藍牙防丟器的定義
什么是藍牙防丟器呢?顧名思義,就是基于低功耗藍牙技術結合智能手機APP而設計的防丟器產品,得益于低功耗、小體積的特點,其工作原理根據方案的不同有所差異,常見的主要有通過距離變化來判斷物品是否還控制在安全范圍內,超出范圍自動提示,還有就是在固定范圍內通過手機和防丟器實現雙向通信和控制,根據提示實現快速精確查找功能。目前主要應用于鑰匙、錢包、手機、背包等生活用品,當然也有用于孩童、老人或者寵物走失的情況。
選擇藍牙技術的優勢
1. 超低功耗,續航長
從BLE 4.0開始到現在比較熱門的BLE 5.3,技術已經比較成熟,雖然功能在持續增加、優化,但超低功耗是永恒不變的主題。BLE模塊利用許多智能手段最大限度降低功耗,使得產品擁有較低的峰值功耗、平均功耗、待機功耗,很多場景下可以直接使用紐扣電池進行供電,這一點也比較契合藍牙防丟器的續航要求。基于Silicon Labs的EFR32BG22藍牙芯片,深圳信馳達科技推出的RF-BM-BG22A3低功耗藍牙模塊,默認0dbm發射功率1s廣播周期功耗約15μA,休眠功耗低至3-4μA;發射功率可調,室外1Mbsps物理層速率通信距離可達135m,可以很好的應用在藍牙防丟器產品中,更多低功耗藍牙模塊參數信息可以通過信馳達科技官網獲取。
2. 向下兼容,無線升級
低功耗藍牙完全向下兼容的更新機制有利于藍牙產品的軟件更新,新舊藍牙版本互相兼容。隨著固件版本更新或者功能升級完善,基于已有的固件,可通過OTA(Over The Air)的方式進行無線升級,避免拆卸模組、返廠燒錄這一流程,極大節約時間成本、提高開發效率。
3. 成本低
BLE已廣泛應用于物聯網的各個領域,設備與設備之間點對點通信基本都采用藍牙技術,相較于Wi-Fi、Zigbee、Thread等組網技術,無論是從硬件部署還是軟件開發角度,其成本都相對低很多,BLE是物聯網消費級產品首選技術。
4. 一站式開發解決方案提供
隨著BLE技術的發展,市場上有很多的藍牙模組廠商存在,他們對BLE技術的軟硬件開發已有豐富的積累,對客戶的支持從最初的技術選型,到后續的方案設計、開發都能提供一站式服務,客戶無需深入了解藍牙通信協議,直接使用藍牙模塊即可在原來產品上實現藍牙通信功能,可降低產品開發難度,縮短產品上市時間。
原理分析:
1. 以建立連接為基礎,雙方以無線通信的方式進行數據傳輸。手機APP向防丟器發送報警指令,防丟器接收到指令后讓對應引腳以特定頻率輸出,驅動蜂鳴器發出蜂鳴,LED根據相同頻率閃爍;反之,通過防丟器的按鍵發送指令給手機,手機做出相應的振動或響鈴提示。更多按鍵功能可自行定義設計。
2. 初次連接通過手機與防丟器配對的方式,后續連接不再輸入密碼(刪除配對除外)。因為是基于連接這個基礎,考慮到出門而部分防丟器設備不需要隨身攜帶、手機藍牙關閉等情況,會出現斷開連接的問題,為了避免手動重新連接的情況,可以基于固件增加自動重連功能。當在有效廣播范圍內,觸發手機向已配對設備自動發起連接,簡化流程,實現無手動操作完成重連。
3. 采取小體積的紐扣電池對防丟器進行供電,功耗控制方面是一個重點。保持在連接狀態下,可以盡量調大連接間隔,讓設備在連接事件之間有較長的休眠,從而降低功耗;在斷開連接的狀態,可以通過增大廣播間隔的方式,也能進一步控制功耗。具體的參數要根據實際應用,以及對于連接效果、響應的速度等需求進行調整,從而達到滿足體驗、節省功耗、延長續航等目的。
4. 手機端可以自主開發APP,自定義UI功能界面、調用驅動手機外設,結合BLE協議說明的APP接口,完成指令下發和接收的功能。
5. 防丟器硬件部分,根據需求可采取模組或者是芯片,按以上的參考設計,僅僅用到3個GPIO,1個輸入腳接按鍵,2個輸出腳分別接蜂鳴器和LED。
上述案例,更多的是應用于類似室內范圍內,根據特定需求實現雙向快速精準互查互找。對于室外的特殊人群防走失應用,可以采取的方式:通過有效連接距離(即通過RSSI信號衰減或者斷開連接,可調)并結合算法進行判斷,從而實現預警提示功能。
深圳市圖揚科技有限公司
圖揚科技專注于消費類電子、3C數碼、汽車電子、智能家居、醫療電子、美容個護、小家電以及IoT物聯等市場領域,擁有強大的技術團隊圍繞MCU微控制器、音頻解碼SoC、藍牙音頻/數傳BLE以及各類微電子傳感器等半導體的技術做相應產品的方案設計及研發。
方案開發熱線:0755-21003965
圖揚官網:www.ndrww.com