如何利用蓝牙4.1为物联网构建低功耗无线链路
,具体如针对常见智能蓝牙规范的示例应用以及针对iOS和Android智能手机的主机应用。目标板通常由主机USB连接供电,但也能以板载钮扣电池为电源独立工作,以便进行功率测量。
图3:CSR 智能蓝牙开发系统允许开发人员在蓝牙GATT层顶端添加自己的功能。
将模块集成到设计中相对容易,不过在使用电池向这些设备供电时需要做出几项关键选择。这有助于普及采用蓝牙4.1的IoT应用,因为我们可以在现有设计中轻松添加模块。
来自BlueGiga 的 BLE112模块采用Texas Instruments 的蓝牙4.0收发器,可直接由钮扣电池供电。由于钮扣电池具有相对较高的内阻,因此建议在该电池上并联一个100 μF电容器。钮扣电池的内阻初始值在10 Ω以内,但会随着容量的使用而急剧增大。
电容值越高,电池的有效容量就越高,且应用的使用寿命越长。电容器的最小值取决于终端应用和所用的最高传输功率。一个100 μF 电容器的漏泄电流为0.5 μA至3 μA,一般情况下,陶瓷电容器的漏泄电流低于钽电容器或者铝电解电容器。
图4:BlueGiga 的 BLE112 智能蓝牙模块。在电池上并联电容器会延长电池寿命。
在传输或接收操作以及数据处理期间,通过使用DC/DC转换器来减少电流消耗则是另一种选择。具有旁通模式的超低功耗DC/DC转换器能在传输期间减少电流消耗约20%并延长3 V 钮扣电池的使用寿命。
总结
在蓝牙标准的不断发展过程中,增加智能蓝牙4.1看起来只是其中的一小步,但却极有可能推动一些重大变革。设备、模块和系统开发人员的着眼点在于--仅在几乎是人人都有的智能手机控制下,让蓝牙4.0和4.1为广泛的低成本设备提供尖端的低功耗组网能力。将现成的终端接入由各种设备组成的网络是一个巨大优势,无论通过蓝牙4.1信道还是蓝牙4.0顶层网络,智能蓝牙技术将注定成为物联网的一项重大技术。
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