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RFID為智能球和行李標簽無線供電

發布時間:2020-02-07 點擊數:1185

目前眾多科技公司正在利用RFID技術傳輸數據以及為設備提供動力,從而確保傳感器應用系統的性能一致性,這些系統的設計目的是讓產品和資產的查找和管理變得更容易。智能運動球公司SportCor已將其電子產品出售給板球制造商Kookaburra,并正在全球范圍內推廣用于各種其他運動的球類產品。

 

SportCor系統采用傳感器來捕獲關于球的位置和性能的數據,通過藍牙低功耗(BLE)將數據傳輸回智能手機或網關設備。RF通過使用傳輸藍牙信號的2.4 GHz天線為設備無線供電,在系統中發揮著自己的作用。據悉,基于RF的供電系統由Powercast提供。Powercast公司的產品經理John Macho表示,到目前為止,Powercast是第一家采用射頻無線電源解決方案和產品的公司。

 

在過去的三年中,SportCor公司開發了一種可嵌入的智能電子核心,它由傳感器和相關的電子設備組成,將傳感器數據傳輸到網關或手機中的BLE beacon設備。Kookaburra公司正在智能板球中植入電子設備,為板球運動員和教練提供智能化的速度、距離、力量、位置和旋轉等信息。

 

SportCor的創始人兼創新主管Ben Tattersfield表示,推出SportCor的目的是創建一個基于技術的解決方案,可以幫助高爾夫球手尋找丟失的高爾夫球。當Tattersfield打高爾夫球時,他說自己經常丟球:“我想創造一個可以用手機追蹤到的高爾夫球。”他制造了一個球的原型,這個球可以承受揮桿的打擊,并且可以通過GPS和BLE傳輸來定位。不過,高爾夫行業并沒有對這種產品表現出興趣,因為丟失的高爾夫球推動了制造代工企業的銷售業績。但其他市場的公司更感興趣,SportCor開始與Kookaburra和其他球類制造商合作,“我們希望與現有的運動器材品牌合作。”

 

Kookaburra的曲棍球和板球使用者遍布全球。該公司最近發布了最新的智能球,它可以跟蹤數據、了解如訓練方式或游戲目的。內置在球內的SportCor單元包括加速計和其他傳感器,這樣它就可以收集有關擊球方式、擊球速度、旋轉速度和移動速度的信息。然后,球通過藍牙將數據傳輸到基站或手機,基站或手機再將信息轉發到云上。

 

要捕獲和轉發數據,智能球需要標準的可充電鋰電池。但是,Tattersfield說:“我們不能在球的側面設置USB端口。”因此,他們開始研究無線充電。其中一個挑戰是要用相同的發射天線和小型Powercast RF接收器,使充電傳輸進入球的中心。這樣,系統不會影響球的大小或運動。

 

因此,智能電子核心需要接收2.4 GHz的充電傳輸,與其他頻率相比,它可使天線尺寸最小化。Macho說:“另一個挑戰是要盡可能小。”Powercast提供“工程即服務”(engineering-as-a-service)對系統進行修改,使其能夠進行2.4 GHz的傳輸,同時接收器將電源轉換為直流電,以便為電池充電。Powercast在2018年秋天開始與SportCor公司合作,在2019年開發了一個原型。

 

Tattersfield說,近期他們把產品升級到了第4版。這款新的電子產品重約7克,并加上了一個用來承受打擊的框架,使重量達到20克。在板球的內部,一個內核已經取代了緊密的橡膠丸。因此,智能球的重量與標準球相同。SportCor公司解釋稱,它的設計目的是在比賽中提供與標準球相同的感官體驗,包括球與板球棒碰撞時發出的聲音。SportCor的工程師與體育科學家和專業板球運動員合作,以幫助實現正確的聲音和感覺。

 

用戶必須下載一個應用程序來購買Powercast品牌的充電器以及智能球。Tattersfield解釋:“從用戶的角度來看,他們所要做的就是把球放在一個基座上。”然后給基座蓋上蓋子,就可以在大約8小時內進行充電。當球在使用時,通??梢栽?5米遠的地方向支持BLE的手機發送藍牙信號。SportCor公司還提供了一個BLE網關,可以安裝在球場或在150米以下接收2.4 GHz傳輸的其他地點。

 

據Tattersfield透露,SportCor公司目前正在開發一種電子產品的回收工藝,因為這些電子產品的使用壽命往往會超過球體的使用壽命。此外,Powercast和SportCor正在計劃開發一種支持同時為幾十個球充電的大容量充電器,Powercast正在為其他應用提供RFID充電解決方案。Macho舉了個例子,比如為英國航空公司提供電子行李標簽。

 

由ViewTag提供給航空公司可重復使用的數字標簽會更新乘客的航班信息,并顯示特定行李目的地的數據。它可以通過RFID傳輸多達3000次的更新。與SportCor的智能球一樣,英國航空公司將為行李打上需要無線充電的電子標簽。如果標簽在機場RFID閱讀器的讀取范圍之外,標簽將處于休眠狀態。在讀取范圍內時,閱讀器將其喚醒,并可以將新信息寫入屏幕。屏幕被重寫后,標簽將返回休眠模式,電池不再需要供電。

 

行李標簽內嵌有Powercast的Powerharvester接收芯片和接收手機藍牙功能傳輸的專用天線。它可以在機場對RFID閱讀器進行充電和響應,也可以通過藍牙與乘客的智能手機配對。Macho說,在許多航班中,行李會被貼上標簽,“重要的是它要耐用、完全密封,這樣在外部環境中就可以機械地正常工作。”

 

Powercast充電系統的另一個市場是無電池的物聯網設備,比如發光包裝。一些解決方案為LED照明提供了一種無源系統,可以內置到智能證書或包裝中。例如,PPG Teslin用導電油墨制作基板。Powercast的功率收集芯片可以安裝在基板上,并利用導電墨水作為天線接收來自RFID的詢問。然后,這種能量可以點亮LED燈——例如,點亮商店貨架上的產品以吸引顧客的注意力。目前這個應用程序還在開發階段。

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