Autor: Philip Holgersson (Jefe de Producto) - philip.holgersson@ynvisible.com
Las pantallas E-Paper impresas de Ynvisible permiten una nueva gama de productos sin batería. ¿Por qué? Las pantallas E-Paper de Ynvisible son de muy bajo consumo. Lo suficientemente baja como para cosechar la energía de las interfaces de comunicación inalámbrica, como la NFC. En este artículo, proporcionaremos una guía de implementación práctica sobre cómo se puede utilizar NFC para alimentar las pantallas E-Paper de Ynvisible.
Datos rápidos sobre las pantallas de papel electrónico de Ynvisible
Como ya se ha mencionado, las pantallas de papel electrónico impreso de Ynvisible son de muy bajo consumo. La tensión de alimentación recomendada es de ±1,5 V y un centímetro cuadrado de superficie activa requiere aproximadamente 1 mJ para activarse. Esto se traduce en unos 1-2 µW/cm2 para una pantalla siempre activa.
Las pantallas también tienen una memoria de imagen (o retención de imagen), que es un parámetro importante para las aplicaciones sin batería. Las pantallas estándar de Ynvisible tienen un tiempo de retención de imagen de aproximadamente 5 a 15 minutos. Después de este periodo, el contraste empieza a desvanecerse y, dependiendo del caso de uso, es necesario un pequeño impulso de refresco para mantener el contraste completo.
Las pantallas se fabrican mediante procesos de serigrafía y laminación de rollo a rollo. No son tóxicas, no contienen ITO y están compuestas principalmente por plástico PET. El sustrato de plástico y la producción en rollo se traducen en pantallas finas, flexibles, escalables y muy rentables. Empiece a utilizar el kit de pantallas de papel electrónico de Ynvisible.
¿Qué es la NFC?
NFC (acrónimo de Near Field Communications) es un protocolo de comunicación para el intercambio de datos a corta distancia entre dispositivos electrónicos. La comunicación se basa en un par inductivo entre dos antenas. A diferencia de muchas otras interfaces de comunicación, la NFC no necesita tener energía integrada en uno de los dos dispositivos que se comunican. En su lugar, la energía se obtiene de la señal transmitida por el lector/escritor NFC (como un smartphone). El caso de uso más común de la NFC es el de los pagos sin contacto.
¿Qué se necesita para alimentar la pantalla Ynvisible E-Paper con NFC?
Fundamentalmente, una antena y un diodo para rectificar la corriente es todo lo que se necesita para conducir las pantallas Ynvisible con una señal NFC. El acoplamiento inductivo entre el transceptor y la antena transferirá la energía de la antena a la pantalla. La señal debe ser rectificado con, por ejemplo, un diodo rectyfing ya que la pantalla necesita DC (corriente continua) para encender. El diodo rectificador puede colocarse en paralelo con la pantalla si el contenido de la misma está diseñado para desvanecerse poco después de su activación.
Sin embargo, se necesitaría un chip NFC si la aplicación requiere comunicación, como la lectura de un código de identificación (RFID) o la escritura de datos en el dispositivo. Hay muchas versiones y fabricantes diferentes de estos chips, y tienen distintas capacidades. Pueden dividirse en tres categorías distintas:
Chips de almacenamiento de datos NFC, el transceptor puede leer y/o escribir datos en el chip.
Circuitos integrados de almacenamiento de datos NFC con comunicación I2C y salida de energía (recolección de energía). Estos chips pueden utilizarse para alimentar y/o comunicarse con una MCU a través de NFC.
Chips NFC con procesador integrado. Estos chips pueden considerarse como MCU con capacidad NFC, lo que significa que tienen las capacidades típicas de una MCU pero con la posibilidad de alimentarse y/o comunicarse con ella a través de NFC.
En la siguiente tabla se resumen ejemplos de estos circuitos integrados:
Cada categoría de CI requiere diferentes implementaciones de la pantalla. Estos diferentes métodos de implementación se presentan a continuación:
ENFOQUE 1: CONECTAR EN PARALELO CON EL CHIP NFC
En este caso, la pantalla está conectada en paralelo con el chip NFC. No hay interacción directa entre el chip y la pantalla. Tanto el chip como la pantalla se alimentan de la señal NFC. En este caso, la pantalla se encenderá, independientemente de los datos transmitidos.
ENFOQUE 2: POTENCIA DEL CHIP NFC
Si el chip es de categoría 2, la pantalla puede conectarse a la salida de alimentación del chip. Al igual que en el enfoque 2, la pantalla se encenderá, independientemente de los datos transmitidos.
ENFOQUE 3: MCU ENTRE EL CHIP NFC Y LA PANTALLA
Otra implementación con la categoría de chip 2 es utilizar un controlador de host (MCU) entre el chip y la MCU. Esto permite a la MCU leer los datos en el chip NFC, permitiendo a su vez la conducción condicional de la pantalla. Esto podría ser útil cuando la pantalla debe encenderse, sólo si el usuario tiene la autoridad para leer la etiqueta.
ENFOQUE 4: UTILIZAR LAS GPIOS INCORPORADAS PARA CONTROLAR LA PANTALLA
El enfoque 4 es el mismo que el enfoque 3, pero como las capacidades de la MCU están integradas en los chips NFC de la categoría 3, no se necesita un controlador de host intermedio.
¿Por qué pantallas con NFC?
La NFC como fuente de energía está sustituyendo a las pilas. Las pilas suelen limitar la adopción de la electrónica y la inteligencia impresa en nuevas aplicaciones desde el punto de vista del coste, la sostenibilidad y la reciclabilidad. Ynvisible, junto con sus socios y clientes, se dirige a mercados como la tecnología médica, los envases inteligentes, las tarjetas inteligentes y los dispositivos de protección y seguridad de marcas.
El concepto NFC+Display es una plataforma a la que se pueden añadir sensores y otros componentes electrónicos impresos para ayudar a dar forma al futuro de los objetos inteligentes. No dude en ponerse en contacto con nosotros si tiene alguna pregunta. También debería consultar nuestra tienda online para empezar.
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