Étiquettes d'identification à couches minces pour le transfert de données vers des appareils à écran tactile

Aujourd'hui, d'innombrables appareils électroniques ont des écrans tactiles, notamment des téléphones intelligents, des tablettes et des appareils électroménagers intelligents. Les interfaces à écran tactile sont devenues l'un des moyens les plus courants pour les utilisateurs de communiquer avec et de parcourir leurs appareils.

Dans cette optique, un groupe de recherche de l'imec en Belgique a récemment mené une étude explorant le potentiel des interfaces à écran tactile pour permettre le simple transfert de données vers et depuis des appareils connectés à Internet. Dans un article publié dans Nature Electronics, l'équipe a montré que les écrans tactiles commerciaux peuvent être utilisés comme interfaces de lecture pour le transfert de données couplé capacitif en utilisant une étiquette d'identification à couche mince de 12 bits alimentée par une batterie ou une cellule photovoltaïque.

"Notre domaine d'expertise est l'électronique flexible pour les applications IoT et Internet of Everything", a déclaré Kris Myny, scientifique principal à imec et l'un des chercheurs qui ont mené l'étude. Tech Xplore. "Dans ce domaine, nous examinons les circuits à couches minces, c'est-à-dire les étiquettes RFID flexibles qui peuvent être intégrées dans des objets et communiquer avec des lecteurs RFID et / ou NFC. Sur cette base, notre prochaine étape consistait à déterminer si nous pouvions augmenter le nombre de lecteurs. "

Myny et ses collègues ont découvert que les écrans tactiles sont actuellement plus facilement disponibles que les lecteurs RFID. Cette observation les a incités à rechercher si une puce à couche mince peut communiquer directement avec un écran tactile capacitif standard.

En collaboration avec Cartamundi, fabricant de cartes et de jeux de société, les chercheurs ont créé une application qui peut visualiser et détecter les événements de l'écran tactile (par exemple, toucher, glisser, etc.) et rendre compte des paramètres qu'il détecte. Par la suite, ils ont développé une étiquette d'identification à écran tactile à film mince, l'ont placée sur l'écran d'un smartphone et l'ont lue via leur application.

"L'application a renvoyé des points de données csv sur les événements imposés par notre balise, ce qui a généré une liste d'événements de balayage", a déclaré Myny. "Les coordonnées des balayages en fonction du temps ont abouti à un graphique affichant exactement notre ID transféré."

Les balises à écran tactile créées par Myny et ses collègues permettent le transfert rapide des données vers et depuis la plupart des appareils à écran tactile. Un avantage important de leur méthode est qu'elle ne nécessite pas de changements dans le firmware des appareils tactiles actuels. Au lieu de cela, il ne repose que sur l'utilisation d'une application qui peut déchiffrer automatiquement l'ID transmis.

"Le principal défi que nous avons rencontré lors du développement de notre méthode était d'alimenter la puce de manière significative", a déclaré Myny. "Cela a été réalisé en utilisant une cellule photovoltaïque mince, potentiellement flexible, qui capte la lumière du smartphone, car la plupart des écrans tactiles comprennent également un écran."

L'étiquette à écran tactile développée par les chercheurs est une étiquette d'identification capacitive à couche mince de 12 bits avec 0,8 cm² antenne monolithique, employant 439 transistors et avec un débit de données asynchrone jusqu'à 36 bps. Fait intéressant, l'étiquette est alimentée à l'aide d'une cellule photovoltaïque à couche mince qui tire directement l'énergie d'un écran de téléphone intelligent ou de tablette, ne dissipant que 31 nW de puissance à une tension d'alimentation de 600 mV.

"Si l'industrie choisit cette technologie, nous pourrions avoir l'occasion d'introduire de nouvelles étiquettes tactiles flexibles qui peuvent communiquer avec des objets de tous les jours avec un écran tactile, tels que des réfrigérateurs intelligents, des voitures avec des écrans tactiles ou des tablettes", a déclaré Myny.

L'étude de Myny et de ses collègues introduit une nouvelle méthode prometteuse pour réaliser un transfert de données couplé capacitif rapide vers et depuis de nombreux appareils IoT. À l'avenir, les balises qu'ils ont développées pourraient être utilisées pour communiquer directement avec tout appareil doté d'un écran tactile, y compris les réfrigérateurs intelligents, les montres et les voitures.

"Nos recherches se concentrent sur l'IoT et l'IoE", a déclaré Myny. «La prochaine grande étape pour nous serait d'ajouter des capteurs aux étiquettes RFID ou aux étiquettes à écran tactile, ciblant les RFID des capteurs. Un grand domaine d'application que nous envisageons est dans les soins de santé, où nous pourrions commencer à surveiller les paramètres biomédicaux des patients (tels que l'ECG ) au fil du temps, permettant une récupération à domicile plus efficace chez les patients. "

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