¿Existen riesgos potenciales para la seguridad en la carga rápida de teléfonos móviles y el desarrollo de la industria está en crisis? "imagen"
1. Descripción general de la tecnología de carga rápida de teléfonos móviles
A pesar del continuo desarrollo de la tecnología de baterías de teléfonos móviles, la capacidad de las baterías de teléfonos móviles ha seguido aumentando desde las primeras baterías de níquel-cromo. y las baterías de níquel-hidrógeno a las baterías de litio actuales, el tamaño de la batería continúa reduciéndose, pero aún no puede satisfacer completamente la creciente demanda de uso de teléfonos móviles. Los teléfonos móviles han penetrado por completo en muchas escenas de la vida, como la lectura, las redes sociales y los pagos. y entretenimiento. La contradicción es que la mejora del rendimiento de los teléfonos móviles ha provocado un aumento significativo en el consumo de energía. Los teléfonos móviles han pasado gradualmente de cargarse una vez a la semana a cargarse más de una vez al día. pantallas, CPUs, comunicaciones y otros aspectos. Limitada por las características físicas de la batería de litio en sí y el tamaño, el peso, el rendimiento de disipación de calor, el costo y otros factores del cuerpo del teléfono móvil, la tasa de crecimiento general actual de la capacidad de la batería del teléfono móvil es lenta, por lo que la carga rápida se ha convertido en una forma efectiva. Solución para mejorar la duración de la batería.
El principio fundamental de la tecnología de carga rápida es acortar el tiempo de carga de los teléfonos móviles ajustando los valores de voltaje y corriente al cargar los teléfonos móviles. En la actualidad, las tecnologías tradicionales de carga rápida son principalmente tecnología de baja tensión y alta corriente y tecnología de alta tensión y baja corriente. La llamada tecnología de alto voltaje y baja corriente significa que, bajo el límite de la corriente máxima de transporte de interfaces como cargadores y cables de carga, el cargador genera alto voltaje para aumentar la potencia de transmisión. Luego, en el teléfono móvil, el alto voltaje y la baja corriente se convierten en un bajo voltaje y una alta corriente que la batería puede soportar a través de un circuito reductor de voltaje para una carga de alta corriente. El cargador de alta corriente y bajo voltaje envía directamente alta corriente al terminal de la batería del teléfono móvil para una carga de alta corriente. Sin embargo, con el desarrollo continuo de celdas de batería, líneas de datos, interfaces y otras tecnologías, las soluciones de alto voltaje y alta corriente se están generalizando, a juzgar por la tendencia de desarrollo actual de los productos de carga rápida, se han ido incorporando gradualmente nuevas tecnologías y nuevos materiales. Resolvió los problemas de disipación de calor, consumo de energía, etc. Para solucionar los problemas, han entrado en el mercado cargadores rápidos más portátiles, más seguros y más potentes.
2. Patrón de la industria de carga rápida
Los cargadores con cable para teléfonos móviles constan principalmente de una carcasa de plástico, clavijas metálicas, interfaz USB, placa PCB, chip de control, transformador, tubo MOS y componentes pasivos ( condensadores, resistencias, inductores, etc.), materiales auxiliares (como pegamento aislante) y otras piezas o materiales. Desde una perspectiva de estructura de costos, los chips son una pieza de alto valor, por lo que están monopolizados principalmente por empresas extranjeras. Existe una gran brecha tecnológica entre las empresas nacionales y su valor representa aproximadamente el 10% del costo de los cargadores de teléfonos móviles. Entre las fundiciones de preinstalación de cargadores posteriores, Salcomp, Olympian Technology, Flextronics, Phihong Technology, Astec Electronics, Lite-On Technology, etc., tienen como clientes corporativos a conocidos fabricantes de computadoras y teléfonos móviles. Dado que los OEM preensamblados brindan principalmente servicios OEM para cargar productos para fabricantes de marcas, tienen requisitos más altos en cuanto a nivel de proceso, tasa de rendimiento, escala de capacidad de producción, grado de automatización y costo. Por el contrario, el mercado de posventa, dominado por marcas privadas, está orientado principalmente al sector minorista y la demanda de productos tiende a diversificarse, por lo que la competencia es más intensa y los márgenes de beneficio de la industria también son mayores.
Los productos de carga y almacenamiento de fuente de alimentación están conectados directamente a la red de suministro de energía externa, lo que puede causar fácilmente diversas lesiones al cuerpo humano. Por lo tanto, en la certificación de seguridad, los productos de fuente de alimentación siempre han sido un requisito obligatorio. Para obtener estas certificaciones, las empresas necesitan invertir mucho dinero y tiempo crea barreras de entrada implícitas para la industria. En particular, los productos de carga inteligentes se han desarrollado rápidamente en los últimos años. Los cargadores se están desarrollando en la dirección de la portabilidad, una mayor densidad de potencia, calor y pérdidas cada vez menores y requisitos de seguridad cada vez más altos. También cambió. Se está volviendo cada vez más complicado. La tecnología de carga rápida USB PD de nitruro de galio es una nueva tecnología desarrollada en la industria de la carga rápida desde 2018 y ha sido adoptada por las principales marcas de productos de carga rápida. Dado que Apple cancelará el cargador original en productos futuros, el tamaño del mercado de la industria de carga rápida aumentará significativamente en el futuro. Los envíos globales de teléfonos Android en 2019 estarán entre 600 y 700 millones de unidades, considerando que cada teléfono requiere 30 W a izquierda y derecha. cargadores originales; se estima que la cantidad de teléfonos móviles de Apple en el mundo es de aproximadamente 1.500 millones, y la demanda futura de Apple provendrá principalmente del sector minorista. Por lo tanto, se espera que el tamaño del mercado mundial de la industria de carga rápida supere los 100 mil millones de yuanes. los próximos tres años.
3. Problemas de seguridad detrás de la carga rápida
El 16 de septiembre de 2020, un informe de investigación de problemas de seguridad llamado BadPower publicado por Tencent Security Xuanwu Lab mostró que los atacantes pueden utilizar el firmware del dispositivo de carga rápida. para controlar el comportamiento de carga Después de implantar un programa malicioso, la carga continúa incluso si el teléfono está completamente cargado, lo que eventualmente provoca que la batería del teléfono explote.
En términos generales, a menudo hay chips auxiliares dedicados dentro del cargador rápido para realizar el canal de conexión entre el dispositivo y el cargador. Especialmente después de la estandarización de la carga rápida, a menudo hay interfaces de actualización futuras dentro del cargador para lograr la compatibilidad del dispositivo. Según una encuesta, casi todos los dispositivos de carga rápida del mercado tienen problemas similares en los que la interfaz de actualización es vulnerable a ataques. Los atacantes maliciosos pueden primero invadir los teléfonos móviles, tabletas y portátiles de los usuarios e implantar códigos maliciosos cuando estos terminales están conectados. Cuando se carga un dispositivo de carga rápida, el firmware del dispositivo de carga rápida se reescribe y el código de ataque también puede propagarse cuando se conectan diferentes teléfonos móviles y cargadores de carga rápida. Casi el 60% de ellos tienen la función de actualizar el firmware a través del puerto USB una vez finalizado el producto. Al fabricar productos que utilizan estos chips, es necesario considerar plenamente la seguridad en el diseño y la implementación; de lo contrario, pueden ocurrir problemas de BadPower.
4. La carga inalámbrica puede ser la clave para solucionar el problema
Ante el mencionado problema BadPower, la tecnología de carga inalámbrica puede ser una de las posibles soluciones al problema. La tecnología de carga inalámbrica es una tecnología que utiliza inducción electromagnética u otros principios de inducción de CA para la transmisión de energía. La mayor ventaja de la tecnología de carga inalámbrica es que logra un aislamiento galvánico entre el equipo transmisor y receptor, lo que hace que su uso sea más seguro. Además, elimina la necesidad de un cargador más grande, miniaturiza el equipo receptor y puede usarse en mejores aplicaciones. En dispositivos portátiles como auriculares Bluetooth y relojes inteligentes. En la actualidad, existen cuatro métodos principales de tecnología de carga inalámbrica, a saber, la inducción electromagnética, la vibración del campo magnético, el método de microondas y el tipo de acoplamiento de campo eléctrico. Entre ellos, la inducción electromagnética es la tecnología más utilizada en la actualidad. Sin embargo, el mayor problema de la carga inalámbrica en la actualidad es que la velocidad de carga es mucho menor que la carga por cable, especialmente la distancia de trabajo de carga es corta. Cuanto mayor es la distancia de transmisión, mayor es la pérdida de energía y menor es la eficiencia de la transmisión. aumentar la potencia afectará en gran medida la salud de la batería del teléfono móvil. Cómo resolver la contradicción entre potencia, disipación de calor y flexibilidad de uso es la clave para una mayor promoción de la tecnología de carga inalámbrica.
La industria de la carga inalámbrica ha formado una cadena industrial completa, que incluye el diseño de soluciones, chips, bobinas, materiales magnéticos y fabricación de módulos. Entre ellos, el diseño de soluciones y los enlaces de chips de potencia tienen altas barreras técnicas y márgenes de beneficio. Aproximadamente representa el 60% del valor total de la industria. En la actualidad, los fabricantes nacionales participan principalmente en los campos de materiales magnéticos y ensamblaje de módulos, incluidas Holitai (Lampei), Hengdian East Magnetics, Ningbo Yunsheng, Tiantong y otras empresas. En la actualidad, los cargadores inalámbricos en el mercado se dividen principalmente en marcas conocidas y marcas de terceros. Entre ellos, los terminales de carga inalámbricos de marcas de electrónica de consumo son producidos por fundiciones, mientras que los productos de marcas de terceros son en parte de producción propia y en parte. procedente de fundiciones Actualmente, en el mercado de cargadores de terceros, por otro lado, el país todavía se encuentra en un estado de competencia desordenada y la estructura del mercado es relativamente caótica. Con el desarrollo gradual y la madurez de la tecnología de carga inalámbrica, la carga inalámbrica se expandirá a más escenarios de aplicación en el futuro.
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