Muxcard: Počítač, který se opravdu vejde do peněženky

 „Velikost kreditní karty“ je lež, které jsme si zvykli věřit

Raspberry Pi se od svého vzniku prezentuje jako počítač velikosti kreditní karty. Technicky vzato, plocha desky o rozměrech přibližně 85 × 56 mm tomuto tvrzení odpovídá. Jenže kreditní karta je také silná pouhých 0,76 mm podle normy ISO/IEC 7810 ID-1. A deska Raspberry Pi? Ta je výrazně silnější, má vyčnívající konektory, chladiče a na elektroniku navíc potřebujete ještě napájení. Do peněženky to nedáte ani náhodou.

Právě tenhle detail vadil vývojáři, který vystupuje pod přezdívkou krauseler. Rozhodl se vytvořit počítač, který nejen splňuje půdorys kreditní karty, ale respektuje také tu třetí dimenzi: tloušťku.

Co je Muxcard a jak vznikla

Muxcard je funkční počítač se vším, co k tomu patří, uzavřený do těla silného přibližně 1 mm. Jako šasi posloužila plastová NFC karta, ze které krauseler vyfrézoval vnitřek a vyplnil ho elektronikou. Norma říká 0,76 mm, výsledný prototyp je nepatrně silnější, ale vizuálně a hmatově stále odpovídá normální platební kartě. Když ji otočíte na bok, skoro zmizí.

Projekt trval měsíce. Sám autor píše, že to byl „podivný mix elektrotechniky, mechanického inženýrství a chemie“. Největší problém nebyl sehnat dostatečně malé součástky, ale zajistit mechanickou odolnost. Flexibilní plošný spoj si musel navrhnout na míru sám. Půl milimetru navíc by mu ušetřilo měsíce práce, jak sám přiznává.

Co všechno je uvnitř

I přes extrémní omezení tloušťky se do Muxcard vešlo překvapivé množství hardwaru:

• Srdcem je mikrokontrolér ESP32-C3 s RISC-V architekturou, který nabízí Wi-Fi i Bluetooth Low Energy, 320 KB RAM a 384 KB ROM. Do budoucna krauseler zvažuje přechod na výkonnější ESP32-S3 nebo čip z řady nRF52/53.
• Displej je flexibilní e-ink panel o velikosti 1,54 palce s rozlišením 200 × 200 pixelů. E-ink byl logickou volbou, protože statický obraz drží bez jakékoli spotřeby energie, což je při tak malé baterii zásadní výhoda.
• NFC modul RC522 umožňuje nejen pasivní čtení, ale i aktivní čtení a zápis NFC tagů. Akcelerometr LIS2DW12 slouží k detekci pohybu a buzení zařízení. Napájení zajišťuje lithium-polymerová baterie o tloušťce 1 mm s kapacitou 30 mAh.

Největší výzva: odolnost, ne miniaturizace

Krauseler opakovaně zdůrazňuje, že sehnat dostatečně tenké součástky byl sice oříšek, ale ne ten nejtěžší. Skutečným nepřítelem byla mechanická odolnost. Kreditní karta v peněžence se ohýbá, kroutí, snáší tlak. Flexibilní plošný spoj proto musel být navržen s ohledem na tyto síly, citlivé části jsou rozmístěny do samostatných „ostrovů“ propojených pružnými spoji.

Aktuální prototyp je podle autora poměrně křehký. Na seznamu dalšího vývoje je USB-C konektor, slot pro microSD kartu, dotykové tlačítko a odolnější mechanická konstrukce. Sám uznává, že než bude Muxcard připravena pro každodenní nošení, čeká ho ještě kus práce.

K čemu to celé je?

Krauseler sám navrhuje několik praktických využití. Muxcard by mohla sloužit jako offline úložiště pro dvoufaktorové ověřování (2FA), záloha přihlašovacích klíčů nebo hesel, minimalistický ovládací panel pro chytrou domácnost nebo třeba digitální vizitka s NFC. Díky QR kódu na e-ink displeji si lze představit i vstupenky, členské karty nebo platební QR kódy. Autor projekt zveřejnil na GitHubu jako open-source, schémata i firmware jsou volně dostupné pro nekomerční využití. Zájemci o spolupráci nebo nové nápady jsou vítáni.

Muxcard dnes není produkt, který si koupíte v obchodě. Je to prototyp, proof of concept, jak se říká v oboru. Ale ukazuje něco důležitého: hranice miniaturizace elektroniky nejsou tam, kde si myslíme. Když si člověk doma, s komerčně dostupnými součástkami a vlastnoručně navrženou flexibilní DPS, dokáže postavit funkční počítač s Wi-Fi, NFC a displejem o tloušťce milimetru, co teprve dokáže tým inženýrů s průmyslovým zázemím?

Zdroj: GitHub, Reddit, Techspot, Tomshardware