蓝牙产品设计

Posted 2022-12-14 quickembed

蓝牙产品设计之低功耗

在我们身边有很多蓝牙设备，比如蓝牙耳机、蓝牙鼠标、键盘等等。

为什么采用蓝牙，而不是其它无线通信技术呢？

因为低功耗长生命周期是关键。蓝牙在近场通信（相比较WiFi，LiFi，315/433，NFC等等）技术中，最大的特色就是，在保持相当的通信距离（蓝牙5标准300米）和通信速率（175KBps，数据参考）的基础上，还保持极低的功耗（待机uA级），使得普通纽扣电池能供电以年计算。这是待机情况。 在工作的情况下，也可以以天、周、月计。

特别适合用电池供电且需要长期待命的设备，例如偏远野外无人值守的设备，以及适合便携、穿戴设备，比如耳机、手环、手表、智能设备、智能家居等等。

蓝牙还有个极为重要的功能：通过天线阵列，实现精确到厘米级别的定位，注意这是不依赖GPS或者北斗的，主要用于室内定位、停车场找车、商户iBeacon、工作人员定位、施工人员定位、井下人员定位等。我们做蓝牙智能锁，就是基于这个功能，不过，我们还没能实现厘米级的精度，还在研发中。兔乖乖汽车免钥匙舒适进入系统，也是一个探索方向。

怎么实现极低功耗呢？

首先要分清是蓝牙主机还是从机，其功能原理和实现机制都有很大不同。 当然现在有主从一体的方案，看是否需要。 一般来说，蓝牙设备如果和手机相连，手机是蓝牙主机，设备是蓝牙从机。蓝牙手环、蓝牙手表、蓝牙耳机，全都是蓝牙从机。

蓝牙从机，低功耗首要在待机休眠，因为大部分时候是待机休眠状态，这种状态下的功耗决定了设备能用多久（假定连着手机操作的时间是固定规律的有限的）。

关闭不必要的通信接口，例如串口，IIC，SPI，DMA，中断等等，如果需要打开，比如串口，则需要及时关闭，否则会引起很大的电流，说很大，也没多大，1毫安，相对我们普通设备，简直可以忽略不计，不过，相对于正确待机状态的1uA，那都是吃电巨兽。

很多蓝牙模块厂商，只是拿蓝牙模块当作一个扩展串口通信模块，来实现普通MCU和手机的互联互操作，其实完全没有发挥蓝牙的低功耗特长，很多蓝牙模块内置C51核或STM核，做一般应用绰绰有余。

不同厂家的蓝牙芯片各有什么特点和如何选择呢？我们另文讲述。