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Wearables - der Stoff, aus dem die Zukunft ist

3. September 2014, 9:29 Uhr | Von Sven Hegner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Drahtlose Datenübertragung und drahtloses Laden

Geräte wie Smart Watches oder Smart Glasses erfordern unter Umständen Funktionen zur schnellen drahtlosen Datenübertragung, um nicht nur mit dem Smartphone oder PC des Anwenders zu kommunizieren, sondern auch mit beispielsweise „intelligenten“ Kleidungsstücken oder Geräten wie Druckern oder sogar interaktiven Verkaufsautomaten. Geeignete Technologien dafür sind WiFi Direct oder TransferJet.

TransferJet bietet eine kurze Verbindungszeit, eine effektive Datenrate von 375 Mbit/s über kurze Entfernungen im Bereich von 3 cm und wird von Toshibas TransferJet-IC TC35420 unterstützt. Dieser Baustein zeichnet sich durch eine energiesparende Architektur aus, die durch die Verwendung von Transistoren mit geringem Leckstrom zu einer Datenübertragung mit einem extrem geringen Energieverbrauch pro Bit führt und somit für einen optimalen Wirkungsgrad sorgt.

In Smart Watches, die als Zusatzgerät oder als Ersatz von Smartphones gedacht sind, unterstützt das kontaktlose NFC Front End (CLF) T6NE2XBG von Toshiba sowohl die Betriebsarten Card Emulation, Reader/Writer und Peer-to-Peer als auch die HF-Modulation Type-A, Type-B oder Type-F. Diese Flexibilität erleichtert die Zertifizierung gemäß den Anforderungen, die von Betreibern drahtloser Bezahlsysteme gestellt werden. Ein weiteres IC, das T6NE7, ist für Geräte geeignet, die zum Betrieb als Typ-3-NFC-Tags vorgesehen sind. Es kann durch die Energie im HF-Feld des Lesegeräts gespeist werden und benötigt im Standby-Modus keine Energie.

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Außerdem wird ein schnelles und bequemes Mittel zur Akkuaufladung benötigt, um die Ladezeiten zu verkürzen, bevor das Gerät wieder einsatzbereit ist. Die drahtlose Aufladung stellt eine attraktive Option für Wearables dar. Der Wirkungsgrad ist mit kabelgebundenen Ladesystemen vergleichbar, und zwischenzeitliches Nachladen wird einfacher möglich: Ein Beispiel ist das Aufladen einer Smart Watch über eine Ladematte auf dem Schreibtisch, während der Träger arbeitet.

In Bild 2 ist dargestellt, wie TransferJet, Bluetooth LE, NFC Tag und ICs für das drahtlose Aufladen in einem Wearable für Infotainment-Applikationen kombiniert werden können, welches mit einer hohen Speicherkapazität und einer CMOS-Kamera ausgestattet ist. Toshiba bietet eine Vielzahl unterschiedlicher CMOS-Kamerasensoren an. Sie zeichnen sich durch ein einzigartiges Pixel-Design aus, das durch seine hohe Empfindlichkeit und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis die Bildqualität, d.h. die Farbdarstellung selbst bei schwachen Lichtverhältnissen verbessert.

Zusammenfassung

Die ersten Produkte der neuen Wearables-Generation, zum Beispiel Smart Glasses und drahtlos kommunizierende Geräte zur Überwachung von Körperfunktionen, tauchen bereits sowohl auf den Endverbraucher- als auch auf den professionellen Märkten auf. In der Zukunft werden hochintegrierte, miniaturisierte ICs mit sehr niedriger Energieumsetzung ein wesentlicher Bestandteil des Stoffes sein, der das alltägliche Leben bestimmt.

Chip-Hersteller, deren Kompetenzen sich über vielerlei Disziplinen erstrecken – zum Beispiel Mikrocontroller mit geringem Energieverbrauch, HF-Integration, Sensorintegration, drahtlose Datenübertragung, drahtlose Akkuaufladung und Speicher mit hohen Kapazitäten – sind in der Lage, Lösungen für die Mehrzahl der Systemanforderungen anzubieten, und sie werden es den Endgeräteherstellern ermöglichen, hochoptimierte, innovative Produkte zu liefern, die von jedermann getragen werden wollen.