Dans ce dossier, nous allons parler de cette tendance qu’ont de plus en plus de constructeurs à s’orienter vers la technologie de recharge (transmission d’énergie) sans-fil que l’on nomme « Qi ».

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Votre smartphone est certifié « Qi » ? C’est le moment d’en profiter.

Qu’est-ce que « Qi » ?

Tout d’abord, il faut savoir que Qi se prononce Chi ou Chee (comme en mandarin).

Créée en 2008 par le Wireless Power Consortium, Qi est une technologie basée sur la transmission d’énergie sans fil sur une distance maximale de 40 mm, qui était déjà présente dans le Palm Pre. Pour fonctionner, le système Qi a besoin d’un support de transmission et d’un récepteur compatible dans un appareil mobile, tel qu’un smartphone, une tablette ou un autre appareil compatible.

Le fonctionnement est un jeu d’enfant : il vous suffit de placer le périphérique mobile compatible sur le support de transmission pour que la recharge se mette en route grâce à l’induction (electro)magnétique entre les deux appareils.

Pour faire simple, l’induction magnétique est un phénomène électrique qui se produit grâce à une différence de potentiel électrique aux bornes d’un conducteur électrique. Ce phénomène a de nombreux usages, comme les transformateurs électriques, les bobines, et bien sûr les plaques à induction avec une poêle appropriée qui sert à faire cuire des aliments. C’est aussi de cette manière que les puces RFID sont alimentées par le lecteur.

Pour revenir au Wireless Power Consortium, il s’agit d’un consortium industriel, soit un rassemblement de plusieurs acteurs économiques intéressés par cette technologie. Ils sont basés un peu partout dans le monde en Asie, en Amérique et en Europe et dans plusieurs secteurs de l’industrie.

À terme, son objectif est que la technologie Qi devienne un standard au niveau mondial dans le domaine de la transmission d’énergie sans-fil.

Quelles sont les sociétés qui soutiennent Qi ?

Qi est soutenu par plus de 140 sociétés leaders de l’industrie WPC (Wireless Power Consortium). On peut citer dans le domaine des nouvelles technologie et de la mobilité Verizon Wireless, Motorola, Nokia, Philips, Toshiba, Sony, Energizer, Freescale Semiconductor, HTC, LG, Panasonic, et Texas Instruments, avec d’autres entreprises qui s’ajoutent à la liste jour après jour.

logo technologie sans fil qi chi chee

Aujourd’hui, Qi devient une technologie de plus en plus répandue dans l’industrie, avec de plus en plus d’appareils qui l’intègrent et l’intégreront à l’avenir.

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Voici l’ensemble de l’écosystème représentant la répartition du Wireless Power Consortium.

La recharge sans-fil, une réalité ?

Ce qu’il faut savoir, c’est que la recharge sans-fil n’est pas un nouveau procédé arrivé avec Qi, mais qu’elle était là bien avant, par exemple dans certaines brosses à dents électriques et d’autres applications spécialisées. À la base, le défi qui a été fixé était de prendre une solution d’alimentation sans-fil et de la normaliser, de manière à ce que toutes les entreprises qui s’orientent vers la conception de produits, que ce soit des périphériques mobiles ou des accessoires implémentant cette technologie, soient compatibles avec tous les autres.

Personne ne voulait d’une multitudes de solutions de recharges incompatibles les unes avec les autres !

Prenons l’exemple d’autres technologies sans-fil comme le WiFi. Quand on se connecte sur un réseau sans-fil WiFi, vous êtes d’accord que l’on ne se pose pas réellement la question si notre périphérique va être ou non compatible. Sans standard, pas de possibilité de voir une technologie être adoptée massivement. C’est pour cela que les différents intervenants ont crée un consortium : pour réfléchir à des spécifications et un standard qui pourra être repris par tous. Les standards sont très présents dans les nouvelles technologies avec notamment les technologies de transfert et de réseau. On peut citer par exemple le wifi ou le bluetooth qui sont des standards mais aussi HTML et CSS.

Avec la norme de recharge sans-fil Qi, c’est la même idée. Il faut également savoir que ce secteur compte les plus grands noms de l’électronique et les principaux leaders autour du sans-fil, fabricants de batteries, les sociétés de semi-conducteurs sans-fil, les fournisseurs de technologies électriques et les fabricants d’accessoires se sont réunis pour élaborer une norme commune. Plus clairement, c’est le nombre et le type d’entreprises qui soutiennent Qi qui font que la technologie est si importante et prometteuse, là encore comme le WiFi et Bluetooth à leurs époques.

Comment cette technologie fonctionne-t-elle ?

C’est assez simple en réalité. Qi fonctionne en générant un champ électromagnétique totalement sécurisé entre le chargeur et le mobile, grâce au processus appelé induction magnétique. Les chargeurs Qi ont un système de transmission spécifique qui communique avec les autres périphériques Qi intelligemment en utilisant une fréquence électromagnétique spécifique, de manière à ce que tous les terminaux Qi fonctionnent avec tous les autres chargeurs Qi, maintenant et à l’avenir.

qi technology wireless sans fil technologie - son fonctionnement

Soulignons également qu’une station de recharge sans-fil Qi est capable de recharger plusieurs appareils simultanément. Tout dépend en fait de la surface de la zone de recharge de votre station de recharge sans-fil. De plus, le rechargement à distance est également possible, seulement la portée est très courte (40 mm) sur les chargeurs de 5 watts.

La technologie Qi est nouvelle, même si cela fait plus d’un siècle que les scientifiques et ingénieurs étudient le principe de l’induction magnétique qu’ils jugent tout bonnement « fiable ». Les améliorations à la technologie Qi arriveront probablement rapidement.

À cause de cette limite de 40 mm, il faut placer son smartphone sur le dos et dans la zone de recharge allouée. Dans le cas contraire, votre mobile se rechargera également, néanmoins ce sera bien moins rapide et vous perdrez de l’énergie. La plupart des chargeurs Qi embarquent une technologie permettant d’éteindre automatiquement la station de recharge dès lors que le mobile a fini de charger. Le temps de recharge est assez proche de la méthode traditionnelle de recharge filaire sur le secteur qui prend à peu près autant de temps.

Pour être un peu plus précis sur le temps de charge nécessaire « selon le modèle employé, l’efficacité énergétique variera de 50 à 95% » selon un représentant du consortium WPC. Plus concrètement, la recharge sans-fil permettra à l’appareil de bénéficier de 50 à 95% de la charge en comparaison à la une liaison filaire à alimentation électrique égale, le reste étant « perdu ». Pourquoi perdu ? Comme je vous l’expliquais plus haut, il est indispensable de respecter la zone de recharge allouée par la station de recharge sans-fil, afin de profiter de la meilleure recharge possible. Dans le cas contraire, l’appareil se rechargera moins rapidement et vous serez alors sujet à des pertes électriques plus ou moins importantes.

Pour l’instant limité à des chargeurs de 5 watts, il est important de noter que certains constructeurs travaillent également sur des prototypes de chargeur par induction employant des électrodes de cuivre plates (au lieu des habituelles bobines), permettant ainsi d’atteindre une puissance maximale de 100 watts (pour par exemple recharger un ordinateur portable), seulement le procédé nécessite d’être amélioré et d’être plus économique avant d’envisager une quelconque production de masse.

Autre technologie, il existe également la technologie de résonance magnétique mise au point par WiTricity qui est aussi bien capable de charger des batteries de voitures que de PC portables. Cette technologie est basée sur la même technologie d’émission/réception à partir d’une bobine que l’induction magnétique, mais elle permet de transmettre l’énergie à une plus grande distance. La date de commercialisation n’a pas été officiellement annoncée, les constructeurs ont seulement mentionné que ça arriverait « très prochainement »(cf. lien).

Compatibilité avec les terminaux

Avec plus de 10 millions d’installations de Qi et plus de 110 mobiles certifiés d’ores et déjà disponibles à la vente, la recharge sans-fil Qi est la technologie  qui pourrait réellement s’imposer comme standard. Les téléphones de dernières générations de la plupart des marques importantes l’intègrent déjà (LG Nexus 4, Samsung Galaxy S4, Nokia Lumia 920 et quelques d’autres).

compatibilité technologie sans fil qi

L’image ci-dessus n’est pas vraiment complète mais vous présente une liste des quelques smartphones compatibles par constructeur. Sachez également que certains terminaux de Sony et d’autres constructeurs moins connus sont également compatibles avec cette norme de recharge sans-fil Qi. Plus concrètement, l’intégration de la technologie Qi dans un smartphone n’a pas vraiment d’impact sur son poids ou sa grosseur puisqu’il s’agit d’un composant qui peut être installé sur la batterie ou dans la coque arrière par le constructeur.

 

Quant aux accessoires, il y en a beaucoup. Bien sûr, on retrouve les accessoires officiels de chaque produit, comme :

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  • les accessoires de recharge sans-fil Energizer

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Mis à part les accessoires officiels, on peut également trouver des accessoires officieux disponibles dans le commerce tels que :

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Même si le design n’est pas très sexy, ce chargeur sans-fil a le mérite d’être – comme tous les autres – compatible avec l’ensemble des périphériques mobiles compatibles Qi.

En détail, voici les différentes compatibilités  :

Appareils compatibles à la sortie de la boîte

  • HTC Droid DNA
  • HTC 8X
  • Google Nexus 4
  • LG Spectrum 2
  • Nokia Lumia 920

Housses ou coques pour

  • Blackberry8900
  • iPhone3G/S/4/4S
  • LG Revolution
  • LG Spectrum
  • Samsung Droid
  • HTC Thunderbolt
  • HTC Droid Incredible
  • Motorola Droid 3
  • Droid Charge
  • Droid Incredible 4G LTE
  • HTC Rezound
  • Nokia Lumia 820
  • Nokia Lumia 810
  • Nokia Lumia 822
  • Samsung Galaxy S3
  • Samsung Galaxy S4
  • Sony Xperia Z
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Une coque amovible Sangfei qui embarque la technologie Qi.

 

Nokia Wireless Charging Pillow by Fatboy (Group)

Les fameux coussins de chargement sans-fil Fatboy.

Quelques stations de recharge compatibles Qi

  • Panasonic Charging Pad
  • Energizer Charging Pad
  • Zens Charging Pad
  • Maxell Charging Pad
  • Convenient Power Qi Titled Wireless Charging Platform
  • DIGIPOWER DrivePad
  • Oregon Scientific Time & Wireless Charging Station +
  • Nokia Wireless Charging Stand
  • LG Wireless Charging Cradle
  • Philips Wireless Charging Pad
  • Philips Single Inductive Charger
  • LG Bluetooth Headset
  • Energizer Dual Inductive Charger
  • Panasonic Blu-Ray Disc Recorder
  • JBL PowerUp Wireless Charging Speaker for Nokia
  • Nokia Wireless Charging Pillow by Fatboy
  • Droid DNA Wireless Charging Dock
  • TDK Life on Record Wireless Charging Speaker Q35
  • Nokia Wireless Charging Plate
TOKO 1

La station de recharge sans-fil Toko d’une place.

Fulton_One To Many 2 Phones

La station de recharge sans-fil Fulton One qui peut recharger deux téléphones simultanément.

Imation_ TDK Speaker2

La station de recharge sans-fil TDK Speaker avec enceinte intégrée.

Leggett & Platt Helios Charging Disc

La station de recharge sans-fil Leggett & Platt Helios capable d’accueillir plusieurs appareils.

Paragon AG 1

Un socle de recharge sans-fil Paragon AG (Energizer).

Legett & Platt Automotive Demo 3

Que l’on peut installer dans un tableau de bord.

Legett & Platt 2

Sachez également qu’il est possible d’utiliser une tablette compatible en tant que station de recharge sans-fil Qi, seulement il est dit que la consommation énergétique est un peu plus importante que la normale.

Fulton_ Samsung Device To Device Together 3

Le fameux procédé du Device-To-Device par Fulton.

 

Qu’en est-il des appareils plus anciens ?
Est-il possible de les rendre compatibles ?

Oui c’est possible, il existe un nombre croissant de possibilités que vous pouvez choisir pour apporter la compatibilité Qi aux mobiles existants.

Dans le commerce (sur Amazon ou Ebay par exemple), il est possible de trouver des accessoires compatibles, comme des housses de protection et des coques de batterie que l’on peut utiliser avec les appareils existants. Il suffit de les placer sur l’appareil et de le poser ensuite sur une station de recharge sans-fil Qi pour qu’il se charge de la même manière qu’un smartphone qui embarque nativement la technologie Qi.

Et la recharge dans les lieux publics ?

Oui, c’est aussi possible. Il existe dans les lieux publics des stations de recharge mises à la disposition des usagers pour recharger leur smartphone directement sur une borne. Cette solution est en voie de développement au Japon avec plus de 120 lieux équipés (salon d’aéroport, cinémas, cafés, etc.). La technologie commence également à se démocratiser aux États-Unis et elle pourrait faire de même en Europe d’ici quelques mois – années.

On peut par exemple retrouver Qi :

Leggett & Platt Helios Table 0

L’exemple d’une table avec la technologie de recharge sans-fil Qi installée.

Est-ce uniquement réservé aux mobiles ? Quel avenir pour cette technologie ?

Actuellement, la norme Qi est conçue pour les appareils utilisant 5 watts de puissance ou moins, tels que les smartphones, les appareils photo ou les télécommandes.

Le Wireless Power Consortium travaille actuellement à l’expansion de Qi pour une utilisation dans des appareils plus imposants comme les tablettes, les ordinateurs portables ou la plupart des appareils électroménagers, les véhicules électriques et d’autres solutions.

Voici un exemple parmi tant d’autres, Volvo et Flanders Drive auraient prêté une C30 Electrique pour des tests avec la recharge sans-fil par induction qui vise principalement à rendre la recharge sans fil plus pratique et moins contraignante dans la vie de tous les jours.

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Le project dont on parle se nomme CES (Continuons Electric Drive) et prévoit d’installer des plaques de recharge dans la chaussée afin de pouvoir charger en continu sur le véhicule, qui pourrait devenir une norme en la matière dans les prochaines années.

La charge d’un pack batterie de la puissance de celui qui équipe la Volvo C30 Electrique devrait prendre environ 1h20 dans le cas d’une batterie entièrement déchargée. Le dispositif de charge qui sera soumis à l’évaluation est dimensionné pour 20 kW (cf).

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Bien sûr, la recharge sans-fil est une technologie encore toute jeune qui ne demande qu’à évoluer et qui évoluera très certainement dans le futur.

J’espère que ces quelques lignes auront pu vous éclairer au mieux sur le but de la technologie de recharge sans-fil Qi dans nos périphériques mobiles qui pourrait devenir un standard important dans le monde entier d’ici quelques années.

Terminons sur cette infographie qui résume bien le positionnement actuel de Qi dans le monde :

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La recharge par induction a donc bel et bien un avenir et ne devrait pas tarder à s’imposer car elle est facile d’accès, implémentée dans beaucoup de nouveaux terminaux, et surtout, le plus important : il existe un standard industriel unique utilisé par la majorité des constructeurs.

Quand on pense au temps que cela a pris avant d’avoir un câble de recharge compatible avec la majorité des téléphones …