对于许多小型的便携式物联网(IoT)应用程序,“圣杯”(Holy Grail)可以用作移动终端。是用于无线连接的纽扣电池,使用寿命为10年。这并不容易,因为大多数便宜的纽扣电池只能提供大约240 mAh的最大容量。通过选择睡眠电流消耗低的无线片上系统(SoC),短距离和长距离无线连接都可以达到10年。为了获得容量较低的纽扣电池(例如240 mAh)的10年电池寿命,无线设备通常大部分时间处于休眠状态,但偶尔会被唤醒以进行无线传输。例如,相对于5秒的传输间隔(每小时120次无线传输),7毫秒的唤醒时间产生的占空比为0.14%唤醒时间和99.86%睡眠时间。因此,对于纽扣电池要达到10年的电池寿命,低功耗深度睡眠至关重要。为了达到10年的电池寿命,低功耗蓝牙是短距离至中距离无线连接的首选,取决于发射(Tx)和接收(Rx)功率,通常为30至50米。对于超过1000米的更长距离,Sub Gigahertz软件定义的无线电(SDR)是理想的选择。低功耗蓝牙广告低功耗蓝牙使用40通道分区(相隔2 MHz)在2.4 GHz ISM频段中运行。三个RF通道(37、38和39)专用于广告功能,以发现附近可用的设备。通道0-36专用于数据。广告频道分配在频谱的不同部分,以抵抗802.11 / Wi-Fi干扰。广告包广告包的数据单元称为协议数据单元(PDU),它具有一个两字节的标头,用于指定数据有效载荷的类型和长度,最多37个字节(广告地址为6个字节,数据为31个字节)。可连接与不可连接蓝牙低功耗广告包装可以是可连接或不可连接的。功率分析仪捕获的RSL10封装系统(RSL10 SIP)蓝牙低功耗模块描述了“ 3广告”功能。可以连接(左)和未连接(右)的事件,传输功率为0 dbm。尽管两个事件都使用通道37、38和39并持续7毫秒,但Connectable事件包括每个通道的RX脉冲。这是有道理的,因为Connectable事件也希望接收。所获得的功率分析仪测量结果表明,可连接的平均电流为711.624uA,不可连接的平均电流为504.307uA。同时,对于蓝牙低功耗协议栈,RSL10 SIP的深度睡眠电流为160 nA(用于保留16 kbB RAM),并运行一个内部计时器来唤醒自身。 RSL10 SIP电池寿命(5字节)在上述条件下,已确认RSL10 SIP的实际电池寿命将在10.97年(2.5秒通告间隔,可连接)到27.26年(5秒通告间隔,不可连接)之间。这些计算基于使用240 mA CR2032纽扣电池和5字节数据传输(PDU)的结果。理想电池寿命与实际电池寿命的对比锂离子纽扣电池随附一个数据表,该数据表绘制了给定负载的连续放电特性。在CR2032电池示例中,捕获了恒定190 uA负载的放电曲线。捕获的RSL10 SIP平均电流范围为865nA至1.57uA,比190uA曲线轻得多。当我计算“理想VBAT”时,我用电量计测量了240 mAh,电量从100%充满到0%空,用标有“ ideal VBAT”的红色虚线表示。纽扣电池实际上永远不会显示红色虚线。知道“实际VBAT”就可以了。放电曲线在红色虚线和蓝色CR2032 190 uA放电曲线之间,我降低了“理想的VBAT”电压。降低15%,以获得绿色的“实际VBAT”放电曲线。如果数据大小从5字节增加到31字节,则表明RSL10 SIP电池的寿命。专有的RF协议专有的Sub-GHz无线电被设计用于更长距离的无线传输。凭借153 db(16 dbm Tx功率和-135 Rx灵敏度)的链路预算,AXM0F24窄带SoC可以传输37公里或23英里(915MHz,30db衰减余量)的距离。对于1.1公里的距离,AXM0F243超过了10年的实际电池寿命。使用合适的无线电SoC进行短距离和长距离传输完全有可能实现10年的电池寿命。复制下面的链接以在浏览器中打开它,以立即了解有关ON Semiconductor的连接解决方案的更多信息。 https://www.onsemi.cn/PowerSolutions/segment.do?method=solution&segmentId=IoT&solutionId=19116&utm_source=blog&utm_medium=blog&utm_campaign=rsl10-轴心