“终端”是指与网络相连最末端的设备，最知名的就是智能手机。随着“可穿戴设备”的兴起，项链、手环、手表、胸针、数码相机、汽车、甚至电灯泡、衣服、鞋子等都配有WiFi芯片和微处理器，也都可以上网，那这些器件也都成了“智能终端”。

“绳子”的烦恼

　　智能终端可以无线上网，也就是无线进行信号和信息的交换，但是它们本身却离不开电源，需要对这些器件供电。对于手机来说，我们长期以来都习惯于使用一个电源适配器来对手机进行充电。这种方法很不方便，我们常常会因为忘记充电而无法与人通信，或者旅行时还得带着一个笨重的适配器。而对于“可穿戴设备”来说，还得不断记得给每一个设备充电，这样带来的烦恼是可想而知的。
　　美国研究人员不久前开发出一种热电转换装置，可将身体热量转换成电能，使用者只要用手触摸该装置，就可以产生电流供手机使用。这种由维克森林大学（Wake Forest University）的研究人员所开发的装置称为发电触摸毡（Power Felt），它包含微小的纳米碳管，固定在柔软的塑胶纤维上，摸起来感觉就像布料。这项技术系利用温度差异如室内温度与人体温度的差异，以产生电荷，叫做温差电力学（Thermoelectrics），是获取能源的一种技术，但其发展还未成熟，要真正实用还需不少路要走。
　　有没有可能发明一种方法，让电能也能够无线传输，从而使手机或可穿戴设备最终省去那根充电“绳子”呢？这个问题就是“无线电力传输”问题，其实早就有人在思考了，这个人就是尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla（1856～1943））。在特斯拉的研究中，他发现了只要用一座“电力发射塔”，方圆周围的“电力接收器”（特制的电容器）就可以接收到这种“无线电力”，甚至绝不会因为过量的“接收器”而减低其输电能量。如果“发射塔”发射出600千瓦电力，30英里内所有“接收器”都可接收到600千瓦电力。这真是一个伟大的实验！很可惜的是，特斯拉关于这个思路的各种技术文件、资料在他逝世后被人神秘盗走，至今下落不明。这个技术也就此失传了。
　　70多年过去了，不断有人希望“无线电力传输”这个愿望能有一天得到实现。比较近的是2009年美国英特尔公司实验室所做的实验：研究人员通过一个发射器，把电力传到了离开6英里之远的一个液晶显示器上，使这个液晶显示器得到供电并正常工作。英特尔公司和美国麻省理工学院还作了另外一个无线传输电力的演示：通过两个线圈的耦合效应，把电力无线隔空传到另外一个线圈上，从而把一盏60瓦的灯泡点亮。自从英特尔公司作了这个实验后，很多生产手机的厂家都想把这项技术应用到手机上，并很快组建了一个“无线电力”的国际标准联盟。
　　这个联盟发布的标志（Logo）为“Qi”（两个字母），即中文“气”的拼音，就是把空气中看不见摸不着的“电能”比作为中国中医和传统气功中所谓的“气”。联盟制定了标准后，很多手机制造商开始根据这个标准制造了带有“无线充电”功能的手机，如诺基亚Lumia系列。这些无线充电的功能，都是根据两个线圈靠近而产生“谐振”的物理现象来实现的，所以虽然手机后面没有了一根充电“绳子”，但是它还是要搁置在一块“充电垫”上，而这块垫子还是需要通过“绳子”插到电源插座上。

更多第二代无线充电产品

　　在2014年的CES展会上，有不少公司展出了“无线充电”的产品，不但有智能手机，还延伸到厨房用具、办公室电器、电动工具等等都带有无线充电功能。
　　英特尔公司今年在CES展会上展出的一个“无线充电碗”样品，他们认为是英特尔公司2014年最具创新的产品之一，可以把各种需要充电的手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴装置都扔到这个碗里面，就可以同时充电了。这个确实是一个很适合懒汉的产品。看上去非常干净，没有插头、没有电线、没有插座，就是一个“智能”碗。这已是无线充电的第二代。
　　类似于对手机的充电，也已经有人把线圈感应式无线充电方法用于对电动汽车的充电。谷歌公司在3年以前就已经建立了无线充电的员工停车场，员工如果把电动车停在专用的停车位上，那么下班后就可以把自动充满电的车子开回家了。
　　意大利都灵市也已经在电动公交车上应用了这项无线充电技术。每一个停车站都有这个无线充电装置，在公交车靠站停靠的时候，就对这辆车进行无线充电。这样积累起来的电能就足够让这辆车运行一整天。
　　这种无线充电都只是很近距离的无线电力传输，即使是苹果公司不久前提交的无线传输电力的专利，也就是一米的距离。但这个专利提出的方法不需要有充电垫，只需把iPhone或者iPad放到离开电脑一米之内的位置即可充电。

能量采集可行吗？

　　是不是可以让手机这样的智能终端能够彻底摆脱那根电源线、远距离获得电能呢？这是最近几年刚刚诞生的新学科：“能量采集”所要探索的事情。能量采集目前最可行也是最有效的方法是太阳能发电。除此之外，还有通过压电、运动、热量等等来采集和产生电能。另外，能量采集还包含一种形式，那就是还是回到特斯拉的发明：“无线”传输电能，采集空气中的无线电电磁波。虽然特斯拉的无线传输电能这项技术失传了，但是现代人还是在动脑筋，如何在目前的蜂窝网（即3G、4G）或者甚至WiFi的基础上，也利用其发射设备（如无线基站或者是无线热点）无线发送电能给手机，让手机在通话的过程中不知不觉得到电能。这个想法很有创意，虽然有不少技术困难需要克服，但并非不能实现。
　　这样的“无线传输电力”到智能终端需要有两方面来保证：一方面是接收电力的效率要很高，另一方面是智能终端的电力消耗本身要降到最低，即只需极小的耗电。有人设想了在无线基站设置一个发射电力的装置，然后在智能终端装一个接收器，把无线接收的电力收下来进行“整流”，连接到一个超级电容（相当于一个可充电的电池）上把这些接收到的电能存储下来。这样的一个智能终端变成了既接收通信信号、同时又接收电力的终端。有人做了实验，这样的“电力发射”可以传到十几公里之远。但是，这样得到的电能还远远满足不了目前一个智能手机所需要消耗的电能。要把智能终端本身的电力消耗大大降下来，则是一个更具挑战性的问题。
　　现在，智能终端里面的电子电路都是用高度集成的半导体芯片组成。世界各国的科学家和研究人员，都在探索如何把芯片的耗电大大降下来，变成“超低功耗”的器件，例如能把耗电量减少10倍、100倍甚至上万倍。使用石墨烯新材料、使用新的晶体管结构（如隧穿晶体管、单电子晶体管等），甚至发明了“可打印”的塑料CPU芯片，可以大幅度减少功耗。这些创新技术虽然目前还不成熟，但是它们的前景是非常看好的。
　　我们可以期待，在不远的将来，我们所使用的智能终端再也不需担心“充电”的问题，它们在我们不知不觉中就已经不断在得到电能，真正变成为“无绳化”的智能终端。