通过蓝牙低功耗实现免电池的物联网 (IoT) 方案

2018-11-22 11:02

来源：世纪电源网

未来十年联接的设备将达到数十亿台，物联网在全球用电量中占据越来越大的比例。因此，设备制造商正寻求新的方法，通过使用能量采集平台采集太阳能或惯性能源为其应用供电。

对于原始设备制造商（OEM），实现免电池应用有很多益处。省去电池和电池盒可简化设计和制造进程。由于电池占产品总重量可达50％，省去电池可帮助生产更轻的产品。对于消费者，好处包括不必担心更换电池或处理电池对环境造成的影响。

使这些应用成为现实的一个最大挑战是保持尽可能最低的功耗，同时仍然提供用户期望的无线特性和功能。

能量采集蓝牙低功耗参考设计

能量采集蓝牙低功耗开关是个完整的参考设计，可用于支持免电池应用，包括门窗控制、智能照明和计步器。基于RSL10 SIP和采用高能效的采集器，该开关是完全自供电的，并提供行业最低功耗的蓝牙低功耗。

工作原理

该自供电开关通过机电发电机将机械能转化为电能。它所产生的电能被利用、转换和调节到足以为RSL10供电的水平，使其能够启动并发送蓝牙低功耗广告包。这可能只是表示开关已被激活，但同样可能涉及对联接到RSL10的传感器进行采样，处理数据并通过蓝牙低功耗发送结果。

利用行业最低功耗的蓝牙低功耗系统单芯片（SoC）

RSL10具有蓝牙5无线电业界最低的功耗，接收时仅消耗5．6 mA电流（1．25 V下为7 mW），最大传输功率时仅消耗8．9 mA电流。由于帧协议现在可短至10 ms，发送一个帧所需的总能量预算可以小于100 μJ。在该参考设计中使用的ZF能量采集开关在每次开关被按下时能够产生300 μJ，为收集、处理和发送数据提供了充足的电力。

RSL10的额定电源电压为1．25V，远低于普通收发器。因此，可以直接将ZF开关与SIP接口，而不需要升压转换器，而其他收发器可能需要2．5 V额定电源电压。这种直接联接也减少了物料单（BoM），并支持RSL10用于更小、更轻、更便宜和更高能效的方案。

能源采集将成为IoT的一项关键技术。随着终端大量推出，使用像RSL10 SIP这样的超低功耗方案将使制造商和消费者能够开发联接的设备，同时断开电网连接。

能量采集蓝牙低功耗开关参考设计包括BoM、电路图和固件，可轻易使用RSL10软件开发套件（SDK）进行定制。它还兼容蓝牙物联网开发套件（B－IDK）和物联网开发套件（IDK），可用于添加额外的传感器和致动器功能。