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隨著萬物互聯(lián)時代的到來，物與物之間的連接方式也在不斷發(fā)展和更新。如果說，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的觸覺，那么，無線通信就是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，將遍布物聯(lián)網(wǎng)的傳感器連接起來。那么，以藍(lán)牙為代表的超低功耗無線通訊技術(shù)就是這神經(jīng)系統(tǒng)其中之一。
藍(lán)牙技術(shù)最早由愛立信公司在1995年正式提出，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）隨后于1998年設(shè)立，負(fù)責(zé)制定和維護(hù)藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在24年間從1.0版本演變成為當(dāng)前最新的5.3版本，前后共經(jīng)歷了12次升級，最大傳輸速度也由723.1Kbit/s增加至3Mbit/s，藍(lán)牙技術(shù)呈現(xiàn)出快速升級迭代的趨勢。
藍(lán)牙4.0版本的發(fā)布，是低功耗藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的首次登場，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)使得藍(lán)牙功耗大幅減少，標(biāo)志著藍(lán)牙技術(shù)從經(jīng)典藍(lán)牙（BT）階段進(jìn)入低功耗藍(lán)牙階段。低功耗藍(lán)牙技術(shù)憑借其低功耗、低成本、低延遲、連接快和可組網(wǎng)的綜合優(yōu)勢，逐步取代了傳統(tǒng)的經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)，成為了數(shù)據(jù)傳輸、位置服務(wù)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用場景的主流解決方案。
低功耗藍(lán)牙的應(yīng)用
根據(jù)低功耗藍(lán)牙的特性，我們大致可以了解到它的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向。低功耗藍(lán)牙發(fā)布后，基于這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品就像雨后春筍一樣冒出來并迅速增長，智能穿戴產(chǎn)品就是首當(dāng)其沖的應(yīng)用，緊接著就是智能家居（藍(lán)牙燈泡、智能窗簾和門鎖等）和醫(yī)療健康產(chǎn)品（血壓計、血糖儀和呼吸機(jī)等產(chǎn)品），然后防丟器、Beacon的出現(xiàn)。特別是圍繞著iPhone移動終端開發(fā)的周邊產(chǎn)品越來越多，而且應(yīng)用也是千奇百怪。
低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品大致可以分為兩大類：一類是由手機(jī)移動終端控制或接收數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)品，例如藍(lán)牙玩具和智能手環(huán)。第二類就是脫離手機(jī)智能終端的主從機(jī)藍(lán)牙產(chǎn)品，例如藍(lán)牙鍵鼠、人員定位標(biāo)簽和基站。但是透過手機(jī)終端藍(lán)牙通信的產(chǎn)品還是占據(jù)主導(dǎo)。
低功耗藍(lán)牙能降低設(shè)備的整體功耗，但不能說明設(shè)備就得是低功耗設(shè)備。就以智能燈泡和新能源汽車為例，智能燈泡由有線電源供電，汽車的無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)以車載電源供電，對于功耗要求不高。而使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)的大部分設(shè)備對功耗的要求還是比較高的，它們大都是以電池供電，例如智能穿戴式設(shè)備、電子鎖、鼠標(biāo)等。
了解低功耗藍(lán)牙模塊的功耗，可以看低功耗藍(lán)牙的五個工作狀態(tài)設(shè)置：
1、發(fā)起連接狀態(tài)：主動發(fā)起連接;
2、連接狀態(tài)：已經(jīng)連接;
3、掃描狀態(tài)：主動尋找正在廣播的設(shè)備;
4、待機(jī)狀態(tài)：沒有連接任何設(shè)備，沒有傳輸和發(fā)送數(shù)據(jù);
5、廣播狀態(tài)：周期性廣播狀態(tài)。
按照上述的五個工作狀態(tài)，可以知道以中小型鋰電池或紐扣供電，并工作一直保持周期性掃描和廣播狀態(tài)的設(shè)備是對功耗要求極低的。這類應(yīng)用主要就是Beacon、藍(lán)牙門鎖和超小型無源物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
目前的低功耗藍(lán)牙方案模組
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到藍(lán)牙5的規(guī)范了，藍(lán)牙5的傳輸速率、傳輸距離被進(jìn)一步提升，功耗進(jìn)一步降低。藍(lán)牙5相對于4.2版本，傳輸速度是其2倍，有效傳輸距離是其4倍，且功耗再次降低，工作電流達(dá)到mA乃至uA級別，待機(jī)電流降至uA乃至nA級別。這些都是藍(lán)牙底層程序協(xié)議決定的。真正能體現(xiàn)低功耗，就跟芯片的電路設(shè)計、材料和工藝有關(guān)，不同的芯片廠商，它們的芯片功耗也是不同的。所以有用戶抱怨目前的低功耗藍(lán)牙芯片或方案模組還是很難滿足他的項(xiàng)目需求。
Atmosic推出業(yè)界超低功耗藍(lán)牙芯片
隨著越來越多輕巧型智能互聯(lián)設(shè)備出現(xiàn)，傳統(tǒng)的低功耗藍(lán)牙解決方案似乎適用程度越來越不能滿足，市場對設(shè)備的電池壽命和工作年限也提出了更高的要求，因此人們急需找到一系列新的技術(shù)和路徑來減少設(shè)備對電池的依賴，甚至實(shí)現(xiàn)永久續(xù)航和無電池藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
正是有一家芯片公司對實(shí)現(xiàn)超低功耗的藍(lán)牙技術(shù)情有獨(dú)鐘，它們憑借在射頻設(shè)計中獨(dú)特的見解和專長，發(fā)布了業(yè)界為之轟動的超低功耗藍(lán)牙解決方案：M2系列芯片。這家公司的名字叫做謀思科技（ATMOSIC）。
Atmosic之所以能開發(fā)出如此低功耗的藍(lán)牙解決方案，是因?yàn)锳tmosic成功研發(fā)的兩種關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)——超低功耗射頻、射頻喚醒，以實(shí)現(xiàn)最低功耗，并徹底降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對電池的依賴。
在現(xiàn)有藍(lán)牙低功耗技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過Atmosic的技術(shù)和解決方案可以將產(chǎn)品功耗降低至原來的1/3-1/5。
智漢科技開發(fā)出業(yè)界最低功耗模塊
目前，在大陸市場能看到的Atmosic模組，僅有深圳市智漢科技有限公司（RF Crazy®）開發(fā)的超低功耗藍(lán)牙模塊RC2202A。它是基于Atmosic M2系列藍(lán)牙無線平臺設(shè)計的高性能、超低功耗、低成本模塊。模塊融合了多項(xiàng)創(chuàng)新功能，這些功能對于延長網(wǎng)絡(luò)邊緣連接的IoT產(chǎn)品的電池壽命具有重大實(shí)用性。
RC2202A內(nèi)置智漢科技的開發(fā)的從機(jī)透傳程序軟件，用戶使用此透傳模塊可自行配置普通BLE模式、Beacon和Eddystone模式，支持AT指令調(diào)整藍(lán)牙連接間隔，控制不同的轉(zhuǎn)發(fā)速率；還能調(diào)整發(fā)射功率、修改廣播間隔、修改串口波特率等參數(shù)。在對RC2202模塊進(jìn)行實(shí)際測試，測得功耗為以下數(shù)據(jù)：
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事件
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平均電流
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測試條件/備注
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休眠功耗
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0.85μA
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廣播
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22.5μA
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廣播周期 200 ms
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廣播
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9.68μA
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廣播周期 500 ms
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廣播
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5.06μA
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廣播周期 1000 ms
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廣播
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3.13μA
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廣播周期 2000 ms
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連接事件
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125.66μA
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連接周期 50 ms
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連接事件
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96.9μA
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連接周期 100 ms
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總結(jié)來講，這款RC2202A模塊可以幫助客戶解決四個方面的痛點(diǎn)。
1、消除經(jīng)常換電池的麻煩，提升產(chǎn)品的使用體驗(yàn)；
2、進(jìn)一步降低總體解決方案的擁有成本和使用成本；
3、讓產(chǎn)品設(shè)計的復(fù)雜性大幅下降，同時也為設(shè)計本身提供更高的可能性；
4、針對特定的關(guān)鍵應(yīng)用場景提高電池的可靠性。
總結(jié)
超低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用將會越來越多，智漢科技將持續(xù)為客戶帶來更多超低功耗無線技術(shù)解決方案，這些解決方案也將應(yīng)用在越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，如遙控器、鍵盤、可穿戴設(shè)備、耳機(jī)、信標(biāo)、傳感器、家庭自動化和醫(yī)療器械等等，放眼未來，智漢科技通過提供創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案，減少物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對電池的依賴，支持中國綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。相信超低功耗藍(lán)牙解決方案將有更廣闊的市場空間。
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