mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato qualsiasi in una o più forme di attuazione.
Furthermore, the particular features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
I riferimenti usati qui sono forniti semplicemente per convenienza e non definiscono l’ambito di protezione o l’ambito delle forme di attuazione.
The headings provided herein are for convenience only and do not interpret the scope or meaning of the embodiments.
Nelle figure le parti, gli elementi o i componenti che sono già stati descritti con riferimento alle Figure da 1 a 5 sono indicati con gli stessi riferimenti usati precedentemente in tali Figure; la descrizione di tali elementi descritti precedentemente non sarà ripetuta in seguito al fine di non rendere troppo pesante la presente descrizione dettagliata.
Figures parts, elements or components which have already been described with reference to Figures 1 to 5 are denoted by the same references previously used in such Figures; the description of such previously described elements will not be repeated in the following in order not to overburden the present detailed description.
La soluzione qui descritta è relativa in particolare a un dispositivo di tipo Near Field Communication che comprende un circuito fotoresistivo disposto connesso su detta almeno una spira di antenna e comprendente almeno una foto-resistenza, detto circuito fotoresistivo essendo configurato per aumentare la resistenza dell’almeno una spira di antenna quando l’almeno una foto-resistenza è in condizioni di buoio.
The solution here described in particular regards a near field communication device which includes a photoresistive circuit arranged connected on said at least one antenna coil and including at least a photo-resistance, said photoresistive circuit being configured to increase the resistance of the at least one antenna coil when the at least one photo-resistance is under dark conditions.
Il valore dell’aumento di resistenza, in particolare della foto-resistenza, è calcolato in modo tale che, quando un lettore NFC invia un campo magnetico alternato, la corrente generata nella spira 14 in condizioni di buio, cioè una corrente nera (“dark current”), sia sotto una soglia di corrente sufficiente per attivare il circuito integrato.
The value of the resistance increase, in particular of the photo-resistance, is calculated so that when a NFC reader sends an alternate magnetic field, the current generated in the coil 14 in dark conditions, i.e. a dark current, is under a current threshold sufficient to activate the integrated circuit.
In questo modo, quando il dispositivo NFC 10 è in condizioni di buio è disabilitato, cioè il suo circuito integrato non funziona e un accesso non autorizzato al dispositivo NFC non può avere successo.
In this way, when the NFC device 10 is in dark conditions it is disabled, ie its integrated circuit is not operating and an unauthorized access to the NFC device cannot succeed.
Le condizioni di buio sono definite da una quantità di livello di luce proveniente dal sole o da una sorgente di illuminazione sotto una certa soglia che pone la foto-resistenza 13 in uno stato di alta resistenza, al contrario di uno stato di bassa resistenza quando è illuminata da una luce di una quantità superiore a una certa soglia.
Dark conditions are defined by an amount of light level coming from the sun or from an illumination source below a certain threshold that put the photo-resistance 13, in a high resistance state, as opposed to a low resistance state when it is illuminated by light of an amount above a certain threshold.
Poiché mentre non sono in uso, la maggior parte dei dispositivi NFC, come le carte di credito o un e-ticket mantenuti in un portafoglio e i passaporti elettronici piegati, sono in condizioni di buio, il loro dispositivo NFC non può essere letto finché è effettuata una azione positiva da parte dell’utente di esposizione alla luce solare o ambiente.
Since while not in use, most NFC device, like credit cards or e-ticket kept in wallet and folded electronic passports, are in dark conditions, their NFC device cannot be read until a positive action of exposing to the solar or ambient light is performed by the user.
A questo riguardo, nella Figura 1 è rappresentato un dispositivo NFC 10, in particolare sotto forma di una scheda NFC, che funziona come sistema antifrode secondo la soluzione qui descritta, indicata nel suo complesso con il riferimento numerico 10.
To this regard, in figure 1 it is shown a NFC device 10, in particular in form of a NFC card, which operates as antifraud system according to the solution here described, indicated as a whole with the numerical reference 10.
Tale scheda 10 comprende un corpo di plastica 20, avente una sagoma rettangolare, che porta un circuito integrato 12, per esempio il circuito integrato di una scheda UICC.
Such card 10 includes a plastic body 20, having a rectangular shape, which carries an integrated circuit 12, for instance the integrated circuit of a UICC card.
Terminali 12a e 12b del circuito integrato 12 sono accoppiati a un’antenna 14 ottenuta da una spira di metallo, in particolare una pista che corre lungo la periferia del corpo di plastica 20.
Terminals 12a and 12b of the integrated circuit 12 are coupled to an antenna 14 obtained by a metal coil, in particular a track running along the periphery of the plastic body 20.
La pista di metallo dell’antenna 14 parte in particolare dal terminale 12a del circuito integrato 12 e termina nel terminale 12b del circuito 12, dopo aver effettuato vari giri della periferia del corpo 20, in particolare nell’esempio tre giri, in modo tale che, ad eccezione di dove le piste entrano nei terminali 12a, 12b, l’antenna 14 definisca tre spire di metallo parallele coplanari con il piano del corpo 20.
The metal track of the antenna 14 starts in particular from the terminal 12a of the integrated circuit 12 and ends in the terminal 12b of the circuit 12, after performing several turns of the periphery of the body 20, in particular in the example three turns, so that, with the exception of where the tracks enter the terminals 12a, 12b, the antenna 14 defines three parallel metal coils co-planar with the plane of the body 20.
Le spire possono essere naturalmente di numero differente, a seconda dei parametri dell’antenna 12.
The coils can be of course in a different number, depending on the parameters of the antenna 12.
Come noto all’esperto nella tecnica, quando un campo magnetico variabile è generato da un lettore, una corrente è generata nella spira dell’antenna 14, e questa corrente può portare alimentazione al circuito integrato 12 per il funzionamento.
As known to the person skilled in the art, when a varying magnetic field is generated by a reader, a current is generated in the coil of the antenna 14, this current can carry power supply to the integrated circuit 12 for operation.
Tuttavia, il dispositivo NFC 10 comprende anche un circuito fotoresistivo, che è disposto accoppiato su una delle spire dell’antenna 14 e che comprende una fotoresistenza 13.
The NFC device 10 however includes also a photoresistive circuit, which is a arranged coupled on one of the coils of the antenna 14 and including a photo-resistance 13.
Il circuito fotoresistivo è configurato per aumentare la resistenza dell’almeno una spira di antenna quando l’almeno una foto-resistenza è in condizioni di buio e così è in uno stato di alta resistenza.
The photoresistive circuit is configured to increase the resistance of the at least one antenna coil when the at least one photo-resistance is under dark conditions and thus is in its high resistance state.
A questo scopo, nell’esempio, la foto-resistenza 13 è disposta in serie alla spira dell’antenna 14, così, quando è in condizioni di buio, cioè la foto-resistenza non è raggiunta dalla luce di una sorgente di radiazione 16, che può essere l’illuminazione ambiente o del sole, la foto-resistenza 13 ha un valore elevato e aumenta la resistenza totale dell’antenna 14, diminuendo il valore della corrente generata sotto una soglia di funzionamento del circuito integrato 12.
To this purpose in the example the photo-resistance 13 is arranged in series on the coil of the antenna 14, thus when in dark conditions, i.e. the photo-resistance is not reached by the light of a radiation source 16, which can be the sun or ambient lighting, the photo-resistance 13 has high value and increase the total resistance of the antenna 14, decreasing the value of the current generated under an operation threshold of the integrated circuit 12.
Quando è esposta alla luce, la fotoresistenza 13 ha un valore di resistenza più basso, aumentando il valore della corrente generata sopra la soglia di funzionamento del circuito integrato 12, che in questo modo può funzionare normalmente e può essere letto dal lettore esterno.
When exposed to the light photo-resistance 13 has a lower value of resistance, increasing the value of the current generated over the operation threshold of the integrated circuit 12, which can in this way operate normally and can be read by the external reader.
Così, la foto-resistenza 13 disabilita il circuito elettronico 12 quando non è esposta a una sorgente di luce, cioè è in condizioni di buio, ed assicura che nessuno possa scansionare dati sensibili.
Thus, the photo-resistance 13 disables the electronic circuit 12 when it is not exposed to a light source, i.e. in dark conditions, and assure that no one is able to scan sensible data.
Con riferimento alla Figura 2, è descritto un procedimento di fabbricazione della scheda 10, che aggiunge una foto-resistenza 13 in serie all’antenna 14 all’interno di un corpo di plastica o di carta, come quello usato nelle carte di credito, in un badge, in un e-ticket, in una pagina del titolare di un passaporto.
With reference to figure 2 is described a manufacturing process of the card 10, which adds a photo-resist 13 in series with the antenna 14 inside a plastic or paper body, like the one used in credit cards, badge, e-ticket, holder page of a passport.
Nella Figura 2 è mostrata una prima rappresentazione schematica del procedimento di fabbricazione, indicato con il riferimento 100.
In figure 2 it is shown a first schematic representation of the manufacturing process, indicated with the reference 100.
Il procedimento comprende di fornire 110 una prima lamina di overlay 21 di plastica trasparente.
The process includes providing 110 a first transparent plastic overlay sheet 21.
La prima lamina di overlay 21 è uno strato di plastica trasparente (PVC, PC, PET o un altro materiale non conduttivo) che funziona come supporto della struttura che determina il corpo di plastica 20.
The first overlay sheet 21 is a plastic transparent layer (PVC, PC, PET or other no conductive material) which operates as support of the structure determining the plastic body 20.
Il procedimento comprende inoltre di fornire 120 una prima lamina di copertura 22 che è preferibilmente una lamina di plastica opaca, che rappresenta il lato posteriore della scheda 10.
The process further includes providing 120 a first cover sheet 22which is a preferably opaque plastic sheet, representing the rear side of the card 10.
Quindi, il procedimento comprende di fornire 130 uno strato core 23, cioè uno strato, preferibilmente uno strato di plastica, che porta i componenti del circuito, cioè il circuito integrato 12 connesso alle spire dell’antenna 14, e, nell’esempio rappresentato, la foto-resistenza 13 connessa in serie su una delle spire, per esempio, la spira più interna dell’antenna 14.
Then the process includes providing 130 a core layer 23, i.e. a layer, preferably a plastic layer, carrying the circuit components, i.e. the integrated circuit 12 connected to the coils of the antenna 14, and, in the example shown, the photo-resistance 13 connected in series on one of the coils for instance the most inner coil of the antenna 14.
"Raccoglitore di energia, apparecchiatura e procedimento corrispondenti" TESTO DELLA DESCRIZIONE Campo tecnico La descrizione è relativa ai raccoglitori di energia ("energy harvester").
This application claims priority from Italian Application for Patent No. 102015000071103 filed Nov. 10, 2015, the disclosure of which is incorporated by reference.
Una o più forme di attuazione possono trovare impiego in un 'ampia varietà di applicazioni, come per es. i sistemi senza batteria guali le reti di sensori senza fili (WSN, "Wireless Sensor Network").
The description relates to energy harvesters.
Sfondo tecnologico Nella raccolta o racimolazione di energia (o, secondo altre designazioni, nella raccolta di potenza o nel recupero di energia ("energy scavenging") ), 1'energia di sorgenti quali per es. pannelli solari, generatori eolici, generatori termici di vari tipi, è immagazzinata per un possibile uso in dispositivi, quali dispositivi wireless portatili o sensori wireless (per es. in applicazioni di reti di sensori wireless - WSN).
One or more embodiments may find use in a variety of applications such as e.g. battery-less systems such as wireless sensor networks (WSNs) In energy harvesting (or, according to other designations, power harvesting or energy scavenging), energy from sources such as e.g. solar panels, wind generators, thermal generators of various types is stored for possible use in devices such as wireless portable devices or wireless sensors (e.g. in wireless sensor network—WSN—applications).
Al giorno d'oggi, un numero sempre maggiore di applicazioni emergenti può essere agevolato dalla disponibilità di sistemi senza batterie basati su differenti approcci di raccolta (cioè, fotovoltaico, piezo, radiofrequenza, ecc.), con lo scopo di implementare sistemi di basso costo con piattaforme wireless estremamente integrate.
Nowadays, more and more emerging applications may be facilitated by the availability of battery-less systems based on different harvesting approaches (i.e., photo-voltaic, piezo, radio-frequency, etc.), with the purpose of implementing low-cost systems with highly integrated wireless platforms.
Inoltre, i sistemi senza batteria possono facilitare gli sviluppi in tutti quegli scenari nei quali una sostituzione periodica delle batterie dei nodi può non essere agevole, per es. per la presenza di un grande numero di nodi o un posizionamento non accessibile dei nodi (per es., dispositivi medicali impiantati, sistemi di tipo "smart concrete", o in generale dispositivi collocati in ambienti pericolosi).
Furthermore, battery-less systems may facilitate developments in all those scenarios where periodical node battery replacement may be impractical e.g. because of either a large number of nodes or inaccessible node placement (e.g., implanted medical devices, smart concrete systems, or in general devices located in hazardous environments).
Esiste così una richiesta crescente di dispositivi di raccolta di energia (raccoglitori di energia) perfezionati.
A growing demand thus exists for improved energy harvesting devices (energy harvesters).
Scopo e sintesi Uno scopo di una o più forme di attuazione è di soddisfare una tale richiesta di perfezionamento.
According to one or more embodiments, an energy harvester is presented.
Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere raggiunto per mezzo di un raccoglitore di energia avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni che seguono.
One or more embodiments may also relate to corresponding apparatus (e.g. battery-less apparatus) as well as to a corresponding method.
Una o più forme di attuazione possono anche riguardare una corrispondente apparecchiatura (per es. una apparecchiatura senza batteria) così come un corrispondente procedimento.
In one or more embodiments may offer one or more of the following advantages: improved threshold self-compensation for large number of stages (i.e., with low amplitudes of the RF signal) or for small number of stages (i.e., relative high amplitude of the RF signal); level of voltage threshold compensation accurately set; increase in power conversion efficiency; improved sensitivity; and possibility of implementation by e.g. standard CMOS technology.
Le rivendicazioni formano parte integrante della descrizione di una o più forme di attuazione come qui fornita.
In an embodiment, an energy harvester circuit comprises: a string of capacitors coupled to a circuit input to receive energy to be harvested, a string of transistors coupled as pumping transistors to respective ones of the capacitors in said string of capacitors, and a compensation coupling circuit coupled between each transistor in said string of transistors and one of a subsequent or a preceding transistor to said each transistor in said string of transistors.
Una o più forme di attuazione possono offrire uno o più dei seguenti vantaggi: - una auto-compensazione della soglia migliorata per un numero di stadi grande (cioè, con basse ampiezze del segnale RF) o per un numero di stadi piccolo (cioè, una ampiezza relativamente elevata del segnale RF); - un livello di compensazione della soglia di tensione impostato accuratamente; un incremento dell'efficienza di conversione di potenza; - una sensibilità perfezionata; la possibilità di implementazione per es. con tecnologia CMOS standard.
In an embodiment, an energy harvester circuit comprises: a first input; a second input; a first pumping transistor having a source-drain path coupled between a first node and a second node; a first capacitor coupled between the second node the first input; a second pumping transistor having a source-drain path coupled between the second node and a third node; a second capacitor coupled between the third node and the second input; a first compensation capacitor coupled between the first node and a control terminal of the first pumping transistor; a second compensation capacitor coupled between the control terminal of the first pumping transistor and the third node; a third compensation capacitor coupled between the second node and a control terminal of the second pumping transistor.
Breve descrizione delle figure Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio, con riferimento alle figure annesse, nelle guali: - la Figura 1 è uno schema circuitale esemplificativo di forme di attuazione; la Figura 2 è un altro schema circuitale esemplificativo di forme di attuazione; la Figura 3 è ancora un altro schema circuitale esemplificativo di forme di attuazione; e - la Figura 4 è un ulteriore altro schema circuitale esemplificativo di forme di attuazione.
One or more embodiments will now be described, by way of example only, with reference to the annexed figures, wherein: FIG. 1is a circuit diagram of an energy harvester; FIG. 2is a circuit diagram of an energy harvester; FIG. 3is a circuit diagram of an energy harvester; and FIG. 4is a circuit diagram of an energy harvester.
Un riferimento a "una forma di attuazione" nel quadro della presente descrizione intende indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta con riferimento alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione.
Reference to “an embodiment” or “one embodiment” in the framework of the present description is intended to indicate that a particular configuration, structure, or characteristic described in relation to the embodiment is comprised in at least one embodiment.
Per cui, le frasi come "in una forma di attuazione" che possono essere presenti in uno o più punti della presente descrizione non fanno necessariamente riferimento proprio alla stessa forma di attuazione.
Hence, phrases such as “in an embodiment” or “in one embodiment” that may be present in one or more points of the present description do not necessarily refer to one and the same embodiment.
Una o più forme di attuazione possono sfruttare come sorgente di potenza le onde elettromagnetiche.
One or more embodiments may exploit electromagnetic waves as a power source.
Per esempio, una o più forme di attuazione possono fornire un circuito raccoglitore di energia a RF.
For instance, one or more embodiments may provide a RF energy harvester circuit.
Un raccoglitore a RF come qui esemplificato può fare affidamento sulla potenza estratta dalle onde radio come trasmesse da un nodo ( "hub") o da una stazione base ( "base-station").
A RF harvester as exemplified herein may rely on power extracted from radio waves as transmitted by a hub or base-station.
Un raccoglitore di energia come qui esemplificato può così agire come un convertitore da radiofrequenza a continua o RF-DC.
An energy harvester as exemplified herein may thus act as RF-DC converter.
L'uso di raccoglitori di energia a RF può essere facilitato dalla capacità di lavorare con livelli di potenza (molto) bassi, così da ottenere una grande distanza di funzionamento (r) dalla sorgente di emissione di potenza.
Using RF energy harvesters may be facilitated by the capability of working with (very) low power levels so as to obtain a high operating distance (r) from the power emitting source.
La propagazione dell'energia a RF può essere modellata per es. per mezzo dell'equazione di Friis, che ha come risultato una diminuzione della potenza nello spazio libero con r2, PR —P^G^GR (λ/4nr) dove PRè la potenza disponibile all'ingresso dell'antenna di ricezione, PTè la potenza di uscita dell'antenna di trasmissione, GTe GRsono rispettivamente i guadagni di antenna in trasmissione e ricezione, e λ è la lunghezza d'onda.
Propagation of RF energy may be modeled e.g. by means of the Friis equation, which results in power in free space decreasing as r2, PR=PTGTGR(λ/4πr)2 where PR is the power available at the input of the receiving antenna, PT is the output power of the transmitting antenna, GT and GR are the transmitting and receiving antenna gains, respectively, and λ is the wavelength.
La potenza di ingresso a RF più bassa che permette al circuito di convertire in continua 1'energia a RF è chiamata sensibilità.
The lowest RF input power permitting the circuit to convert RF energy into DC is called sensitivity.
Un altro parametro prestazionale è 1'efficienza di conversione della potenza (PCE, "Power Conversion Efficiency"), che è una misura di guanto efficientemente la potenza di ingresso Pin a RF è trasformata in potenza di uscita Pout in continua (DC), vale a dire: PCE = P0ut/Pin- Progettare i raccoglitori di energia può così comportare di: - migliorare la sensibilità allo scopo di aumentare la distanza di funzionamento; - aumentare la PCE in modo tale che, per es., si può aumentare la potenza di uscita Poutper una stessa potenza di ingresso Pin.
Another performance parameter is the power conversion efficiency (PCE), which is a measure of how efficiently the RF input power Pin is transformed into DC output power Pout, that is: PCE=Pout/Pin.
Ridurre tale potenza di ingresso Pine guindi migliorare la sensibilità può implicare una diminuzione dell'ampiezza di tensione corrispondente, Vin, del segnale a RF di ingresso o, al contrario, un aumento della resistenza di ingresso eguivalente Ritldel circuito.
Reducing such input power Pin and hence improving sensitivity may involve decreasing the corresponding voltage amplitude, Vin, of the RF input signal or, conversely, increasing the equivalent input resistance Rin of the circuit Pin=1/2(Vin2/Rin).
Pin=1/2(Vitl2/Riri) In entrambi i casi, possono insorgere vari problemi.
In both cases, various issues may arise.
Per esempio, un aumento della Rin(per es., un impedenza di ingresso eguivalente con alto Q) può influire sull'adattamento con 1'antenna a causa della larghezza di banda ridotta e della sensibilità del coefficiente di riflessione dei parametri S, per es. Sllfalle variazioni di processo.
For instance, an increase in Rin (e.g. a high-Q equivalent input impedance) may affect the matching with the antenna due to the reduced bandwidth and the sensitivity of the reflection coefficient of the S-parameters, e.g. S11 to process variations.
In effetti, lo spostamento di freguenza al di fuori della banda utile del picco di Su comporta un disadattamento di potenza elevato alla freguenza di funzionamento.
In fact, the frequency shift outside the useful band of the peak of S11 involves a high power mismatch at the operating frequency.