蓝牙防丢器的定义
什么是蓝牙防丢器呢?顾名思义,就是基于低功耗蓝牙技术结合智能手机APP而设计的防丢器产品,得益于低功耗、小体积的特点,其工作原理根据方案的不同有所差异,常见的主要有通过距离变化来判断物品是否还控制在安全范围内,超出范围自动提示,还有就是在固定范围内通过手机和防丢器实现双向通信和控制,根据提示实现快速精确查找功能。目前主要应用于钥匙、钱包、手机、背包等生活用品,当然也有用于孩童、老人或者宠物走失的情况。
选择蓝牙技术的优势
1. 超低功耗,续航长
从BLE 4.0开始到现在比较热门的BLE 5.3,技术已经比较成熟,虽然功能在持续增加、优化,但超低功耗是永恒不变的主题。BLE模块利用许多智能手段最大限度降低功耗,使得产品拥有较低的峰值功耗、平均功耗、待机功耗,很多场景下可以直接使用纽扣电池进行供电,这一点也比较契合蓝牙防丢器的续航要求。基于Silicon Labs的EFR32BG22蓝牙芯片,深圳信驰达科技推出的RF-BM-BG22A3低功耗蓝牙模块,默认0dbm发射功率1s广播周期功耗约15µA,休眠功耗低至3-4µA;发射功率可调,室外1Mbsps物理层速率通信距离可达135m,可以很好的应用在蓝牙防丢器产品中,更多低功耗蓝牙模块参数信息可以通过信驰达科技官网获取。
2. 向下兼容,无线升级
低功耗蓝牙完全向下兼容的更新机制有利于蓝牙产品的软件更新,新旧蓝牙版本互相兼容。随着固件版本更新或者功能升级完善,基于已有的固件,可通过OTA(Over The Air)的方式进行无线升级,避免拆卸模组、返厂烧录这一流程,极大节约时间成本、提高开发效率。
3. 成本低
BLE已广泛应用于物联网的各个领域,设备与设备之间点对点通信基本都采用蓝牙技术,相较于Wi-Fi、Zigbee、Thread等组网技术,无论是从硬件部署还是软件开发角度,其成本都相对低很多,BLE是物联网消费级产品首选技术。
4. 一站式开发解决方案提供
随着BLE技术的发展,市场上有很多的蓝牙模组厂商存在,他们对BLE技术的软硬件开发已有丰富的积累,对客户的支持从最初的技术选型,到后续的方案设计、开发都能提供一站式服务,客户无需深入了解蓝牙通信协议,直接使用蓝牙模块即可在原来产品上实现蓝牙通信功能,可降低产品开发难度,缩短产品上市时间。
原理分析:
1. 以建立连接为基础,双方以无线通信的方式进行数据传输。手机APP向防丢器发送报警指令,防丢器接收到指令后让对应引脚以特定频率输出,驱动蜂鸣器发出蜂鸣,LED根据相同频率闪烁;反之,通过防丢器的按键发送指令给手机,手机做出相应的振动或响铃提示。更多按键功能可自行定义设计。
2. 初次连接通过手机与防丢器配对的方式,后续连接不再输入密码(删除配对除外)。因为是基于连接这个基础,考虑到出门而部分防丢器设备不需要随身携带、手机蓝牙关闭等情况,会出现断开连接的问题,为了避免手动重新连接的情况,可以基于固件增加自动重连功能。当在有效广播范围内,触发手机向已配对设备自动发起连接,简化流程,实现无手动操作完成重连。
3. 采取小体积的纽扣电池对防丢器进行供电,功耗控制方面是一个重点。保持在连接状态下,可以尽量调大连接间隔,让设备在连接事件之间有较长的休眠,从而降低功耗;在断开连接的状态,可以通过增大广播间隔的方式,也能进一步控制功耗。具体的参数要根据实际应用,以及对于连接效果、响应的速度等需求进行调整,从而达到满足体验、节省功耗、延长续航等目的。
4. 手机端可以自主开发APP,自定义UI功能界面、调用驱动手机外设,结合BLE协议说明的APP接口,完成指令下发和接收的功能。
5. 防丢器硬件部分,根据需求可采取模组或者是芯片,按以上的参考设计,仅仅用到3个GPIO,1个输入脚接按键,2个输出脚分别接蜂鸣器和LED。
上述案例,更多的是应用于类似室内范围内,根据特定需求实现双向快速精准互查互找。对于室外的特殊人群防走失应用,可以采取的方式:通过有效连接距离(即通过RSSI信号衰减或者断开连接,可调)并结合算法进行判断,从而实现预警提示功能。
深圳市图扬科技有限公司
图扬科技专注于消费类电子、3C数码、汽车电子、智能家居、医疗电子、美容个护、小家电以及IoT物联等市场领域,拥有强大的技术团队围绕MCU微控制器、音频解码SoC、蓝牙音频/数传BLE以及各类微电子传感器等半导体的技术做相应产品的方案设计及研发。
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