如何為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選擇匹配的顯示技術(shù)

預(yù)報員向我們保證，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)將會變得很大，未來十年將有數(shù)十億甚至數(shù)百億的設(shè)備連接到構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。這些“事物”本質(zhì)上是多種多樣的：物聯(lián)網(wǎng)被用作各種各樣的短語，從可穿戴健身帶每天通過手機(jī)報告您的健康狀況，到嵌入式傳感器清除環(huán)境中的能量，偶爾傳遞少量數(shù)據(jù)通過低能量網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)送。

為這樣一組不同的應(yīng)用程序選擇“正確”的顯示意味著回到第一原則;了解每個應(yīng)用程序的要求，然后找到最符合這些需求的顯示器。然而，這并不是說流程沒有機(jī)會反過來發(fā)生 - 特定的顯示技術(shù)特性為現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加功能創(chuàng)造了機(jī)會。

考慮物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等作為上述環(huán)境傳感器。對于這些設(shè)備，最小化其功率使用以延長充電周期之間的操作時間是至關(guān)重要的。這些設(shè)備沒有能量預(yù)算來運(yùn)行背光，高分辨率彩色顯示器。另一方面，在許多情況下，在每個設(shè)備上顯示一個顯示簡單信息(如電池電量或系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù))，而不必通過使用其他設(shè)備登錄云來獲取數(shù)據(jù)基于服務(wù)器的雙穩(wěn)態(tài)顯示器，例如電子紙，在亞馬遜Kindle等電子閱讀器中取得了巨大成功，適合這種應(yīng)用，有兩個主要原因?yàn)榱诉@。首先，顯示器只在變化時消耗能量(圖1)。這節(jié)省了其他顯示技術(shù)用于刷新靜態(tài)顯示的能量。第二個是電子紙顯示器是反射性的，因此不需要耗能的背光源，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)容是可見的 - 至少在合理的環(huán)境光下。

圖1：電子紙是黑色或白色，具體取決于電極的電荷。

這種低能耗技術(shù)為即使是最簡單的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備添加顯示器創(chuàng)造了機(jī)會，因此它們可以呈現(xiàn)直接的，人類可讀的界面。如果您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以從其云端接收數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)，則可以創(chuàng)建機(jī)會，例如，顯示您當(dāng)前信用余額的支付卡，或者包含可掃描條目代碼或特殊優(yōu)惠通知的會員卡。

當(dāng)然，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要顯示快速變化的數(shù)據(jù)或在黑暗的地方工作的情況下，電子紙顯示效果要差得多。對于這種應(yīng)用，TFT LCD和OLED可以提供有用的替代品。

LCD在過去幾十年中的質(zhì)量得到了極大的改善，這得益于它們在平板電視，手機(jī)和電腦中的廣泛應(yīng)用。顯示器。一些屏幕的分辨率現(xiàn)在非常高，以至于幾乎不可能用肉眼看到單個像素，而游戲玩家和動作電影愛好者已經(jīng)將顯示器刷新率提升到可以清晰顯示最快動作的程度。

這意味著LCD最適合用于需要豐富多媒體體驗(yàn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，或者設(shè)計(jì)用于光線昏暗的地方，背光可以提供必要的屏幕對比度以確保易讀性。出于同樣的原因，LCD在強(qiáng)光下的可讀性較差，因?yàn)檫@會降低對比度。

然而，液晶顯示器本身就是比電子紙更耗能的顯示技術(shù)，因此最好保留用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如永久供電的恒溫器，或用于移動電話的設(shè)備，其用戶樂于定期為其充電。 LCD需要背光的事實(shí)也意味著LCD模塊將比電子紙等效(圖2)更厚，而高信息內(nèi)容顯示器的復(fù)雜驅(qū)動電子設(shè)備也會帶來成本和能耗缺點(diǎn)。/p>

圖2：顯示典型TFT LCD結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備顯示器的第三個選項(xiàng)是OLED技術(shù)，已開始出現(xiàn)在高端電視，手機(jī)和智能手表中。 OLED在理論上具有比TFT LCD更好的功率效率，因?yàn)樗鼈兪褂秒娭掳l(fā)光材料在施加電流時發(fā)光，而不是像液晶顯示器那樣使用液晶材料作為背光上的快門(圖3)。

圖3：OLED顯示屏的典型橫截面圖。

OLED可以控制單個像素的亮度，使顯示純黑色和非常高的對比度。它們還提供比許多LCD更好的視角，并且可以在塑料基板上制作，以創(chuàng)建獨(dú)特的形狀，如Apple Watch。然而，與大多數(shù)技術(shù)一樣，OLED具有缺點(diǎn)，例如一些電致發(fā)光材料的老化問題，對水的敏感性，這往往需要昂貴的封裝，以及與LCD相同的日光可讀性問題。此外，與液晶顯示器相比，它們?nèi)匀幌鄬Π嘿F。

物聯(lián)網(wǎng)一詞如此廣泛，幾乎毫無意義。為您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)選擇正確的顯示只是意味著了解應(yīng)用程序的要求，然后選擇匹配的技術(shù)。聰明的設(shè)計(jì)師還將確保他們了解電子紙等可用技術(shù)如何為其物品帶來額外的，或許意外的功能，從而幫助他們將其與構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)十億其他設(shè)備區(qū)分開來。