由Brig General (ret) Craig Baker，代理首席运营官和Cherif Chibane，首席技术官WiGL
可穿戴医疗设备在军队和平民的医疗保健中发挥着至关重要的作用。这些设备体积小、携带方便、易于佩戴，可以帮助急救人员、作战人员和患者治疗从肌肉障碍等生理疾病到帕金森病和阿尔茨海默病等神经认知障碍等各种疾病。近年来，技术进步已经成功地使这些医疗设备更加紧凑、高效和准确。然而，仍然有一个问题，许多这些设备需要频繁充电，需要停机。随着时间的推移，它们的充电效率也会下降，导致突然停电，需要更换。
幸运的是，这种限制可能很快就会成为过去。另一项令人兴奋的技术在过去几年里取得了巨大的发展，它可以提供答案——无线充电。
非接触式无线电源的出现
无线充电作为一个概念已经存在很长一段时间了。但直到最近几年，这项技术才发展到足够的商业可行性。你可能已经接触过最近充斥市场的一些“无线”充电板。这些“触摸”板依靠电磁感应将电能从充电器无线传输到设备。这是一项有很多实际应用的技术，特别是在电动汽车开发方面。然而，充电板必须按常规插到电源插座上，你的设备必须接触到充电板，这意味着它不是真正的无线。
但业内还有另一项技术有望实现真正的非接触式无线功能。这个依靠的是像WiFi信号一样传输能量。只需将您的设备连接到非接触式电源网络，就像您使用热点一样，并观看您的设备连续地、无缝地充电。不需要设置设备或停止使用一段时间。对于必须一直保持开机状态的可穿戴军事或医疗设备来说，这是一件改变游戏规则的事情。
无线电源的好处
与传统的电缆供电设备相比，无线电源有望克服与便携式军事或医疗设备相关的许多挑战。这包括:
1.低功率和高功率应用
目前，无线充电可以很容易地为10瓦以下的一系列设备供电。这包括一系列便携式设备，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑和可穿戴医疗设备。但它也慢慢地变得更适用于高达300瓦的大型设备。过去的每一年，技术都在不断进步，功率输出、充电范围和充电速度都在不断扩大。再过十年，我们可能会看到大多数电子设备都采用这种方式供电。
2.无需停机或更换
目前为我们大多数电子设备供电的可充电锂离子电池，虽然肯定比以前的电池更高效，但仍有很大的改进空间。随着时间的推移，它们的充电能力开始下降，导致需要更频繁地充电。最终，它们必须被替换，这就需要停机。远距离无电池供电解决了这个问题，创造出无限寿命且无需更换的设备。
虽然这看起来只是为了方便，但它对生物传感器、持续血糖监测和无拴胰岛素输送系统等设备有着巨大的影响。这些设备危及到人们的生命。通过提供不间断的电力来源，非接触式无线充电(以及有朝一日的非接触式供电)有望显著改善患者和服务人员的生活方式。WiGL的创始人格洛弗将其称为“无触摸无线功率传输”。
3.减少环境影响
需要定期更换寿命已过的锂离子电池又带来了另一个问题。据估计，只有不到5%的锂电池得到回收，绝大多数最终被扔进了垃圾填埋场，在那里它们继续降解，并将化学物质泄漏到土壤和地下水中。这是一个严重的环境问题，单靠加强回收工作可能无法解决。问题是回收过程效率非常低，而且消耗大量的材料。只有38%-60%的锂电池可以回收(大部分是金属组件)。相比之下，高达95%的传统铅酸电池可以回收。
此外，从一开始开采这些建筑所需的材料就会对环境造成破坏。世界上只有少数几个锂矿，提取过程造成了大量的水污染和浪费。钴，另一种用于制造锂电池的重要材料，也是一种稀有材料。其中多达三分之二来自刚果民主共和国的矿山，那里童工和不安全的工作环境非常普遍。无电池无线充电设备几乎不会对环境造成任何影响。
4.更大的设备耐用性
频繁地将电缆插入充电口给设备充电往往会造成大量磨损。这可能会减少设备的寿命，需要进一步修理或更换。tWPT充电完全消除了这个问题。此外，由于将来有一天不需要充电口，制造商可以设计完全防水和防尘的设备。考虑到一些便携式军事和/或医疗设备必须一直开机，这可能会对用户的依从性产生很大的影响。
5.通过物联网(IoT)扩展能力
物联网网络允许系统轻松通信和交换数据。在医疗领域，这有巨大的应用，特别是对家庭病人。健康专业人士现在可以更容易地监测佩戴者的生命体征，并在传感器读数变得危险或超出正常水平时设置警报。进一步拓展我们的视野，这些智能可穿戴设备可以连接到集中的或家庭健康监控系统，在那里所有的数据都被收集、处理和远程监控。
通过tWPT充电，智能可穿戴设备将允许医生和战地医护人员在他们的日常生活中轻松地监视他们的病人。这将带来更大的便利、更快的反应时间和更有效的健康管理。
关于利用tWPT，医疗设备制造商需要知道什么
无线充电本身也存在一些问题。它是一项新兴技术，要想变得像WiFi或蓝牙那样普及，还有很长的路要走。据报道，它最大的问题之一是充电速度明显比传统电缆充电慢。距离是另一个问题，尽管一些供应商在市场上推销他们的设备，称其可在高达15英尺的距离内使用。在克服这两个问题方面正在取得进展，它们未来的全部能力如何还有待观察。例如，WiGL的tWPT网格网络将很快使距离成为一个过时的问题!
由于不同的制造商有不同的收费标准，也存在兼容性问题。使用最广泛的WPT是Qi(发音为“chee”)，它是由无线电源联盟(WPC)开发的。齐国豪似乎注定要成为世界标准，但其他国家也在争抢这一位置。在达成WPT通用标准之前，一些可穿戴医疗设备和所选无线电源供应商之间可能存在兼容性问题。在这方面，WiGL也在带头为未来的tWPT设定标准。
军事和医疗技术目前正在经历一场革命。转向集成了最新技术的技术含量更高的系统，有望更好地利用医疗保健数据，实现更个性化、更高效的医疗保健系统。通过提供高效、易于操作和具有成本效益的可穿戴设备，反应最快的医疗技术开发人员将获得最大收益。移动技术已经使医疗服务提供者和患者之间的沟通更加顺畅。通过在传感器技术、非接触式无线电源和物联网方面的创新，可穿戴设备市场的指数增长可能会恶化。
最终的想法
虽然距离无线可穿戴设备成为行业标准还有一段时间，但从目前的发展速度来看，这一天可能比许多人想象的要近。WiGL支持tWPT的有前途的军事合同和AI技术的进步是开发人员想要关注的另一个领域，因为它可能推动医疗技术市场的进一步创新。同样，随着越来越多的临床医生让患者相信无线可穿戴设备的价值和好处，民用市场的增长速度和规模只会上升。
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