《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.1节纽扣电池

2.1 纽扣电池
纽扣电池是低功耗蓝牙的主要设计目标。这类电池(见图2-1)在使用时有非常严格的限制。图中的电池型号为CR2032,标签上的“CR”表示这是一个3V锂二氧化锰电池,“20”表示该电池直径为20mm,“32”表示高为3.2mm。除图中所示的型号外,其他的一些电池尺寸也很常见。

对于这类小型电池而言,各品牌的电池所能存储的最大能量非常接近。一个典型的CR2032的额定容量在3V时为230mAh,如果换一个场景可能更好理解—这些能量仅够一个人维持生命约20s。所以,当你读过这一段的时候,你使用的能量已经超过了一个典型的CR2032提供的所有能量,而这些能量足够低功耗蓝牙设备工作几年时间。
虽然230mAh看来微不足道,但即使这样,设备也无法完全获得它全部的能量。首先,可用能量取决于电池的温度—温度越低,电池可提供的能量也越少。与室温下相比纽扣电池在0℃时仅能提供80%的能量。
其次,如果持续地使用电池,可用的总能量也会显著降低。通常情况下,大多数纽扣电池存在一个峰值电流,一般为15mA,在使用时不应该超过该电流,否则易损坏电池。如果长时间使用该电流供电,总的可用能量将会减少。因此,任何成功的无线电设计都需要考虑这些因素,使电池在大电流或长时间供电后能有一段时期进行恢复。
最后,电池本身具有的内部漏电特性也必须加以考虑。即使设备未从电池取电,电池电量仍会逐渐减少。因此,如果是偶尔使用电池,漏电电流将成为总能量消耗的重要一环。

时间: 2024-07-28 21:17:55

《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.1节纽扣电池的相关文章

《低功耗蓝牙开发权威指南》——3.4节协议栈划分

3.4 协议栈划分构建一个低功耗蓝牙产品可能使用多种不同的协议栈划分方案.标准规范定义了一种协议栈划分的方法,即使用主机控制器接口分隔主机和控制器这两部分.即便如此,我们也可以使用许多不同的方案. 3.4.1 单芯片解决方案单芯片解决方案可能是低功耗蓝牙里最简单的协议栈划分方案,如图3-6所示.图中其实并未划分协议栈,产品的所有部分都装在一个芯片上.该芯片包括控制器.主机软件和应用程序.这是低功耗产品的极简方案,只需要一个电源.一根天线.一些连接按钮或灯泡的硬件接口,以及一些额外的分立元件. 不

《低功耗蓝牙开发权威指南》——1.3节术语

1.3 术语和许多高技术领域一样,在低功耗蓝牙方面工作的人们用他们自己的语言来描述一些技术特征和规范.本节列举了那些具有特殊意义的术语,并给出了解释.自适应跳频(Adaptive Frequency Hopping,AFH) 一种使用某个频率子集的技术,使设备可以避免其他非自适应技术使用该频率(比如Wi-Fi接入点).体系结构(architecture) 低功耗蓝牙的设计方案.频段(band) 参看无线频段(radio band).跳频(frequency hopping) 两个设备之间使用多个

《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.6节凡事皆有状态

2.6 凡事皆有状态低功耗蓝牙背后有个基本的概念:任何事物都有状态.状态可以是任何东西:当前的温度.设备里电池的状态.设备名称或是对测量温度的地点的描述.它通过属性服务器上的属性协议对外公开.状态并不局限于"可读"状态,还包括"可写"状态.比如有一台可以设置温度的自动调温器,另一台设备在判断房间应升温或降温之后,可对其进行设置.既然可以公开各种状态,自然也可以公开状态机的状态.通过使用显式的状态机属性值,设备可以清楚地提供其当前的状态.这为客户端随时断开连接提供了可

《低功耗蓝牙开发权威指南》——3.2节主机

3.2 主机 主机是蓝牙世界的无名英雄.主机包含复用层.协议和用来实现许多有用而且有趣的过程.主机构建于主机控制器接口的上层部分,其上为逻辑链路控制和适配协议(L2CAP),一个复用层.在它上面是系统的两个基本构建块:安全管理器(用于处理所有认证和安全连接等事务)以及属性协议(用于公开设备上的状态数据).属性协议之上为通用属性规范,定义属性协议是如何实现可重用的服务的,而这些服务公开了设备的标准特性.最后,通用访问规范定义了设备如何以一种可交互方式找到对方并与之连接. 主机并未对其上层接口做明确

《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.11节范式

2.11 范式 最成功的技术常围绕不同的范式而设计,低功耗蓝牙也不例外.低功耗蓝牙技术使用两个主要的架构范式:客户端–服务器架构和面向服务的架构. 2.11.1 客户端–服务器架构 在客户端–服务器架构中,客户端通过网络向服务器发送请求,服务器回复响应.这是互联网背后的主要范式,无疑也是有史以来发布的最成功的网络技术. 举个例子,当你在Web浏览器中键入一个URL地址时,它首先发送地址到DNS服务器.DNS服务器将已分配给该名称的对应的IP地址返回.然后,客户端通过超文本传输协议(HTTP)向服

《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.3节昂贵的内存

2.3 昂贵的内存众所周知,一台电脑的内存越多,通常而言价格就越贵.然而,计算机内每一个比特内存不仅费钱,还费能量.内存通常需要动态刷新-每隔一小段时间芯片中的内容便要刷新一次.这种动态刷新需要能量,而设备装备的内存越多也就需要更多的能量来为其供电.因此,整个低功耗蓝牙设计在每一层都考虑了降低内存的数量.例如,在链路层保持较短分组有助于减少无线电发送和接收数据包时对内存的要求.例如,属性协议层不需要处理任何长度大于23字节的数据报文,在状态转换时也不要求存储任何状态信息.所有这些都降低了对内存的

《低功耗蓝牙开发权威指南》——1.1节设备类型

1.1 设备类型低功耗蓝牙技术可以构建两种类型的设备:双模设备和单模设备.双模设备既支持经典蓝牙又支持低功耗蓝牙.单模设备只支持低功耗蓝牙.当然,还有第三种类型-仅支持经典蓝牙的设备.由于双模设备支持经典蓝牙,所以能与现有的数以亿计的蓝牙设备通信.双模设备是一类新的设备,要求为主机和控制器分别提供新的软件和硬件(包括固件).因此,现有的经典蓝牙控制器或主机无法通过升级实现低功耗蓝牙.不过,大部分的双模控制器只是简单地替换了经典蓝牙的控制器的某些部分,这使得手机.电脑和其他设备的设计人员能够较快地

《低功耗蓝牙开发权威指南》——1.2节设计目标

1.2 设计目标评论一种技术,一个首先浮现的问题是设计者是如何优化该技术的.大多数技术通常具有一定的适用性,也会有一两项显著的优势.而了解这些优势对于加深对该技术的理解将大有裨益.对于低功耗蓝牙而言,答案非常简单.它的设计目标就是实现最低的能耗.蓝牙SIG的一个独特之处在于该组织制定并控制从物理层到应用程序的所有层次.SIG在一个合作.开放.由商业驱动的标准化模式下运行,在过去的十多年间不断优化无线规范的制定流程,使得蓝牙规范在发布之后不但可以立即使用,而且具有互通性.鲁棒性以及极高的质量.在设

《低功耗蓝牙开发权威指南》——2.2节时间即能量

2.2 时间即能量时间即能量是贯穿低功耗蓝牙设计的另一个基本概念.一旦无线电开始工作它便需使用能量,哪怕只是检查是否需要发送或者接收.因此,减少必要操作的执行时间变得十分重要.许多关键而重复的操作必须通过一定的措施实现优化,包括鲁棒地发现设备.连接设备和发送数据.减少这些活动所需的时间,能耗得以减少,从而延长了电池寿命.鲁棒的设备发现要求至少有两个设备:其中之一用于寻找其他设备,其他一个或多个设备则处于可发现状态.在低功耗蓝牙中,一个设备如果想被发现就必须每隔几秒发送三次短消息:而如果它想发现打