薄膜識別標籤,用於將數據傳輸到觸控螢幕設備

2021-01-19 RFID世界網

如今，無數的電子設備都配備了觸控螢幕，包括智慧型手機，平板電腦和智能家電。觸控螢幕界面已成為用戶與設備進行交互的最常用方法。

基於這一點，比利時微電子研究中心Imec的一個研究小組最近進行了一項研究，探索了觸控螢幕界面的潛力，該界面使與網際網路連接的設備之間的簡單數據傳輸成為可能。在《Nature Electronics》上發表的論文《Touchscreen tags based on thin-film electronics for the Internet of Everything》中，研究小組表明，商用觸控螢幕可以用作閱讀器接口，以使用由電池或光伏電池供電的12位薄膜識別標籤進行電容耦合數據傳輸。

Imec的首席科學家，也是這項研究的研究人員之一的Kris Myny介紹到：「我們的專業領域是用於IoT和萬物互聯應用的柔性電子產品。在這一領域，我們研究了薄膜電路，即可以嵌入對象中並與RFID和/或NFC讀取器進行通信的柔性RFID標籤。基於此，我們的下一步是研究我們是否可以擴大讀者。」

Myny及其同事發現，觸控螢幕目前比RFID閱讀器更容易獲得。這一發現啟發了他們研究薄膜晶片是否可以直接與標準電容式觸控螢幕通信。

與紙牌和棋盤遊戲製造商Cartamundi合作，研究人員創建了一個可以可視化和檢測觸控螢幕動作(例如，觸摸，輕掃等)並報告檢測到的參數的應用程式。隨後，他們開發了薄膜觸控螢幕識別標籤，將其放在智慧型手機設備的屏幕上，並通過其應用程式進行讀取。

Myny說：「該應用程式返回了由我們的標籤施加的特定動作的csv數據點，該動作生成了動作列表。隨著時間的推移，滑動的坐標製成了一個圖形，該圖形精確地顯示了我們傳輸的ID。」

Myny和他的同事創建的觸控螢幕標籤使大多數觸控螢幕設備之間可以快速傳輸數據。這種方法的一個最大優點是它不需要更改當前觸控螢幕設備的固件。相應的，它僅依賴於可以自動解密所傳輸ID的應用程式的使用。

Myny說：「在開發我們的方法時，我們遇到的主要挑戰是為晶片供電。最後確定通過使用薄的光伏電池來實現，該電池可以捕獲來自智慧型手機的光，因為大多數觸控螢幕還包括顯示器。」

研究人員開發的觸控螢幕標籤是具有0.8cm 2單片天線的12位薄膜電容識別標籤，採用439個電晶體，並且異步數據速率高達36 bps。有趣的是，標籤使用薄膜光伏電池供電，該薄膜光伏電池直接從智慧型手機或平板電腦的顯示器獲取能量，在600 mV的電源電壓下僅消耗31 nW的功率。

Myny說：「如果業界採用這項技術，我們可能有機會推出新的柔性觸控螢幕標籤，該標籤可以與帶有觸控螢幕的日常物品進行通信，例如智能冰箱，帶有觸控螢幕的汽車或平板電腦。」

Myny及其同事進行的這項研究介紹了一種新的有前途的方法，可以實現與許多IoT設備之間的快速電容耦合數據傳輸。將來，他們開發的標籤可用於與任何具有觸控螢幕組件的設備直接通信，包括智能冰箱，手錶和汽車。

Myny說：「我們的研究重點是物聯網和IoE。對我們而言，下一步是將傳感器添加到RFID標籤或觸控螢幕標籤上，以傳感器RFID為目標。我們設想的一個重要應用領域是醫療保健，我們可以開始監測患者的生物醫學參數(例如ECG) )隨著時間的推移，可以使患者更有效地進行家庭康復。」

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