還記得今年年初小米發布的隔空充電技術嗎？相比當前市面上主流的接觸式無線充電，該技術真正實現了智能手機通過無線方式“隔空取電”。而在近日，這一堪稱“黑科技”的應用又得到了進一步拓展——在5G基站供電中得以實現，邁出了5G基站建設歷史上具有里程碑意義的一步。

　　10月4日，愛立信宣布與激光創新公司PowerLight Technologies合作，在西雅圖實現了概念驗證，成功展示了全球首個安全的，采用完全無線供電方式的5G基站，該方案中供電方式使用了光波束——一種基于激光的技術，將電轉化為高強度光，然后再被無線基站捕獲轉化為電能，從而進行遠程供電。

　　5G網絡建設需要持續創新

　　就如同手機從功能機到智能機的演進過程，在手機功能越來越強大，但電池技術又遲遲沒有突破性革命的情況下，各路智能手機廠商紛紛將目光轉移到了充電技術的革新上。因為無論功能多么強大，硬件多么領先的智能手機，沒有了電能的支持，它一樣只是一塊“板磚”，而5G基站同樣如此。

　　眾所周知，5G擁有三大原子能力，即eMBB：enhance MobileBroadband，增強型移動寬帶；uRLLC：ultraReliable & Low Latency Communication，超高可靠超低時延通信；mMTC：massiveMachine Type Communication，海量機器類型通信，以應對三大應用場景，構建萬物互聯的全聯接世界。但是5G這么好，它也遵循一個對立統一的規律，“人無完人”，5G也有讓人頭疼的缺點。

　　首先，昂貴的成本問題。運營商建設5G網絡成本壓力巨大是人盡皆知的事情，簡單算一筆帳，按照此前中國移動采集單座5G基站的價格大約為16萬元，同時根據公開預測5G基站數量是4G的兩倍計算，5G要完成像4G相同的覆蓋效果大約就需要1000萬個基站，那么算下來5G基站的采購總投入將達到1.6萬億，可謂是一個天文數字。

　　然而，這還僅僅是電信運營商采購設備所需支出的成本，并不包括網絡建成之后的電費、維護費、人工費、場地費等等。因此，通過各種創新方式降低網絡部署的成本支出就成了各大運營商削尖腦袋要做的事情。比如，在基站的供電與業務傳輸中，傳統方案是運營商通過復合光纜引入外市電，每年公布的基站光纜采集項目通常動輒就是幾千萬芯公里，這筆錢如何有效的省去？

　　其次，網絡部署效率問題。不談光纜采購以及人力維護耗資甚巨，在基站建設的過程中，經常會因為外市電引入或改造周期太長而影響基站開通的進度。比如，眾所周知5G最大的一個賣點就是靈活部署能力，通過大帶寬、低時延、海量鏈接可以隨時隨地的連接任何物聯網設備，但是，5G基站本身卻很難做到隨時隨地的靈活部署，因為移動通信基站并不只有基站設備，而是包括機房、電線、鐵塔桅桿等在內的完整的結構部件，其中供電設備十分重要，而在抗險救災、大型晚會、體育賽事等場景中，怎樣省去“最后一根電纜”呢？因而探索在不同環境網絡部署的速度和靈活性也是運營商亟待解決的重要問題。

　　激光無線供電方式打開新世界大門

　　根據愛立信官方新聞簡述，此次演示過程中，雙方在沒有從街道電網接電，以及不涉及現場發電的情況下，通過PowerLight Technologies的激光技術，成功激活了一臺完全處于“無能為力”狀態下的愛立信Streetmacro 6701 5G毫米波基站，實現了300米（985英尺）距離內傳輸480瓦的能量。

　　該系統主要由兩個部件組成，包括一個發射器和一個接收器。發射器一端的電力被用來產生強大的光束，并將其發送到接收器，接收器使用專門的光伏陣列來捕捉它，反過來又將傳入的光子轉換為電能，可為它所連接的任何設備供電。

　　愛立信北美網絡負責人Kevin Zvokel表示，激光束無線供電的方案在不需要連接到電網的情況下就能安全地進行遠距離傳輸電力，消除了布網建設過程中由電池站點選擇造成的障礙，大大節省了部署時間，提高了靈活性。

　　PowerLight Technologies的執行主席Claes Olsson則表示，大多數人都知道，如今無線充電技術已經被應用手機、手表等小型電子設備當中。但愛立信和PowerLight Technologies的演示更具有突破性，是向著更大系統規模的安全、無線電力傳輸的商業化進程中的重要一步。并且PowerLight Technologies目前還在開發一種系統，在未來幾年內可以實現電能在數公里范圍內的無線安全傳輸。

　　愛立信和PowerLight Technologies的這套無線傳輸代替了供電線，從一定程度上可以幫助運營商快速開通基站站點，尤其適用于城市桿站、微站的快速部署，可適合應急通信保障或特定時間密集化需求的臨時場景。除此之外，它還可以為無人AGV、無人機、傳感器等各種物聯網設備便捷地供電。

　　設想美好但道阻且長。

　　實際上，激光充電技術并不是一個全新的概念，它是利用光線進行遠距離能量傳輸的一種技術，由美國武器開發和制造商洛克希德·馬丁與美國激光動力公司共同研發。2013年5月，裝備了世界首款激光充電系統“隱形塔”的垂直起降飛機進行首次飛行，可利用激光為任意多旋翼直升機通過光纖傳送能量。在其地面部分能源充足情況下，可實現飛機不間斷飛行。

　　2016年，俄羅斯一家名叫“能源”的火箭航天公司也做了一項關于激光充電技術的驗證，他們在兩座相隔1.5公里的大樓間，通過在其中一個屋頂安裝激光發射器，另一個屋頂安裝對光板，并且在對光板上加入了常規移動電話充電端口，實現了為手機充電1小時的成就。在這個過程中，雖然對光板長度只有 10cm，但依然精確地接收到了激光，實在令人驚嘆。

　　根據報道，在國內，華為也已經申請了一項通過激光來為手機進行“無線充電”的專利。據華為官方頁面信息顯示，它可以給多個設備同時充電，除了手機外，無線充電還可以應用于包括無人機在內的各種物聯網設備。同時，為了保證使用者的安全，發射端會支持檢測激光路徑中的眼睛，并及時切斷激光發射以保護人或寵物。

　　如今，愛立信與PowerLight Technologies又將激光供電技術應用于5G基站當中，不可謂不吸引人，不過，從這項技術的發展來看，想要實現落地商用恐怕還尚需時日。

　　首先，其中牽扯到光電轉化效率問題和低碳問題，電能轉化成光能，再從光能轉化為電能，這其中損耗有多少？節省布網費用不能顧此失彼，撿了芝麻丟了西瓜；其次是安全性保障，當然，在此次驗證中雙方也特意強調了這項技術的安全性，通過一個“虛擬防護罩或安全環”在任何生物或物體穿過時，都能激活這一功能，自動關閉電力輸送的光束，由場地的備用電池接管。

　　小結

　　激光無線供電技術應用于5G基站還處于研發階段，距離落地還有一定的路途要走。不過從廣義通信的范圍來看，“隔空取電”從智能手機拓展到5G基站是電力傳輸進程中的重要一步，無論對于普通用戶，還是通信運營商都將具有重要意義。