無線解決了空間上的煩惱，快充減少了時間上的消耗——無線快充將會逐漸成為未來移動設備的首推的充電方式。隨著無線充電的充電功率的日益提升，對于硬件設計的可靠性要求也愈來愈高。一些不合格的設計可能給終端用戶造成傷害，為了避免劣質無線充電器造成的風險，無線充電聯(lián)盟(WPC)已經(jīng)針對最新Qi標準推出了身份驗證的要求。英飛凌作為行業(yè)內嵌入式安全領域的領先廠商，近日推出了Trust Charge無線充電身份鑒權方案。英飛凌安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)市場經(jīng)理張慶峰先生在發(fā)布會上進行了精彩的分享。

Qi 1.3將會把身份認證作為快充的強制要求

目前無線充電技術按照不同的應用場景已經(jīng)基本明確，而且每個應用場景內的無線充電技術標準也基本明朗。據(jù)張慶峰先生分享，第一種是緊密耦合的方式（電磁感應），主要是針對消費級可移動設備無線充電，以WPC的Qi標準為代表。第二種是磁場共振的方式，通過相同頻譜磁場共振的方式進行電力傳輸，主要針對電動汽車領域，以AirFuel的標準為代表。第三種是非耦合的方式，包括射頻、超聲和紅外的無線方式進行電力傳輸，主要針對充電功率要求較低的小型的移動設備。

在上述講到的三種無線充電場景中，目前最為普及的是移動設備的無線充電。以WPC Qi為例，根據(jù)Strategy Analytics的報告，2018年符合Qi標準的設備日出貨量超過了100萬件，2019年這個數(shù)字增加到了127萬件/天。2019年無線充電設備整體出貨量達到了4.6億件，增速達到了27%；其中無線充電底座的增長幅度已經(jīng)達到了57%。

移動設備無線充電在得到市場和消費者越來越多認可，而且隨著手機等移動設備充電功率的提升，對于無線充電的快充要求也越來越高。無線充電功率向著5W以上乃至幾十W的方向上進行嚴謹和發(fā)展，這對于充電設備的安全性也提出了更高的要求?！半S著充電功率的提高，電流越大，產品損壞或劣質的、沒有經(jīng)過認證的產品會帶來很大的安全風險和隱患。”張慶峰先生分享到，“所以，正是從這些面臨的挑戰(zhàn)來講，WPC從降低產品和人身風險層面考慮，預計Qi 1.3會在2020年年底正式發(fā)布。這里面針對無線充電底座的身份鑒權有了非常明確的要求——充電底座需要有一個不低于CC EAL4+ 安全認證的硬件安全芯片?！?/span>

如上圖所示，Qi將會針對無線充電功率的不同等級將其分為Qi BPP基準充電功率等級和EPP拓展功率等級。Qi BPP的充電功率最大僅為5W，因此標準指導為建議使用身份驗證；而預計在今年年底發(fā)布的無線充電功率在5～15W之間的EPP等級上是要求必須強制進行身份驗證；2021年有可能充電功率拓展到60W以上，同樣也要求強制身份驗證。如果在沒有身份驗證的充電底座上進行充電，那功率將被限制在5W的功率范圍內來保證充電設備和用戶安全。

所以從2020年年底開始，Qi無線快充將強制要求身份認證，沒有身份認證的無線充電底座將無法實現(xiàn)給移動設備快速充電。

業(yè)內首個支持Qi 1.3身份認證的安全芯片——OPTIGA Trust Charge

隨著年底Qi1.3的頒布和實施，無線充電底座應用對于身份認證安全芯片的需求將會爆發(fā)，而英飛凌也敏銳地提前捕捉到這一機會，在近日發(fā)布了其支持Qi 1.3安全認證要求的安全芯片OPTIGA Trust Charge。

憑借著英飛凌多年來在安全芯片領域的技術積累，OPTIGA Trust Charge提供了和銀行卡同等安全等級規(guī)格的CC EAL 6+認證的安全機制，高于Qi 1.3 EAL4+的要求。這不僅僅是一個安全芯片，更是一個一個Turnkey的安全方案，包含證書密鑰配置、完全開源的軟件代碼和應用文檔等。該芯片通過一個簡單的I2C接口與主芯片進行通信，用戶將英飛凌提供的主機軟件Host Code集成到自己的主控芯片中就可以完成安全開發(fā)流程，非常便捷。

“WPC證書標準里有明確規(guī)定，在整個的生產環(huán)境除了安全芯片要達到CC EAL4+外，整個的密鑰生成、證書的簽發(fā)也要做到CC EAL4+以上的要求。事實上，現(xiàn)在很多設備廠商，它對無線充電非常熟悉，也對整個產品的開發(fā)也有很多的經(jīng)驗，但是對于整個安全相關的流程，比如證書的簽發(fā)、密鑰的生成和注入，可能沒有很多的關注，或者說也沒有很投入一些新的資源、軟件和包括整個環(huán)境去滿足這個要求?！睆垜c峰先生分享到。面臨著強制認證的要求，如何快速地在產品設計中實現(xiàn)安全認證機制的構建顯得尤為重要，而英飛凌就可以對這樣的設備廠商客戶提供完整的一套解決方案。

上圖是WPC Qi認證的一個流程：設備廠商需要先向WPC平臺提交申請，通過測試后獲得的Qi ID序列號，將此序列號提交給英飛凌之后，英飛凌再去WPC進行驗證和簽名。獲得認可的證書和密鑰在晶圓層面就會被注入到芯片中，然后在英飛凌全部符合cc認證的高安全生產線上實現(xiàn)從前道到后道的生產，從而確保為客戶提供高可靠性的高度安全的專屬安全認證芯片。

“隨著無線充電標準的統(tǒng)一、技術的成熟和市場的推廣，包括解決了整個設備通用性和兼容性的問題，無線充電前景是非常可期的。“張慶峰先生分享到。而隨著無線快充對于安全認證的強制要求頒發(fā)，對于無線快充的安全芯片的需求將會大幅增加。英飛凌作為全球第一大安全芯片的供應商，憑借多年技術積累，率先提供了符合Qi 1.3標準的一站式的安全芯片解決方案。預計在明年我們就可以看到無線快充市場隨著Qi 1.3的頒布而變得更加規(guī)范和擴大，搭載OPTIGA Trust Charge的無線充電底座設備也不久將會面世。