứ đâu – mà không phải chịu đựng nỗi khổ hàng tháng phải sạc hoặc thay pin.
Công nghệ AirCord của Wi-Charge sử dụng tia laser hồng ngoại để truyền năng lượng từ bộ phát không dây R1 đến một bộ thu trong tầm nhìn thẳng.1 Bộ phát tiêu chuẩn có thể cung cấp 100mW cho các thiết bị trong phạm vi 10 mét; có cả phiên bản công suất cao hơn (300mW trong phạm vi 5 mét). Một bộ phát có thể cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị, sạc lần lượt từng thiết bị một.
Về vấn đề an toàn, Wi-Charge khẳng định công nghệ của họ đã được FDA Hoa Kỳ phê duyệt loại 1 (an toàn như đầu đĩa DVD), cũng như được chứng nhận FCC và UL. Bộ phát sử dụng tia laser công suất thấp để định vị bộ thu và chỉ chuyển sang công suất cao để sạc khi kết nối được thiết lập. Nếu có người đi qua chùm tia, quá trình truyền sẽ bị ngắt và tiếp tục lại sau đó. Ông Ori Mor, người sáng lập và giám đốc kinh doanh của Wi-Charge, đảm bảo: "100% những gì được gửi đi đều đến được bộ thu, không có bức xạ nào thoát ra ngoài chùm tia, và mọi người không tiếp xúc với bất kỳ tia hồng ngoại nào."
Tuohy cũng đã thử nghiệm một bộ sạc bàn chải đánh răng không dây nguyên mẫu trong phòng tắm, được cấp nguồn bởi bộ phát Wi-Charge công suất cao hơn. Dù có một số vấn đề về chống nước ở bản prototype, nó vẫn hoạt động tốt, cho thấy sự tiện lợi của sạc không dây trong môi trường ẩm ướt.
Khóa thông minh Alfred DB2S và bộ kit chuyển đổi Wi-Charge
Chiếc khóa Alfred DB2S là một khóa chốt cửa thông minh với thiết kế hiện đại, bàn phím cảm ứng, lỗ khóa cơ và tùy chọn hai thẻ RFID. Nó hoạt động qua Bluetooth và Wi-Fi (với một bridge riêng giá 60 USD), kết nối với ứng dụng Alfred, cũng như Alexa và Google Home.2 Giá của khóa dao động từ 299-320 USD.
Thử nghiệm hiệu suất sạc ấn tượng
Sau khi cài đặt, Tuohy đã thử nghiệm bằng cách sử dụng khóa với pin sạc đầy trong 9 tháng, khóa vẫn luôn ở mức 100%. Sau đó, cô rút phích cắm bộ phát và che bộ thu hồng ngoại trên khóa, tiếp tục sử dụng bình thường. Sau khoảng ba tháng sử dụng cường độ cao, pin giảm xuống còn 58%. Cô mở lại bộ thu hồng ngoại (vẫn không cắm bộ phát) để xem liệu khóa có sạc lại bằng ánh sáng xung quanh không; kết quả là không. Cuối cùng, khi cắm lại bộ Wi-Charge, pin bắt đầu sạc trở lại, lên 68% trong một ngày, 78% sau ba ngày và 90% sau một tuần.
Đây là một kết quả ấn tượng, đặc biệt khi so sánh với hầu hết các khóa thông minh khác thường chỉ dùng được 3-6 tháng trước khi cần thay pin mới. Khóa Alfred DB2S sử dụng Bluetooth LE nên có thể dùng lâu hơn (Alfred tuyên bố 9-11 tháng), nhưng việc không phải lo lắng về pin vẫn là một lợi thế lớn.
Tiềm năng rộng lớn và những rào cản hiện tại
Ông Ori Mor cho biết hệ thống Wi-Charge có thể cấp nguồn cho bất kỳ thiết bị nào có pin sạc lại được, từ khóa, rèm, vòi nước thông minh, camera an ninh đến loa và màn hình thông minh (nếu có pin). Nếu một bộ phát có thể cấp nguồn cho nhiều thiết bị gần đó, giá trị của hệ thống sẽ tăng lên đáng kể.
Tuy nhiên, có những rào cản lớn:
- Thiết kế lại thiết bị: Hầu hết các sản phẩm hiện tại cần được thiết kế lại để tích hợp bộ thu. Dù Wi-Charge đang phát triển bộ thu dạng cắm ngoài, Tuohy không muốn có thêm "dongle" trong tương lai không dây của mình.
- Hạ tầng và tầm nhìn thẳng: Cần nhiều bộ phát để phủ sóng toàn bộ ngôi nhà.
- Vấn đề "con gà và quả trứng": Các công ty sẽ không tích hợp bộ thu trừ khi người dùng yêu cầu, và người dùng sẽ không lắp đặt bộ phát nếu không có thiết bị để cấp nguồn.
Hiệu suất năng lượng và chi phí
Sạc không dây nhìn chung kém hiệu quả hơn so với dùng dây hoặc pin, hay thậm chí là sạc cảm ứng từ. Bộ phát Wi-Charge sử dụng khoảng 5W điện khi đang sạc (khoảng 1% thời gian) để tạo ra công suất 100mW ổn định từ bộ thu. Hiệu suất truyền tải không dây của Wi-Charge khoảng 15% so với kết nối dây trực tiếp, kém hiệu quả hơn khoảng 4,5 lần so với sạc Qi.
Tuy nhiên, với các thiết bị tiêu thụ ít năng lượng như khóa cửa, rèm cửa, tổng lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm được cho là không đáng kể. Ông Mor ước tính, trong một năm, khóa Alfred sẽ tốn chưa đến 0,10 USD để cấp nguồn không dây, so với chưa đến một xu để sạc lại bằng cáp USB.
Kết luận
Jennifer Pattison Tuohy kết luận, nếu có thể cấp nguồn cho tất cả các thiết bị chạy pin trong nhà chỉ bằng vài "cục phát" trên trần và tốn thêm khoảng một đô la tiền điện mỗi năm, cô sẵn sàng làm điều đó. Việc loại bỏ dây nhợ, đế sạc, cáp và pin dùng một lần để cấp nguồn cho khóa cửa, bàn chải đánh răng điện, vòi nước thông minh, rèm cửa, điều khiển từ xa – thậm chí có thể cả các thiết bị ngốn điện hơn như camera an ninh chạy pin – có thể là một cuộc cách mạng trong nhà thông minh. Tuy nhiên, cô không chắc liệu đây có phải là một "cuộc chơi" mà những người khác đã sẵn sàng tham gia hay chưa.
