超低功耗是ULP藍(lán)牙技術(shù)取得成功的關(guān)鍵。人們希望,使用普通的鈕扣電池的裝置可運(yùn)行幾個(gè)月甚至幾年。人們對(duì)ULP藍(lán)牙設(shè)想的目標(biāo)市場(chǎng)和產(chǎn)品路線是十分清晰的,目前預(yù)計(jì)ULP藍(lán)牙樣機(jī)的推出和標(biāo)準(zhǔn)的批準(zhǔn)會(huì)在同一個(gè)時(shí)間。
在短距離低功率無線領(lǐng)域,似乎藍(lán)牙技術(shù)的地位已經(jīng)不容置疑。但在功耗和成本成為主要約束的情況下,應(yīng)用就受到了限制,較高的功耗使其應(yīng)用不能使用功率極小的鈕扣電池(圖1)。此外,越來越多的產(chǎn)品要求裝置和設(shè)備之間要能夠?qū)崿F(xiàn)無線協(xié)作,以現(xiàn)行的藍(lán)牙技術(shù),這只是一個(gè)夢(mèng)想。
藍(lán)牙低功耗無線技術(shù)填補(bǔ)空白
在研究人員視藍(lán)牙低功耗無線技術(shù)(ULP藍(lán)牙)為新的希望之前,想把無線連接加到設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)工程師面對(duì)著撲朔迷離的各種選擇,如WiMAX(IEEE802.16d)、Wi-Fi(IEEE802.11b/g/n)、藍(lán)牙(IEEE802.11.15.1)、ZigBee(IEEE802.15.4)。不同的技術(shù)似乎覆蓋了整個(gè)無線通訊領(lǐng)域,包括從遠(yuǎn)距離、高帶寬一直到短距離、低功耗(適合電池供電的便攜式裝置使用)。但是,許多工程師意識(shí)到迫切需要另外一種無線射頻技術(shù),其能夠在小型個(gè)人便攜式產(chǎn)品之間協(xié)作,而且耗電量極小,電池的壽命能夠達(dá)到數(shù)月至一年。
由于缺乏這樣一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn),在消費(fèi)類應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域留下了一個(gè)利潤(rùn)豐厚的市場(chǎng),它需要專門的解決方案來填補(bǔ)超低功耗(在發(fā)射或接收時(shí)低于15mA且平均電流在微安的范圍)短距離(數(shù)十米)無線連接的空白。
專有解決方案都具備高帶寬、抗干擾、價(jià)格好、電池壽命令人羨慕的特點(diǎn)。例如,Nordic Semiconductor的nRF24xxx系列2.4 GHz收發(fā)器在全球數(shù)以百萬計(jì)的無線鼠標(biāo)器、鍵盤、保健傳感器和運(yùn)動(dòng)手表中應(yīng)用得非常成功;其中nRF24l01收發(fā)器在發(fā)射或接收功率為0dBm、速度為2Mbps時(shí),消耗電流約12mA;把Nordic的nRF2601無線桌面協(xié)議(WDP)用在無線鼠標(biāo)器中時(shí),正常使用的情況下兩節(jié)AA電池的壽命約為一年,相比之下,使用藍(lán)牙的同類鼠標(biāo)器壽命僅一個(gè)月。
專有解決方案的產(chǎn)品的缺點(diǎn)是彼此之間不能協(xié)作。點(diǎn)到點(diǎn)連接的終端產(chǎn)品制造商主要通過專有解決方案的優(yōu)異性價(jià)比獲利,而幾乎都不關(guān)心這個(gè)問題。但一些想以無線方式和其他公司產(chǎn)品連接起來,或想使用其他的收發(fā)器的制造商,就不能采用專有解決方案。而這些公司正是藍(lán)牙低功耗無線技術(shù)所針對(duì)的客戶。