Aplikacje z e-papierem - czynniki warte rozważenia

Wyświetlacze EPD zostały stworzone w taki sposób, aby swoimi cechami imitować zwykłą kartkę papieru. Z tego powodu, aby w nocy przeczytać wyświetlaną zawartość, potrzebne jest oświetlenie zewnętrzne. A co z kolorami?

Istnieje możliwość użycia kolorowego modułu 31,2", który wyświetla 4096 kolorów. W aplikacjach, gdzie e-papier ma zastępować zwykły, tradycyjny papier, jest to rozwiązanie w zupełności wystarczające. W sprzedaży można również spotkać FPL (Front Plane Laminate) z dodatkowym pigmentem: żółtym lub czerwonym. W takiej konfiguracji wyświetlacze dają możliwość wyświetlania treści w trzech kolorach: białym, czarnym i czerwonym lub białym, czarnym i żółtym.

Dodatkowa barwa doskonale nadaje się do podkreślania najważniejszych części wyświetlanej treści, np. cen czy rabatów. Jednak w większości wypadków wystarczające będą modele czarno-białe, których standardowa oferta jest najbogatsza i najbardziej korzystna cenowo.

Kontrolery

Podstawową rzeczą jest wybór właściwego kontrolera, który będzie sterował wyświetlaczem EPD. Istnieją dwa rozwiązania: zastosowanie gotowej do użycia platformy lub wersja bardziej elastyczna, czyli niskonapięciowy TCON. Odpowiednią opcję wybiera się w zależności od aplikacji.

Jeżeli istnieje potrzeba instalacji kilku tysięcy wyświetlaczy w krótkim czasie oraz brakuje zasobów na rozwijanie własnego hosta, najprostszym i najszybszym rozwiązaniem będzie wybór gotowej platformy. Opcję tę wyróżnia łatwa konfiguracja, CMS do zarządzania wyświetlaną treścią poprzez stronę www, hosting w chmurze oraz dwa typy połączeń: 3G i Wi-Fi.

Druga opcja to specjalizowane kontrolery z interfejsem SPI. Opcja ta wymaga nieco więcej pracy od konstruktora, ale daje też większą elastyczność projektową i pozwala ograniczyć koszty oraz zużycie energii. Lokalny host jest już tutaj koniecznością.

Zużycie energii

Ogólnie rzecz biorąc, jest to zagadnienie bardzo złożone. Moduły EPD są bistabilne, co przekłada się na ogólne bardzo niskie zużycie energii, ale należy wziąć pod uwagę cały system.

Najwięcej energii wymaga obsługa kontrolera. Poziom poboru energii jest również uzależniony od rodzaju protokołu komunikacyjnego, a także od lokalnego hosta. Oświetlenie zewnętrzne i system grzewczy (ewentualna praca w niskich temperaturach na zewnątrz) są również czynnikami, które należy tutaj wziąć pod szczególną uwagę.

Obudowa

Kolejnym, istotnym zagadnieniem jest odpowiednia obudowa oraz szkło frontowe. Idealnym rozwiązaniem byłby bonding optyczny szkła do e-papieru. Wyświetlacze EPD są niezwykle cienkie, a dzięki takiemu rozwiązaniu wzmocniona zostaje cała konstrukcja. Wybór odpowiedniego szkła frontowego powinien być dokonany również pod względem doboru odpowiednich filtrów. Przykładowo, w rozwiązaniach zewnątrznych dodanie filtru UV jest pozycją obowiązkową.

Niskie temperatury

W niskich temperaturach wzrasta gęstość płynu, w którym zanurzone są e-kapsułki. Może to powodować problemy z odświeżaniem oraz zmianą wyświetlanych treści. Jeżeli nie ma potrzeby zmiany, wyświetlana informacja pozostaje na swoim miejscu. Jeżeli zmiany są potrzebne, można rozważyć dodanie systemu podgrzewania modułu.

MTBF

Parametr MTBF oznacza średni czas wyrażony w godzinach, w trakcie którego urządzenie działa poprawnie. MTBF jest oczywiście zależny od sposobu używania EPD. Biorąc pod uwagę wszystkie opisane powyżej czynniki, przyjmuje się, że treść na wyświetlaczu EPD bez problemów można odświeżyć ok. 8 mln razy.

Zakładając, że treść będzie zmieniana co 10 s przez 8 h na dzień, daje to 8 lat ciągłej pracy. Z kolei zmiana treści co 1 min (co jest dużo bardziej prawdopodobne) przez 8 godzin dziennie pozwoli na 48 lat ciągłej pracy wyświetlacza.

Koszty TCO

Obliczając koszty użytkowania technologii EPD w porównaniu z LCD pod kątem poboru energii w typowej aplikacji digital signage, można przyjąć następujące założenia:

• 1 zestaw z wyświetlaczem 32", działający przez 16 godzin dziennie przez 1 rok,
• obrazy na wyświetlaczu EPD aktualizują się co godzinę, a sama aktualizacja obrazu trwa 1 s,
• pobór mocy przez system do wyświetlania informacji z 32" wyświetlaczem LCD to 145 W (wersja outdoorowa, model: Hyundai IBT, H325SSI),
• pobór mocy przez system do wyświetlania informacji z 32" wyświetlaczem EPD (wersja outdoorowa / indoorowa) to 23,7 W do aktualizacji treści (włączając w to panel sterowania), a utrzymanie stałego obrazu - 1,3 W (moc potrzebna do zasilania kontrolera).

Całkowite zużycie energii dla cyklu 1 dzień, praca przez 16 godzin: LCD 2,3 kWh, EPD 0,02 kWh.

Całkowite zużycie energii dla cyklu 1 rok, 16 godzin na dzień: LCD: 846,8 kWh, EPD: 7,6 kWh.

Ponad 111 razy wyższa oszczędność energii na korzyść EPD.

Podsumownaie

Technologia EPD nie jest tak łatwa do zastosowania jak LCD, jest to proces zdecydowanie bardziej złożony. Unisystem, partner biznesowy największego na świecie producenta wyświetlaczy e-papierowych firmy E Ink, chętnie pomoże we wdrożeniu aplikacji na każdym etapie twojego projektu. Dzieląc się naszym know-how, możemy zapewnić, że z naszą pomocą system będzie rozwijany zgodnie z Państwa oczekiwaniami.

Tomasz Matusiak
Unisystem
www.unisystem.pl