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文章来源： 发布时间：2019-01-02 浏览次数： 次
近接标签（Proximity tag）逐渐成为蓝牙智能低功耗特性的流行应用，它让使用者能够为贵重物品或易丢失物品加一个标签（tag），然后使用应用程序跟踪该标签。
虽然目前已涌现出许多提供此类应用程序的公司，但蓝牙智能的基础实施会极大地影响用户体验，并决定哪些初创企业能够活下来。
对曾经费力到处寻找钥匙、钱包甚至孩子的人来说，来自诸如Tile、Protag、TrackR、Hippih、Pally和Audiovox等公司的跟踪装置及相关应用程序的出现实在是个福音。
这些标签支持30米（100英尺）的感应距离，能附加于任何移动或易于遗落的人或物品，并以智能手机上预设的提示声音（震动、铃声或定制铃声）提醒用户，该人或物品已超出距离范围。
这些设计还因标签自带的蜂鸣器（通常为50 dB - 80 dB）的响度、价格、准确性、响应时间、雷达能力、地理围栏、众包/搜寻特性（通常基于服务器）、尺寸和外形、所支持的平台（iOS、安卓）以及电池寿命等因素而异。电池寿命范围为6至12个月，有些设计可能使用充电电池。
众包/搜寻功能特别吸引人，因为社区用户数量越大，则找到标签设备的机会就越大，例如在遗落于公园、餐馆或海滩的情况下。
一般大小为1英寸×1英寸的装置，能够包含以上提到的所有无线特性，同时电池仍然能够使用6-12个月，这都归功于蓝牙智能技术，蓝牙智能（Bluetooth Smart）亦称蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy），是所有这些装置共有的基础无线通信技术。
为什么使用蓝牙智能
蓝牙技术早在1994年就以多种形式存在了。它由爱立信提出，目的是为各种装置提供低功耗的连接方式，但它很快应用到人机接口设备（HID），如键盘和鼠标，以及音频。后来，免提移动电话成为一项重要应用。
不过蓝牙智能真正火起来，是在功耗问题得到解决且蓝牙低功耗（BLE）在2010年成为蓝牙4.0规范的一部分之后，苹果公司在2011年将其用于iPhone 4S。
蓝牙智能与经典蓝牙（蓝牙4.0之前的版本）有许多重要不同，使其成为低功耗近接标签应用很好的一种选择。
经典蓝牙无线电的典型电流消耗通常约为40 mA（3 V），但一流蓝牙无线电产生0 dBm输出，且电流消耗低于5 mA（3 V），同时在许多环境中仍然可提供长达50米的感应距离。
在某些应用中，蓝牙智能的平均功耗可能只有经典蓝牙的百分之一，这是因为蓝牙智能设备在相对长的时间内处于睡眠模式。唤醒时间只有6毫秒，相比之下经典蓝牙需要100毫秒。蓝牙智能设备能在3毫秒内发送加密数据，而经典蓝牙最长需要1秒种。蓝牙智能为数据提供128位的银行级（AES-128）安全性保护。
图1：与经典蓝牙相比，蓝牙智能具有明显更少的电流消耗、更短的延时和明显更低的平均功耗，因为其在大多数时间处于睡眠模式。
蓝牙智能实际上分为两种功能：蓝牙智能（Bluetooth Smart）和蓝牙智能就绪（Bluetooth Smart Ready），唯一差别是“Ready”是指主控制器设备（无论是智能手机还是电视）需要的特性。
蓝牙智能无线技术已应用在电池供电的独立设备中，广泛用于各种应用，例如向进入距离范围的购物者播放广告信息、机器人跟踪器、健康设备。蓝牙智能也适用于近接标签应用，这种应用需要靠一枚钮扣电池就运行长达一年时间。
不同的蓝牙智能实现方法导致的结果不一样
尽管蓝牙智能可以提供节能，但实际上技术的具体实现方法对系统能耗和电池寿命有很大影响。选择作为近接标签核心部件的蓝牙智能无线电系统级芯片（SoC）的主要标准有：峰值电流消耗、能耗（考虑应用的要求）、接收器灵敏度（标签需要接收来自智能手机的信号，以便知道其在距离范围之外）、以及在运行时只需使用一个小电池（通常为钮扣电池）以实现尺寸最小化的能力。
在实际应用中，电池寿命还取决于信号传输间隔时间（标签发射信号的频率），所以当比较设备数据时，重要的是要确保得出这些数据的工作条件是相同的，或者至少非常相似。
为了更详细地了解标签工作时的能耗情况，设计工程师需要确定每次发射/接收操作的电量消耗和所需时间。这些参数包括：
发射间隔时间和每次发射消耗的电量
冷启动到第一次发射前需要的时间和消耗的电量
常规使用的三个发射信道所需的时间、峰值电流和消耗的电量
另外，还需要考虑可用于蓝牙智能SoC中应用代码的处理器资源。如果有可能实现无需使用外部微控制器的全托管式解决方案，则还能节省设计时间、成本和电路板空间。
在选择蓝牙智能无线电时，其他一些重要考虑事项有时会被忽视。功能集成将决定需要多少外围元件来创建信标。需要的元件越少，设计工作量就越小，最终产品的成本就越低。更少的元件还意味着能制造更小更可靠的产品。若蓝牙智能厂商还提供参考设计和经过验证的软件，那么还可进一步减少设计工作量。
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