说到未来的智慧城市，大家能想到的要素可以概括为一个关键词，那就是连通性。无论是无人驾驶的宇宙飞船出租车还是完全自主的摩天大楼，信息、技术接口和基础设施的互连网络都支持使城市变得更加智能的进步。几个世纪以来，人类一直在努力建设一个能够更好地响应居民需求，在安全、便利、居住条件等关键方面提高居民生活质量的城市。随着世界进入第四次工业革命，拥抱数字和物理环境的融合，这一目标越来越近。第一步是建立数字接口，启用高速互联网并安装物联网(IoT)设备，以收集和利用居民日常生活中的响应数据。截至2021年3月，全球有超过100亿台活跃的物联网设备，并且这个数字还在快速增长。随着城市实施更多的智能设备和支持物联网的基础设施组件，对电力的需求将是巨大的，提供稳定的电力至关重要。为IoT设备供电的挑战IoT设备通常包含三个需要电源的主要单元。总能耗根据每个单元的集体需求而变化，其中包括用于数据收集的传感器或用于执行任务的执行器、处理单元和支持不同网络之间数据交换的机器对机器(M2M)通信单元。最后一个通常是最大的变量，因为如果设备参与活跃的数据交换任务，这个单元会导致大量的能量使用。特别是对于智能城市物联网设备，该单元通常24/7全天候运行，在中央智能网络和智能电表等本地设施之间交换大量实时数据。连接到建筑物的仪表也连接到智能能源网络以共享水电的实时使用情况，因此公用事业可以更好地监控能源消耗。许多物联网和工业4.0应用都使用3V纽扣电池作为电源，因为它成本较低且供电稳定，但电池也有明显的缺点。电池的使用寿命有限，需要不断更换或充电，这可能成本高昂且成本高昂，尤其是当设备位于访问受限的危险区域时。另一个缺点是随着电池需求和使用量的增长，不可避免的环境不可持续性。这两个缺点都会在很大程度上阻碍智慧城市的成熟。因此，在此过渡阶段找到替代电源解决方案至关重要。关于电力传输的讨论还应该超越建造传统的公共充电插座或制造更耐用的电池，而应该深入探讨电源技术之间的真正创新。为什么我们需要Qi充电的替代品无线供电对于市场来说并不是一个陌生的概念。该术语经常出现在非接触式无线充电板、充电桶和其他消费电子产品的广告中。然而，目前市场上的大多数设备和技术，例如Qi充电（最常见的无线充电协议），都使用了磁感应技术，该技术已经在行业中存在了近60年。它通过设备和发射器中的两个内置充电线圈工作。尽管是最常用的无线充电协议，但感应充电的局限性是显而易见的：距离。设备和发射器之间的距离需要在几厘米以内，感应充电才能工作。纵观一些新兴的无线电力技术，一项突出的创新是智能射频(RF)透镜，这是一种无需使用任何电线或物理感应垫即可在两个目标点之间传输电力的技术。通过使用毫米波(mmWave)通过空气传输电力，这种RF透镜技术可以从多英尺远的地方同时向多个设备供电，几乎与通过电线一样快，从而实现真正的无线(OTA)供电。尽管理想的解决方案仍在开发中且尚未商业化，但无线充电的进步描绘了一幅充满希望的图景。未来的智慧城市需要一个数字生态系统，该生态系统可以提供可持续的动力来支持数字接口和技术硬件更新。世界仍在探索未来的可能性，对权力科学的探索应该是一个持续的议程。
