I dag, otaliga elektroniska enheter har pekskärmar, inklusive smarta telefoner, surfplattor och smarta hushållsapparater. Pekskärmsgränssnitt har blivit några av de vanligaste sätten för användare att kommunicera med och bläddra igenom sina enheter.

Med detta i åtanke, en forskargrupp vid imec i Belgien har nyligen genomfört en studie som undersöker potentialen hos pekskärmsgränssnitt för att möjliggöra enkel överföring av data till och från enheter anslutna till internet. I en tidning publicerad i Naturelektronik , teamet visade att kommersiella pekskärmar kan användas som läsargränssnitt för kapacitiv kopplad dataöverföring med en 12-bitars, tunnfilmsidentifieringsbricka som drivs av ett batteri eller en solcellscell.

"Vårt expertområde är flexibel elektronik för IoT och Internet of Everything-applikationer, "Kris Myny, huvudforskare vid imec och en av forskarna som genomförde studien, berättade Tech Xplore . "Inom detta område, vi tittar på tunnfilmskretsar, dvs flexibla RFID-taggar som kan bäddas in i objekt och kommunicera med RFID- och/eller NFC-läsare. Baserat på det här, vårt nästa steg var att undersöka om vi kunde utöka antalet läsare."

Myny och hans kollegor upptäckte att pekskärmar för närvarande är mer lättillgängliga än RFID-läsare. Denna observation inspirerade dem att undersöka om ett tunnfilmschip kan kommunicera direkt med en standard kapacitiv pekskärm.

I samarbete med Cartamundi, tillverkare av kort och brädspel, forskarna skapade en app som kan visualisera och upptäcka pekskärmshändelser (t.ex. Rör, hårt slag, etc.) och rapportera om de parametrar som den upptäcker. Senare, de utvecklade en identifieringsetikett med tunnfilmspekskärm, placerade den på skärmen på en smartphone och läste den via deras app.

"Appen returnerade csv-datapunkter för händelserna som infördes av vår tagg, som genererade en lista med svephändelser, "Sa Myny. "Koordinaterna för svepningarna som funktion av tiden resulterade i en graf som visar exakt vårt överförda ID."

Pekskärmstaggarna skapade av Myny och hans kollegor möjliggör snabb överföring av data till och från de flesta pekskärmsenheter. En viktig fördel med deras metod är att den inte kräver ändringar i den fasta programvaran för nuvarande pekskärmsenheter. Istället, den förlitar sig bara på användningen av en app som automatiskt kan dechiffrera det överförda ID:t.

"Den största utmaningen vi stötte på när vi utvecklade vår metod var att driva chippet på ett meningsfullt sätt, " sa Myny. "Detta har uppnåtts med en tunn, potentiellt flexibel, solcellscell som fångar ljuset från smarttelefonen, eftersom de flesta pekskärmar också har en display."

Pekskärmstaggen som utvecklats av forskarna är en 12-bitars, tunnfilms kapacitiv identifieringsbricka med 0,8 cm ² monolitisk antenn, använder 439 transistorer och med en asynkron datahastighet på upp till 36 bps. Intressant, taggen drivs av en tunnfilms solcellscell som hämtar energi direkt från en smart telefon eller surfplattas skärm, avger endast 31 nW effekt vid en matningsspänning på 600 mV.

"Om branschen tar upp den här tekniken, vi kan ha möjlighet att introducera nya flexibla pekskärmstaggar som kan kommunicera med vardagliga föremål med en pekskärm, som smarta kylskåp, bilar med pekskärmar, eller tabletter, sa Myny.

Studien av Myny och hans kollegor introducerar en ny lovande metod för att uppnå snabb kapacitiv kopplad dataöverföring till och från många IoT-enheter. I framtiden, taggarna de utvecklade kunde användas för att direkt kommunicera med vilken enhet som helst som har en pekskärmskomponent, inklusive smarta kylskåp, klockor, och bilar.

"Vår forskning fokuserar på IoT och IoE, ", sa Myny. "Nästa stora steg för oss skulle vara att lägga till sensorer till RFID-taggarna eller pekskärmstaggarna, RFID-sensorer. Ett stort applikationsområde vi föreställer oss är inom sjukvården, där vi skulle kunna börja övervaka patienters biomedicinska parametrar (som EKG) över tid, möjliggör en mer effektiv hemåterhämtning hos patienter."

© 2020 Science X Network