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Entwicklung eines energieautarken Türschildes mit NFC-Konfigurationsschnittstelle, E-Paper-Display und zugehöriger Android-App

  • In dieser Bachelorthesis wurde ein Funktionsmuster eines energieautarken elektronischen Türschildes mit einem 7,8” großen E-Paper-Display und NFC-Konfigurationsschnittstelle entwickelt, auf dem per Smartphone-App und NFC einfach Informationen wie Abwesendheitsnachrichten angezeigt werden können. Hierzu wird ein Kommunikationsprotokoll entwickelt, welches die Kommunikation zwischen App undIn dieser Bachelorthesis wurde ein Funktionsmuster eines energieautarken elektronischen Türschildes mit einem 7,8” großen E-Paper-Display und NFC-Konfigurationsschnittstelle entwickelt, auf dem per Smartphone-App und NFC einfach Informationen wie Abwesendheitsnachrichten angezeigt werden können. Hierzu wird ein Kommunikationsprotokoll entwickelt, welches die Kommunikation zwischen App und Türschild spezifiziert, und einen Befehlssatz zur Konfiguration des Türschildes bereitstellt. Das System wird aus amorphen Silizium-Solarzellen versorgt und verfügt über einen LiPo-Akku als Energiespeicher. Durch sorgfältiges Hardware- und Software-seitiges Low-Power-Design beträgt die Leistungsaufnahme im Ruhemodus lediglich 1, 5 μW. Bedingt durch den anwenderfreundlichen, jedoch für Low-Power-Designs ungeeigneten Display-Controller, beträgt der Energieverbrauch während eines Updates 300 mW. Trotzdem zeigt sich, dass das System bei einer Zellfläche von knapp 220 cm2 auch bei schlechter Beleuchtung von 10 lx in dunklen Gängen mehrere Türschild-Updates pro Tag bereitstellen kann.show moreshow less
  • Within the framework of this bachelor’s thesis, a functional model of an energy-self-sufficient electronic roomplate with an 7.8” sized e-paper display and NFC configuration interface was developed, on which informations such as away-messages can be displayed using NFC and a smartphone app. For this purpose a communication-protocol has been developed, which specifies the communication between appWithin the framework of this bachelor’s thesis, a functional model of an energy-self-sufficient electronic roomplate with an 7.8” sized e-paper display and NFC configuration interface was developed, on which informations such as away-messages can be displayed using NFC and a smartphone app. For this purpose a communication-protocol has been developed, which specifies the communication between app and roomplate and provides a set of commands for the configuration of the roomplate. The system is powered by amorphous silicon solar cells and has a LiPo accumulator for energy storage. By carefully selected low power design in hard- and software, the power consumption is only 1.5 μW during idle-state. Caused by the user-friendly, but for low power designs unsuitable display-controller, the power consumption during an update is 300 mW. Nevertheless it becomes apparent, that the system with an cell area of allmost 220 cm2, even under a bad illuminance of 10 lx in dark corridors, can provide multiple roomplate updates per day.show moreshow less

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Metadaten
Author:Andreas Angermayr
Place of publication:Offenburg
Year of Publication:2020
Pagenumber:93
Language:German
Tag:E-Paper; Energieautark; Energy-Harvesting; NFC; Ultra-Low-Power
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Advisor:Elke Mackensen, Daniel Fischer
Publishing Institution:Hochschule Offenburg
Granting Institution:Hochschule Offenburg
Date of final exam:2020/02/27
Document Type:Bachelor Thesis
Acces Right:Frei zugänglich
Release Date:2020/03/11
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG
URN:urn:nbn:de:bsz:ofb1-opus4-40231