著眼ESL+TinyML應用、節能減碳 電子紙扮演綠色小尖兵

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

全球數位轉型增速,推升電子貨架標籤(ESL)需求升溫;外界更看好該市場規模在未來幾年有機會呈現數倍成長,這使得ESL成為電子紙相關廠商的業績成長動能之一。

新零售的概念近年興起,加上新冠肺炎疫情刺激全球數位轉型增速,推升電子貨架標籤(ESL)需求升溫;外界更看好該市場規模在未來幾年有機會呈現數倍成長,這使得ESL成為電子紙相關廠商的業績成長動能之一。同時在物聯網趨勢下,業界也在思考,讓ESL的價值不只在省下紙張跟提升零售賣場的整體營運效率,而能進一步做為Tiny ML(Machine Learning,ML)的應用。

據微型機器學習基金會(TinyML Foundation)的定義,Tiny ML是能以極低功耗執行設備上的感測器數據分析,設備的功耗可能是在mW範圍或以下。是微控制器(MCU)及低階CPU推動的Edge AI,可支持各種不同電池驅動的設備,或常時啟動的設備。

「我們在思考,ESL是不是有機會多做一點事,」元太產品開發中心副總洪集茂指出,ESL裡面有MCU、電子紙跟RF,電子紙換完畫面就斷電,MCU大部分時間處於休眠,假如ESL可以搭配感測器,偵測重量、銷售量,或結合溫控系統做到節能減碳,或透過RF送數據給賣場雲端做AI運算等應用,讓小量運算在Edge端完成,大量數據再往雲端,或許就能幫雲端省電。

此外,洪集茂也說,電子紙裝置透過演算法處理影像資料時會耗電,這些或許也可以搭配雲端做模組化,省去每次到Edge端都得重新對圖像做編解碼及運算,徒增功耗,搭配IC設計最佳化,有機會進一步讓電子紙的應用更省電,這部分的規格現在都已在研究。

ESG話題全球熱議 電子紙產業鏈「打群架」拚節能

今年以來,ESG企業永續發展議題,在全球科技產業界皆受到高度重視。在顯示產業中,本就具備低功耗特性的電子紙,在此趨勢下,不僅應用的發展上可望增速,現在整個產業鏈也有志一同,要拉到更高層次的合作,一同思考如何透過產品力,實現ESG的願景。

洪集茂表示,現在使用者要的功能越來越多,比如要做彩色,或追求更快的反應速度等,隨之而來的問題,會讓功耗向上攀升。但以前各家比較像各做各的,電子紙做電子紙的省電,IC做IC的。現在從模組、IC、到面板等廠商,整個生態圈的夥伴都一起思考如何做到節省功耗。

「每個人都『One More ounce』(多做一點),ESG才能很快的完成。」洪集茂指出,ESG就是打群架的概念,電子紙本身就是節能減碳的技術,建構電子紙生態圈,或號召電子紙產業聯盟,就是要一起朝ESG的目標邁大步。

電子紙運用雙穩態的技術,除了移除供電來源,畫面仍能繼續顯示,也僅更換畫面時才會消耗電力;以電子書閱讀器來說,也就是翻頁時,才會有電力的消耗,閱讀時不會消耗電力。隨著元太技術的演進,現在除了做到彩色,對比、飽和度、畫面更新速度等特性優於以往,功耗部分的表現也同步獲得提升。

以元太近期發表的Kaleido 3彩色印刷電子紙模組產品為例,相較上一代產品Kaleido Plus,色彩飽和度提高三成;配置前光「EInk ComfortGaze」技術,也有效讓從顯示器表面反射的藍光量BLR (Blue Light Ratio)和 BLTF (Blue Light Toxicity Factor),分別降低60%和24%。整體功耗方面,則減少了將近兩成。

洪集茂表示,功耗降低主要是在結構上,以更好的貼合技術,在玻璃觸控面板上強化防水,光的穿透度更好,加上印刷技術提升,呈現出更好的光學效果,前光以更小的電流驅動達到讓使用者滿意且舒適的亮度,達到更省電。此外,面板的電路設計也做了優化,降低資料線(Data line)切換的頻率,使面板的功耗減少30%。

E Ink Kaleido 3相比於前一代E Ink Kaleido Plus,色彩飽和度提升30%的同時增加視覺感受的清晰度。(圖片來源:元太提供)

電子紙應用的未來:更省電、更像紙 呼應節能減碳大目標

談及電子紙應用的未來,洪集茂說,節能減碳依舊是一個大方向,比如前陣子推出BMW的變色技術,或現在在歐美推行、已有在量產的車牌應用,還有大型看板等。現代人長時間看螢幕、手機,容易衍生出青光眼、白內障等問題,電子紙反射式、不傷眼的特性就很適合長期閱讀,未來E-monitor將是一個主要研發方向。

電子紙未來的終極目標,是要取代一次性的印刷用紙。據統計,使用電子書閱讀器相較用傳統印刷紙本書,能節省約10萬倍的碳排放量;近年廣泛被應用在智慧零售場域的電子貨架標籤,比起印刷廣告牌,則能節省約6萬倍的碳排放量。

元太為要讓電子紙越來越貼近印刷用紙,為此也跟檢測大廠德國萊因TÜV合作。元太產品行銷處處長梁予表示,跟德國萊因TÜV的合作探討項目主要是電子紙到底多像紙,用科學的方法計算電子紙如何像紙。未來,省電、越來越像紙、越來越輕薄等,都是發展目標,所有的設計主軸,都將呼應減碳的大願景擘劃。

 

 

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