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Capacitive Identification Tokens

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Une technologie amène la communication sans fil à des millions d’objets du quotidien

La plupart des Européens ont accès à un appareil tactile connecté, comme un smartphone ou une tablette. Une initiative de l’UE a permis de mettre au point une nouvelle génération d’étiquettes sans fil appelées «jetons capacitifs» qui apportent une innovation décisive à la technologie des écrans tactiles.

Économie numérique
Sécurité

Les jetons capacitifs interagissent avec les appareils à écran tactile et les lecteurs. Les objets – en l’occurrence les jetons capacitifs – sont des étiquettes en oxyde métallique fines et flexibles qui peuvent être intégrées dans des produits en papier ou en plastique comme des billets, des documents certifiés et des cartes de paiement. «Le potentiel de cette technologie est extraordinaire», observe Marco Dehouwer, gestionnaire de projet chez Cartamundi, un grand fabricant belge de cartes à jouer et de jeux de société qui coordonne le projet CAPID financé par l’UE. Les jetons capacitifs peuvent interagir avec plus de 4,5 milliards de téléphones portables utilisés dans le monde, ainsi qu’avec le grand nombre d’écrans tactiles maintenant intégrés dans les voitures, les machines à café, les distributeurs automatiques et nombre d’autres objets du quotidien.

Un moyen de communication unique et sûr

L’équipe de CAPID a développé un système par lequel une minuscule étiquette flexible est insérée dans un objet. Cet objet, qui peut être aussi petit qu’une carte ou une étiquette, peut ensuite être identifié lorsqu’il est placé sur un écran tactile. Les étiquettes envoient un signal dynamique aux appareils de lecture, ce qui permet d’identifier et de localiser des produits peu coûteux et en grand nombre. La connexion à l’internet est établie simplement en plaçant l’objet étiqueté sur l’écran tactile. Chaque étiquette à jeton capacitif possède son propre identifiant. Un nombre potentiellement important d’étiquettes, toutes identifiables, permettra de créer des codes uniques pour n’importe quel produit. Les petites antennes capacitives sont fabriquées directement sur les puces durant leur processus de fabrication. Le résultat est une étiquette simple et très peu coûteuse, puisqu’aucune antenne externe ni procédure d’assemblage n’est nécessaire. La nouvelle étiquette est basée sur la technologie des transistors à couche mince et est alimentée par une batterie ou une cellule photovoltaïque à couche mince qui convertit la lumière depuis l’écran tactile. L’étiquette d’identification capacitive à couche mince de 12 bits atteint des taux de transfert de données allant jusqu’à 36 Bps avec une tension d’alimentation de 0,6 V, ce qui est compatible avec les dispositifs à écran tactile disponibles dans le commerce sans nécessiter de modifications. Le circuit intégré flexible à couche mince dispose d’une antenne monolithique sur puce de 0,8 cm² et n’absorbe que 38 nW de puissance à une tension d’alimentation de 600 mV. L’équipe du projet a créé de nouveaux procédés pour mieux harmoniser la fabrication et l’intégration des puces dans les produits en papier. Cela permettra de réduire le coût des produits en papier connectés. Grâce au coût ultra-faible escompté de moins d’un centime, les étiquettes apportent une solution pour étiqueter des billions d’objets du quotidien. Les lecteurs seront des dispositifs à écran tactile déjà existants, de sorte qu’aucun matériel supplémentaire, aucune reconfiguration majeure ni aucun coût supplémentaire n’est à prévoir pour les utilisateurs.

Une petite révolution pour les produits en papier avec électronique intégrée

«Notre étiquette ouvre la voie à de nombreuses nouvelles applications comparées aux solutions standard d’identification par radiofréquence ou de communication en champ proche, car elle tire parti de la grande disponibilité des lecteurs à écran tactile par rapport à la quantité limitée de lecteurs de communication en champ proche», explique Kris Myny, scientifique principal et chef de l’équipe de R&D du partenaire du projet imec, un centre de R&D et d’innovation de premier plan au niveau mondial dans le domaine de la nanoélectronique et des technologies numériques. Selon Kris Myny, ils testent actuellement le système d’étiquettes et la méthode de communication en utilisant différents écrans tactiles de plusieurs marques, dont Apple, Samsung et Huawei. «Grâce à la fonctionnalité unique de CAPID, nous sommes en mesure de créer les cartes à jouer du futur, en brouillant les frontières entre le numérique et le physique, et en permettant de nouvelles expériences de jeu pour les générations futures», conclut Marco Dehouwer.

Mots‑clés

CAPID, étiquette, écran tactile, jeton capacitif, lecteur, puce

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