Technologia umożliwia bezprzewodową komunikację między milionami przedmiotów codziennego użytku
Tokeny pojemnościowe oddziałują z urządzeniami wyposażonymi w ekran dotykowy i czytnikami. Obiekty, w tym przypadku tokeny pojemnościowe, to cienkie, elastyczne znaczniki z tlenku metalu, które można umieścić w papierowych lub plastikowych produktach, takich jak bilety, dokumenty uwierzytelnione czy karty płatnicze. Marco Dehouwer, kierownik projektów w firmie Cartamundi, będącej czołowym belgijskim wytwórcą gier karcianych i planszowych, oraz koordynator finansowanego ze środków UE projektu CAPID zauważa: „Trudno przecenić potencjał tej technologii”. Tokeny pojemnościowe mogą komunikować się z ponad 4,5 miliardami telefonów komórkowych używanych na całym świecie, a także ze znaczną liczbą ekranów dotykowych stosowanych obecnie w samochodach, ekspresach do kawy, automatach handlowych oraz innych przedmiotach codziennego użytku.
Wyjątkowa i bezpieczna metoda komunikacji
Zespół pracujący nad projektem CAPID opracował system, za pomocą którego mały, elastyczny znacznik może zostać umieszczony w dowolnym przedmiocie. Taki przedmiot, który może mieć rozmiary karty czy etykiety, zostanie odpowiednio zidentyfikowany po umieszczeniu na ekranie dotykowym. Znaczniki wysyłają dynamiczny sygnał to urządzenia odczytującego, dzięki czemu niskim kosztem można zidentyfikować i namierzyć wiele przedmiotów. Połączenie z internetem jest realizowane przez samo umieszczenie oznakowanego przedmiotu na ekranie dotykowym. Każdy znacznik tokena pojemnościowego ma własny identyfikator. Mając do dyspozycji znaczną liczbę rozróżnialnych znaczników, można by tworzyć unikalne kody dowolnych produktów. Małe anteny pojemnościowe są umieszczane na etapie produkcji bezpośrednio na układach scalonych. W efekcie uzyskujemy prostą i tanią metodę oznaczania, ponieważ proces ten nie wymaga życia zewnętrznej anteny ani procedury montażu. Znaczniki są tworzone w technologii tranzystorów cienkowarstwowych i zasilane cienkowarstwowymi akumulatorami lub takimiż ogniwami fotowoltaicznymi, które wykorzystują światło generowane przez ekran dotykowy. Cienkowarstwowy 12-bitowy pojemnościowy znacznik identyfikacyjny osiąga transfer do 36 B/s przy zasilaniu napięciem 0,6 V, zgodnym z dostępnymi w sprzedaży urządzeniami z ekranem dotykowym i niewymagającym dodatkowym modyfikacji. Elastyczny zintegrowany obwód cienkowarstwowy jest wyposażony w monolityczną antenę o powierzchni 0,8 cm2, umieszczoną na układzie scalonym, która pobiera zaledwie 38 nW mocy przy zasilaniu napięciem 600 mV. Zespół pracujący nad projektem przygotował nowe procesy pomagające lepiej ustawiać układy scalone podczas produkcji oraz zapewniające integrację z wyrobami papierowymi. Dzięki temu uda się zmniejszyć koszt wytwarzania połączonych z siecią produktów papierowych. Dzięki osiągnięciu prognozowanego kosztu produkcji na poziomie poniżej jednego centa znaczniki zdają się zapewniać realną możliwość oznaczania trylionów przedmiotów codziennego użytku. Odczytu będą dokonywać używane już urządzenia z ekranami dotykowymi, więc nie zachodzi potrzeba wprowadzania na rynek dodatkowego sprzętu, przeprowadzania istotnych zmian lub obciążania użytkowników dodatkowymi kosztami.
Rewolucja na rynku produktów papierowych z osadzoną elektroniką
„Nasza koncepcja znakowania przeciera szlak dla wielu nowych aplikacji, jeśli porównamy ją ze standardową identyfikacją częstotliwościami radiowymi lub rozwiązaniami komunikacji w krótkim zakresie, ponieważ wykorzystuje powszechnie dostępne czytniki z ekranami dotykowymi. Przykładowo czytniki komunikacji bliskiego zasięgu są znacznie mniej rozpowszechnione”, wyjaśnia Kris Myny, główny badacz i lider zespołu badawczo-rozwojowego partnera projektu, firmy imec, głównego ośrodka badawczo-rozwojowego i koncentratora innowacji w zakresie nanoelektroniki i technologii cyfrowych. Myny wyjaśnia, że aktualnie testują system znaczników i sposób komunikacji z wykorzystaniem ekranów dotykowych różnych marek, w tym Apple, Samsung czy Huawei. Dehouwer podsumowuje: „Dzięki wyjątkowej funkcjonalności CAPID możemy tworzyć karty do gry rodem z przyszłości. Powoli zaciera się granica między światem cyfrowym a fizycznym, a gracze teraz i w przyszłości będą mieli możliwość doświadczać nowych emocji podczas gry”.
Słowa kluczowe
CAPID, znacznik, ekran dotykowy, token pojemnościowy, czytnik, układ scalony
