【導(dǎo)讀】2018年底，我們當(dāng)時正在考慮安排哪些同事前往2019 CES消費電子展參展，那時我們不知道這將是我們大多數(shù)人近幾年中最后一次親身參加的大型展會。那年早些時候，我們認(rèn)識了一家總部位于美國加州伯克利的印刷電池制造商。他們的標(biāo)志性產(chǎn)品是信用卡大小、厚度不到1毫米、靈活的一次性電池。
我們當(dāng)時有一個想法，就是創(chuàng)建小巧、輕薄且低成本的低功耗藍(lán)牙（BLE）標(biāo)簽、信標(biāo)、尋物器、記錄器。我們的一位同事基于我們的低功耗藍(lán)牙SoC DA14531快速構(gòu)建了兩個原型設(shè)計，并在CES 2019上展出，獲得了非常積極的評價。我們演示了將這兩個標(biāo)簽連接到一個網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)確定RF信號強度以估算距離，并識別每個標(biāo)簽。該初次演示的設(shè)計不包含任何附加功能，例如傳感器。
積極的客戶反饋促使我們重新思考低功耗藍(lán)牙連接的標(biāo)簽還有哪些其他用途，這激發(fā)了我們開始設(shè)計新一代標(biāo)簽產(chǎn)品。我們需要的不僅僅是少量樣品，因此我們與第三方制造商合作設(shè)計了一款小型柔性箔PCB，并集成了低功耗藍(lán)牙DA14531 SoC、一個8 Mbit閃存、多個傳感器（濕度和溫度、環(huán)境光、三軸加速度計），并使其能夠輕松地與上述提及的一次性印刷電池組合。
該概念驗證（PoC）方案現(xiàn)已可提供，可用于各種場景，例如：
● 使用環(huán)保、電池供電、配備標(biāo)準(zhǔn)射頻無線電的標(biāo)簽，為食品、藥品和其他對存儲環(huán)境敏感的商品進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和報告；
● 庫存控制，例如：使用智能手機或平板電腦即可掃描中型倉庫里的數(shù)千件貨品；
● 暴露檢測，例如：記錄光線暴露情況、對外界環(huán)境暴露和加速度。
瑞薩電子對Dialog的收購提供了一個獨特的機會，使得Dialog低功耗藍(lán)牙、超低功耗Wi-Fi和閃存解決方案可以很好地與瑞薩電子的傳感器、其他無線電（如LTE CAT-M1）或ULP MCU相結(jié)合，將我們的解決方案拓展到更廣泛的工業(yè)和消費市場。我們的新型概念驗證方案由瑞薩HS3001濕度和溫度傳感器、DA14531 BLE和AT25XE081D 8-Mbit超低泄漏SPI閃存組成。一個額外的MC3635三軸加速度計和一個低壓環(huán)境光傳感器為系統(tǒng)提供了很好的補充（見圖1）。
圖1. 智能資產(chǎn)追蹤標(biāo)簽解決方案
與此解決方案相比，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)簽要么使用NFC進(jìn)行通信，由于其電池太小，無法為我們競爭對手的無線電供電，或者如果它們包含普遍的有源無線電，如BLE或Wi-Fi，那么為了可以長時間重復(fù)使用，它們則使用體積較大的電池，并且需要自己的管理系統(tǒng)以進(jìn)行再利用和回收。與之形成鮮明對比的是，我們配備低功耗藍(lán)牙的解決方案不僅可以記錄溫度和其他環(huán)境數(shù)據(jù)，還可以讓用戶實時讀取這些數(shù)據(jù)，并在貨物損壞或丟失之前進(jìn)行干預(yù)。由于此概念驗證方案使用BLE進(jìn)行無線通信，因此僅需一部標(biāo)準(zhǔn)的智能手機或平板電腦就可以進(jìn)行操作，無需特殊的收發(fā)器或特殊的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，由Imprint Energy公司制造的印刷電池可以作為普通生活垃圾處理，因為它不含任何對環(huán)境有害的成分。
有意思的是，與電池供應(yīng)商和第三方制造商合作，在定義和設(shè)計新產(chǎn)品樣品的過程中，在第一個樣品開發(fā)出來之前，我們就已經(jīng)獲得了多次與潛在客戶接觸的機會。我們已提供多種軟件應(yīng)用和標(biāo)簽硬件，可支持各種客戶需求，從簡單的信標(biāo)功能、數(shù)據(jù)記錄，到使用結(jié)合了基于Linux-OS的通用中樞的智能庫存管理功能。此外，瑞薩電子還與多家客戶合作開發(fā)了各種應(yīng)用，例如具有電子墨水屏的電子貨架標(biāo)簽，可用簡單的紐扣電池提供多年電池壽命；配有一次性電池和可充電電池的基于BLE的“尋物器”；以及該領(lǐng)域的更多解決方案。
此概念驗證方案旨在為一些客戶特定項目提供一個高級開發(fā)平臺。不過，取決于客戶需求，其他電池、傳感器、內(nèi)存要求等可能會影響實際產(chǎn)品開發(fā)。沒有相應(yīng)工程資源的客戶也可以利用我們與第三方設(shè)計公司和制造商已經(jīng)合作開發(fā)的成果。
來源：Dialog半導(dǎo)體公司，作者：Michael Joehren，Dialog半導(dǎo)體公司（瑞薩電子全資子公司）解決方案架構(gòu)師
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