智能徽章参考设计具有蓝牙 SoC

Atmosic Technologies 和 E Ink 宣布了用于 eBadge 应用程序的参考设计。该项目采用了 Atmosic 用于物联网 (IoT) 的超低功耗 M 系列蓝牙低功耗半导体技术。

Markets and Markets 估计，到 2025 年智能徽章市场将达到约 3300 万美元，2020 年至 2025 年的复合年增长率为 9.6%。智能徽章的增长可归因于交易的便利性和安全性以及它们对用户信息的防篡改存储和身份。

与电视和许多移动技术中常见的 LED 显示器相比，数字卡片显示器所需的能源减少约 99%。对于 eBadge 开发人员来说，特别有价值的是，数字纸根本不需要能量来显示静态图像。

Atmosic Technologies 首席执行官 David Su 解释了作为 Atmosic-E Ink 联合项目的一部分提供的新解决方案如何与 E Ink 的 2.9 英寸或 3.7 英寸黑白显示器之一支持超低功耗并实现长时间, 多年的电池寿命，可以使用可选的片上能量收集来延长。这种低功耗 eBadge 还可以提供视觉更新，包括照片、位置信息、警报消息和文本消息。能量收集的使用可以为 eBadge 提供几乎无限的电池寿命。

David Su 补充说：“Atmosic 具有在超级电容上存储额外能量的独特能力，这可以进一步帮助减小电池尺寸，从而实现简化的工业设计。例如，在键盘应用中：对于连续打字（5 键/秒），基于 ATM 的键盘消耗 90uA。对于连接空闲模式的键盘，基于 ATM 的键盘消耗 7.5uA。”

电子纸

E Ink 的数码纸由微胶囊内的颗粒组成，这些颗粒涂在一层薄膜上，充当一种墨水。当显示图像更新时，墨水颗粒会自动回收以形成新的字母和图像，而不是将墨水永久压在纸上。仅当电荷重新排列粒子以形成新图像时才会消耗能量。这样看来，数字纸其实和我们在书本中体验到的传统纸非常相似。我们在书中读到的图像是静态的，不需要能量来显示它们。仅当我们消耗少量卡路里来进行身体翻页时，才会消耗能量。

电子纸显示器不像 LCD 屏幕那样使用背光照亮像素并向人眼显示图像。 E Ink 的技术是一种反射式显示器，利用环境光，并使用与墨水和纸张类似的颜料。 E Ink 的黑白电子墨水系统由数百万个微小的微胶囊组成，每个微胶囊的直径约为人类头发的直径。每个微胶囊包含悬浮在透明液体中的带负电的白色颗粒和带正电的黑色颗粒。当施加正或负电场时，相应的粒子会移动到微胶囊的顶部，观察者可以在那里看到它们。这使得该点的表面呈现白色或黑色。

图 1：eBadge 系统（来源：SafePass）

工业电子徽章

在 Covid-19 时代，位置跟踪提供了一种更有效的方式来进行联系人跟踪。当发生感染时，组织可以快速确定哪些 SafePass 已到达其他电子徽章的指定范围内，并将此信息报告给卫生当局以支持他们的接触者追踪工作。随着许多组织转向员工每周可能在家工作两三天的混合模式，他们在公司综合体中的出现频率将降低。当成百上千的员工见面的频率大大降低时，有些人可能会被视为虚拟陌生人，他们可能属于也可能不属于该综合设施。这将使人们始终通过高度可见的电子徽章轻松识别变得更加重要。

图 2：电子徽章参考设计（来源：Atmosic）

图 3：eBadge 示意图（来源：Atmosic）

David Su 指出，Atmosic 解决方案提供的低功耗预算允许开发人员添加一系列功能来构建安全且具有成本效益的 eBadge 解决方案，该解决方案可以在同一块电池上运行多年。对于边缘的物联网应用，可以从空气中的射频信号中收集能量来为蓝牙芯片供电，或者可以将微型超级电容器芯片与指甲大小的太阳能电池相结合。

由于电子墨水的特殊特性，无需连续为屏幕供电：只需在需要电力移动颜料时提供能量。这样可以节省能源，电池可以使用一个多月。

该套件可与小型 CR2032 纽扣电池垂直或水平使用。 “电子徽章提供视觉更新，包括照片、位置信息、警告消息和文本消息。使用能量收集可以为 eBadge 提供几乎无限的电池寿命，”Su 说。

该平台利用 Atmosic 的 M 系列。为了从根本上减少物联网对电池的依赖，Atmosic 在这个系列中开发了三项创新技术：最低功率无线电、按需唤醒和受控能量收集。 Atmosic 采用无线不可知的方法来确定其首个物联网连接解决方​​案的最节能基础。

>> 本文最初发表在我们的姊妹网站 EE时代欧洲。