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一粒金砂(中级)

浅谈电子墨水屏的沉睡和唤醒 [复制链接]

       随着电商和物流快递行业的高速发展,人们网上购物越来越方便,线下实体店受到了越来越强烈的冲击。作为传统的商业模式,零售和商超自然不甘堕落,也在不断的学习互联网打法的精髓。经过多年不断的升级改造,其购物环境,价格体系,结算体验,服务意识方面都获得很大的提升,在某些区域或针对某些特定人群,其吸引力甚至远远超过了网上购物。

       近些年随着电商行业的流量见顶趋势日益明显,商家的单位获客成本日益上升;同时国家税务机关对于电商行业的管理逐步规范化,此消彼长之下,其价格优势被严重削弱,如此一来双方似乎来到了一个新的均衡态势。

       作为整个购物过程的核心元素,商品的价格永远都是顾客关注的重点。在互联网上,商家只需要在后台数据库管理页面点击几下鼠标,就可以轻松的修改产品的价格,某些超市为了吸引客流,激活顾客的购买欲望,在特定的时段,对产品做最大幅度的折扣让利,在此期间需要下调商品的售价,活动结束之后就恢复原价;传统的纸质价签因无法适应这一行业趋势而逐渐被淘汰,新一代基于电子墨水屏技术的电子价签逐步走上历史的舞台。

       电子墨水屏是近些年由台湾 eInk公司发展起来的一种超低功耗的数字显示技术,不同于传统的LCD,LED等主动发光的电子屏幕技术,墨水屏是一种被动式发光技术,这种屏幕仅在画面刷新过程中消耗很低的电流,在刷新完成显示内容之后屏幕完全不需要电力供应,可以实现100%的零功耗;基于这个原理,电子价签的整体功耗很低,通常单个价签只需要安装两节CR2032的纽扣电池就可以工作3-5年时间,大大的方便了该系统的安装,运行和维护。

 

电子墨水屏的优势:

  1. 低功耗  电子墨水屏如果不刷新显示内容,即使是断开电源,显示屏上的画面仍可保留,直到有新的刷新显示内容替代了原有画面,足见其非常的省电。
  2. 强光下可视  电子墨水屏的黑白对比度非常高,因此在强光下依然清晰可见,它看起来就像真正的纸,没有液晶屏幕那样的反光,在光线强的地方反而看的更清晰。
  3. 无闪烁、无辐射、可视角度大 传统液晶显示屏由于在不断刷新,所以会有闪烁,尽管肉眼可能无法察觉,但这一现象客观存在,这也是观看屏幕导致用眼疲劳的一大主因。但是电子墨水屏由于它的工作原理的先天优势,一旦屏幕刷新后就不再有变化,也大大减少了眼睛的疲劳度。

       电子墨水屏的显示分辨率非常高,可以将条形码或二维码显示出来也很清晰。屏幕模组尺寸有 1.52寸,2.13寸,2.9寸,4.2寸,7.5寸,10.4寸,13.3寸等多种规格,可以满足多种显示屏的应用需求,因而电子墨水屏的应用不仅局限于价格显示的零售商场超市的电子价签,在工厂仓储货架标签、会议桌牌、医疗看护牌等行业也非常适合。

 

接下来我们了解一下墨水屏电子标签内部如何运转的?

 

       通常一个电子墨水屏终端由处理器,射频芯片和墨水屏模组和电池组四个环节组成。

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射频芯片

 

       为了可以响应实时的画面更新请求,射频芯片通常处于一种周期性的休眠/唤醒过程;一般是休眠几秒钟之后醒来一次,监听几个微秒的时间,看看空中有没有带指定特征码的唤醒电磁波。如果没有则转入休眠状态,等待下一个唤醒周期的到来,如果有则转入数据接收环节,接收成功之后则刷新墨水屏的显示画面。

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处理器

 

       在射频芯片不断的休眠唤醒过程中,处理器是一直处于休眠状态而不被唤醒的,只有在射频芯片接收到正确的特征码之后,才会送出唤醒中断,激活处理器,令其转入数据接收阶段,在此过程中,整个墨水屏标签的电流消耗是一个周期性的脉冲过程。

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采用独立唤醒技术

 

       对于仓储,物流行业而言,通常每一个墨水屏标签的屏幕画面都是不同的,每次刷新只需要唤醒一个墨水屏标签即可,其他墨水屏标签是不需要被唤醒的,否则白白浪费功耗。如果某个区域的标签数量很多,且采用通用的唤醒特征码,那么每一个标签将会被“吵醒”很多次,实际运行中人们就会发现,这些墨水屏的电池寿命将会明显的低于理论计算数值。可见独立唤醒技术更具有通用性。

       当PC端下达数据刷新命令的时候,无线网关收到命令后,首先会送出带有某些特征码的唤醒报文,将某些指定的墨水屏标签唤醒,而不符合这些特征码的墨水屏标签则不被唤醒。如果特征码是唯一的,则每次呼叫过程只会有一个墨水屏标签被唤醒,否则就会多个;如果特征码是通用的,则所有的墨水屏标签都会被唤醒。

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       采用全网唯一的唤醒特征码技术,可以大幅度的降低仓储物流,自动化生产线等行业系统的吵醒功耗,提升墨水屏的电池工作寿命;如下图所示,当PC端下达数据刷新命令的时候,无线网关收到命令后,无线网关发送唤醒指令,仅有一个电子墨水屏标签(3号墨水屏标签)符合唤醒指令中的唤醒特征码,此时3号墨水屏标签迅速从休眠唤醒模式转换至数据接收模式,同时标签面板右下角的绿色的工作指示灯亮起,代表系统被唤醒,而其余的墨水屏标签(如1号墨水屏标签、2号墨水屏标签)则仍然处于周期性的休眠/唤醒模式。

       同样,在某些需要快速变价的商超应用中,该系统可以切换到通用的特征码模式,实现批量或者全部唤醒的方式,达到快速同步更新数据,从而最大限度提高系统的响应速度并节省系统整体功耗。

       WiMinet的WM300A系列无线模块内置了基于该技术的无线休眠管理堆栈,可以实现超低的功耗,既可以使用基于通用唤醒特征码的整体唤醒技术,实现快速的全网同步,也可以使用基于唯一唤醒特征码技术独立唤醒技术,最大限度的节省系统的整体功耗。

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