射频

图 3.低能耗蓝牙(BLE)的电流消耗

BLE设备一旦停止工作,就会立即拉高“ shdnb”信号,触发系统芯片内部的有限状态机(FSM)重置“ en”信号,关闭DC/DC转换器,同时Vout电压下降。因为电压Vout下降,而且BLE设备不再加偏置电压,所以“ shdnb”信号拉低电平,这可以控制储电电容中的电压下降,将其限制在BLE设备的电能要求范围内,这些要求会随BLE设备的广播数据包长度和输出发射功率配置而变化。例如,若BLE设备加2V平均偏置电压,配置为无法连接的无目标广播模式,14 dBm发射功率,传输32字节广告数据包,则激活过程时间估计约2.4毫秒,激活过程平均电流估计约7.5 mA,发射能耗估计约36J。如果发射输出功率增加到+8 dBm,激活过程预估时间不会改变,因为这个参数仅与广播数据包的长度有关;激活过程平均电流估计增加到13.4 mA,因此,发射能耗估计上升到65J。广播数据包长度也会影响BLE发送数据所需电能。若将BLE设备配置为14 dBm发射功率,发送16字节广播数据,则激活过程时间估计减到2毫秒,激活过程平均电流估计约7 mA,发射能耗估计约28 J。Vstor的电压降始终保持在最小值,不受BLE配置变化的影响,因此,系统可以更早地切换到提取能量模式,从而最大程度地降低占空比。这是这款系统芯片的一个独有功能,可以与任何物联网节点建立闭环通信[72]。在本案例研究中,工作环境是典型的动态资产跟踪系统,资产相对于读取器以特定速度v移动。需要注意的是,在这种情况下,标签不是静止不动的,并且接收到的能量不能视为恒定能量。因此,该节点必须途经若干个