【应用】信驰达低功耗蓝牙模块用于蓝牙防丢器，发射功率可调，室外1Mbsps物理层速率通信距离达135m

时间： 2023-03-11 来源：信驰达科技公众号

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“我的钥匙在哪儿?”“我的钱包又到哪去了?”“我的手机放哪了?快打一下我的电话。”随意放东西容易，找东西却难上加难，想必在日常生活中经常遇到类似的情况吧!也许以前有过其他通信形式的防丢器出现，但随着BLE 4.0进入人们视野以及低功耗蓝牙技术的持续发展，基于低功耗蓝牙技术开发设计的防丢器产品应运而生。

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

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。

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。

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。

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。

蓝牙防丢器案例分析

下面是基于深圳信驰达科技RF-BM-BG22A3蓝牙模块推出的蓝牙防丢器参考方案，实现物品和手机的双向查找功能，防丢器设计架构如图1所示。

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。

发展现状及趋势

目前市面上已有大量的蓝牙防丢器产品，功能单一且比较类似。随着无线技术的发展、成熟，防丢器正向着精确位置定位、加入云服务器、加入地图服务、加入语音服务等方向继续发展，苹果、华为、小米也根据各自生态相继推出一系列防丢器产品。鉴于低成本、低功耗、小体积、技术成熟等优势，基于蓝牙的防丢器产品还是有较广阔的发展空间。

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48 MHzARM® Cortex®-M4F

1.8 V ~ 3.63 V，推荐3.3 V

2.4 GHz

+5 dBm

-97 dBm @ BLE 1M PHY-105 dBm @ 125 kbps LECoded PHY

TX:25.58 μA@0 dBm 1000ms广播间隔睡眠功耗:2.49 uA

-40 ℃ ~ +105 ℃

-40 ℃ ~ +125 ℃

200 m @ 1M PHY 300 m @ LE Coded PHY

AEC-Q100车规级，外置天线，抗干扰性能高

汽车（汽车门禁和安全系统、高级驾驶辅助系统、远程信息处理控制单元），音箱主机，工业（工业运输-资产跟踪、工厂自动化和控制）

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