藍牙 5 標準主要設計用于在家庭或汽車范圍內(nèi)以及工作場所內(nèi)的設備之間共享信息。話雖如此，新版藍牙的特性應該會使其對某些物聯(lián)網(wǎng)應用具有吸引力。Atmosic Technologies專注于低功耗藍牙 5 無線平臺，以支持物聯(lián)網(wǎng)設備網(wǎng)絡，正如該公司所說，“永遠連接，無處不在”。

與傳統(tǒng)藍牙相比，新的藍牙 5 提供了四倍的范圍、兩倍的速度和八倍的帶寬的性能改進。藍牙 5 擴展了之前版本已經(jīng)提供的功能，旨在提高網(wǎng)絡連接設備之間的靈活性和交互性。

可能將藍牙 5 連接到整個物聯(lián)網(wǎng)的是智能手機和平板電腦中藍牙的存在。許多物聯(lián)網(wǎng)應用程序需要遠程但最小的帶寬容量，只能間歇性地傳輸數(shù)據(jù)。藍牙可作為其他物聯(lián)網(wǎng)應用的替代品，提供可包含大量節(jié)點的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。藍牙 5 可以保證設備的分散系統(tǒng)，而無需求助于單個控制器集線器——一個真正的點對點通信網(wǎng)絡，其中節(jié)點是等效的，或者更好的是，相同的。不同的產(chǎn)品將能夠交互和協(xié)同工作。

藍牙 5 標準還特別注意連接安全性。這樣做主要是為了避免干擾連接到網(wǎng)絡的其他無線設備，從而方便物聯(lián)網(wǎng)應用的使用。

到 2023 年，全球將有超過 300 億臺支持藍牙的設備，其中用于物聯(lián)網(wǎng)應用的百分比將不斷增長。

Atmosic 憑借其 RF CMOS 設計，專注于甚至可能沒有電池的低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用的愿景，從而避免了與電池壽命相關的問題。

電池掉落將對成本和維護產(chǎn)生重大影響（圖 1）。藍牙系統(tǒng)的增長和演變肯定與這些年和未來幾年導致物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的增長有關。

圖 1：使用藍牙 5 提高電池壽命 [來源：Atmosic]

Atmosic 顧問兼 Alphabet 董事會主席 John Hennessy 表示：“如果你討厭更換電池，你就會喜歡我們正在開發(fā)的幫助解決這個問題的技術?！?“Atmosic 團隊正在運用其廣泛的無線和低功耗專業(yè)知識，將創(chuàng)新的無線電和節(jié)能設計推向市場。我們的使命是重新定義電池壽命。

許多由電池供電的物聯(lián)網(wǎng)端點使其成為真正的“無線”解決方案。然而，頻繁更換電池的機會成本遠高于電池成本。Atmosic 副總裁 Srinivas Pattamatta 表示，擁有無電池或永久電池壽命解決方案可大大消除經(jīng)常性運營成本和機會成本。

Atmosic 開發(fā)了三項創(chuàng)新技術：最低功率無線電、按需喚醒和受控能量收集。第一個旨在解決信標和健身追蹤器等物聯(lián)網(wǎng)設備的能源和管理挑戰(zhàn)。Atmosic 的受控能量收集將電池性能提升到一個新的水平。

圖2：Atmosic藍牙5超低功耗單芯片【來源：Atmosic】

Atmosic M2 系列解決方案符合藍牙 5 標準，并通過低功率無線電和按需喚醒技術進行了改進，所需功率降低了 10 到 100 倍。M3 系列 Atmosic 解決方案增加了受控能量收集，允許在沒有電池的情況下運行，從而確保電池壽命或永久無電池運行（圖 2 和 3）。

圖 3：Atmosic 技術 [來源：Atmosic]

通過使用他們的能量收集解決方案，該系統(tǒng)可以產(chǎn)生幾十毫瓦的功率，效率為 30% 到 40%，不包括射頻路徑的損耗。

必須評估各種參數(shù)，這些參數(shù)可以決定射頻能量收集項目的性能。效率、靈敏度、工作距離和輸出功率等關鍵參數(shù)被定義為進行相對比較的標準。Q 因子通常定義為描述共振強度的無量綱值。每個天線都有其最佳工作頻率，準確地稱為諧振頻率。后者由天線的電容和電感特性決定。天線的電容和電感是天線本身的頻率和物理尺寸的函數(shù)。天線尺寸越大，諧振頻率越低。天線的帶寬是天線可以有效工作的頻率范圍。

能量收集可以使用多種環(huán)境資源，并為低功率設備提供無限的使用壽命，因此無需更換在許多物聯(lián)網(wǎng)應用中昂貴且不切實際的電池。因此，射頻能量收集的可能性為從內(nèi)部和外部環(huán)境收集射頻能量的一般概念提供了空間，射頻范圍內(nèi)的任何特征以及其限制僅由熱噪聲的自然閾值設置的能量范圍內(nèi)的任何特征以及采集裝置的性能。

審核編輯 黃昊宇