Auteur : Philip Holgersson (Chef de produit) - philip.holgersson@ynvisible.com
Les écrans E-Paper imprimés d'Ynvisible permettent une nouvelle gamme de produits sans batterie. Pourquoi ? Les écrans E-Paper d'Ynvisible ont une consommation extrêmement faible. Suffisamment faible pour récolter l'énergie des interfaces de communication sans fil telles que NFC. Dans cet article, nous vous proposons un guide de mise en œuvre pratique sur la façon dont le NFC peut être utilisé pour alimenter les écrans E-Paper d'Ynvisible.
Quelques faits sur les écrans E-Paper d'Ynvisible
Comme nous l'avons déjà mentionné, les écrans e-paper imprimés d'Ynvisible sont à très faible consommation. La tension de commande recommandée est de ±1,5V et l'activation d'un centimètre carré de surface d'affichage active nécessite environ 1 mJ. Cela se traduit par environ 1-2 µW/cm2 pour un écran toujours actif.
Les écrans ont également une mémoire d'image (ou rétention d'image), qui est un paramètre important pour les applications sans batterie. Les écrans standard d'Ynvisible ont un temps de rétention d'image d'environ 5 à 15 minutes. Après cette période, le contraste commence à s'estomper et, selon le cas d'utilisation, une petite impulsion de rafraîchissement est nécessaire pour maintenir le contraste complet.
Les écrans sont fabriqués par des procédés de sérigraphie et de laminage de rouleau à rouleau. Ils sont non toxiques, sans ITO, et principalement composés de plastique PET. Le substrat plastique et la production de rouleau à rouleau permettent d'obtenir des écrans fins, flexibles, évolutifs et très rentables. Commencez à utiliser le kit d'affichage e-paper d'Ynvisible.
Qu'est-ce que le NFC ?
NFC (acronyme de Near Field Communications) est un protocole de communication permettant l'échange de données à courte distance entre des appareils électroniques. La communication est basée sur un couple inductif entre deux antennes. Par rapport à de nombreuses autres interfaces de communication, la NFC ne nécessite pas d'alimentation intégrée dans l'un des deux appareils communicants. Au lieu de cela, l'énergie est récoltée à partir du signal transmis par le lecteur/écrivain NFC (tel qu'un smartphone). Le cas d'utilisation le plus courant de la NFC est celui des paiements sans contact.
Que faut-il pour alimenter l'écran Ynvisible E-Paper avec NFC ?
Fondamentalement, une antenne et une diode pour redresser le courant sont tout ce qui est nécessaire pour alimenter les écrans Ynvisible avec un signal NFC. Le couplage inductif entre l'émetteur-récepteur et l'antenne transfère la puissance de l'antenne à l'écran. Le signal doit être redressé avec, par exemple, une diode de redressement car l'écran a besoin de courant continu pour s'allumer. La diode de redressement peut être placée en parallèle avec l'affichage si le contenu de l'affichage est conçu pour s'estomper peu de temps après l'activation.
En revanche, une puce NFC sera nécessaire si l'application requiert une communication, comme la lecture d'un code d'identification (RFID) ou l'écriture de données sur l'appareil. Il existe de nombreuses versions et fabricants de ces puces, et elles ont des capacités différentes. Elles peuvent être divisées en trois catégories distinctes :
Puces de stockage de données NFC, l'émetteur-récepteur peut lire et/ou écrire des données sur la puce.
Puces de stockage de données NFC avec communication I2C et sortie d'énergie (récolte d'énergie). Ces puces peuvent être utilisées pour alimenter et/ou communiquer avec un MCU via NFC.
Puces NFC avec processeur intégré. Ces puces peuvent être considérées comme des MCU avec une capacité NFC, ce qui signifie qu'elles ont des capacités MCU typiques mais avec la possibilité d'être alimentées et/ou de communiquer avec par NFC.
Des exemples de ces circuits intégrés sont résumés dans le tableau ci-dessous :
Chaque catégorie de CI nécessite des implémentations différentes de l'affichage. Ces différentes méthodes d'implémentation sont présentées ci-dessous :
APPROCHE 1 : CONNEXION EN PARALLÈLE AVEC LA PUCE NFC
Dans ce cas, l'écran est connecté en parallèle avec la puce NFC. Il n'y a pas d'interaction directe entre la puce et l'écran. La puce et l'écran sont tous deux alimentés par le signal NFC. Dans ce cas, l'écran s'allume, indépendamment des données transmises.
APPROCHE 2 : PUISSANCE DE SORTIE DE LA PUCE NFC
Si la puce est de catégorie 2, l'affichage peut être connecté à la sortie d'alimentation de la puce. Comme dans l'approche 2, l'affichage sera allumé, indépendamment des données transmises.
APPROCHE 3 : MCU ENTRE LA PUCE NFC ET L'ÉCRAN
Une autre mise en œuvre avec la catégorie de puce 2 consiste à utiliser un contrôleur hôte (MCU) entre la puce et le MCU. Cela permet à l'unité centrale de lire les données de la puce NFC et d'activer l'affichage conditionnel. Cela peut être utile lorsque l'écran ne doit être allumé que si l'utilisateur a le droit de lire l'étiquette.
APPROCHE 4 : UTILISER LES GPIOS INTÉGRÉS POUR CONTRÔLER L'AFFICHAGE
L'approche 4 est la même que l'approche 3, mais comme les capacités MCU sont intégrées dans les puces NFC de la catégorie 3, aucun contrôleur hôte intermédiaire n'est nécessaire.
Pourquoi des écrans alimentés par NFC ?
La technologie NFC remplace les piles comme source d'énergie. Les piles limitent généralement l'adoption de l'électronique et de l'intelligence imprimée dans de nouvelles applications du point de vue du coût, de la durabilité et de la recyclabilité. Avec ses partenaires et ses clients, Ynvisible vise des marchés tels que la technologie médicale, les emballages intelligents, les cartes à puce, la protection des marques et les dispositifs de sécurité.
Le concept NFC+Display est une plateforme sur laquelle des capteurs et d'autres éléments électroniques imprimés peuvent être ajoutés pour contribuer à façonner l'avenir des objets intelligents. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions. Vous pouvez également consulter notre boutique en ligne pour commencer.
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