Podstawowe koncepcje prawdziwych bezprzewodowych podwójnych głośników Bluetooth o niskim zużyciu energii

Aby zrozumieć niski poziom energii Bluetooth, należy najpierw zrozumieć, w jaki sposób niskie zużycie energii jest realizowane w systemach bezprzewodowych krótkiego zasięgu. Zazwyczaj jedna z najbardziej podstawowych decyzji projektowych dotyczy typowych przypadków użycia w celu osiągnięcia niskiego zużycia energii. Bluetooth Low Energy nie ma na celu optymalizacji klasycznego Bluetootha, jest skierowany do wschodzących segmentów rynku, które wcześniej nie korzystały z otwartych standardów bezprzewodowych. Te segmenty rynku wymagają od urządzeń przesyłania danych z przerwami, w odstępach od sekund do dni, a każda transmisja danych składa się z kilku bajtów. Są to zazwyczaj aplikacje monitorujące lub sterujące służące do wykonywania zadań, takich jak wykrywanie otwartych lub zamkniętych okien w inteligentnych aplikacjach grzewczych, włączanie i wyłączanie urządzeń w oparciu o zmienne ceny energii elektrycznej w celu przełączenia na inny kanał telewizyjny itp. www.bjbjaudio.com
czas to energia
Czas to energia to kolejna podstawowa koncepcja, która przewija się przez projekt Bluetooth Low Energy. Gdy radio zacznie działać, musi zużywać energię, nawet po to, by sprawdzić, czy musi wysyłać lub odbierać. Dlatego ważne staje się skrócenie czasu wykonania niezbędnych operacji. Wiele krytycznych i powtarzalnych operacji należy zoptymalizować za pomocą środków, w tym niezawodnego wykrywania urządzeń, połączenia urządzeń i wysyłania danych. Dzięki skróceniu czasu potrzebnego na te czynności zmniejsza się zużycie energii, a tym samym wydłuża się żywotność baterii. www.bjbjaudio.com

Niezawodne wykrywanie urządzeń wymaga co najmniej dwóch urządzeń: jednego do wyszukiwania innych urządzeń i jednego lub większej liczby innych urządzeń do wykrycia. W Bluetooth Low Energy urządzenie musi wysyłać trzy krótkie wiadomości co kilka sekund, jeśli chce zostać wykryte: podczas gdy jeśli chce wykryć urządzenie, z którym zamierza się komunikować, urządzenie powinno nasłuchiwać natychmiast po wysłaniu krótkiej wiadomości do innego urządzenia, urządzenie włączy swój odbiornik i nasłuchuje transmisji z innych urządzeń. www.bjbjaudio.com

Trzy transmisje są wykonywane przy użyciu trzech różnych częstotliwości, aby poprawić odporność. Wybór liczby trzy jest w rzeczywistości równowagą między solidnością a niskim zużyciem energii: jeśli liczba częstotliwości wynosi tylko jeden, to tak jak w wielu innych technikach, tylko ta częstotliwość jest blokowana. Cały system nie będzie działał. Jeśli liczba częstotliwości jest zbyt duża, np. 16, urządzenie będzie spędzało dużo czasu na nadaniu. Nie będzie już urządzeniem „o małej mocy”. www.bjbjaudio.com

Należy również starannie rozważyć wybór urządzeń do nadawania, a które do odbioru. Poszukiwanie urządzenia nadawczego może zająć dużo czasu, a co za tym idzie zużywać dużo energii, dlatego takie operacje należy pozostawić urządzeniom z większymi zapasami energii lub po prostu wybrać urządzenia o małej mocy. W technologii Bluetooth Low Energy wykrywalne urządzenia wykonują transmisję danych. A urządzenia szukające innych urządzeń wykonują odbiór. www.bjbjaudio.com

Długość datagramu jest bardzo krótka, głównie z następujących trzech powodów: Po pierwsze, przez użycie kodowania o wysokiej wydajności. Krótkie pakiety mogą przesyłać tę samą ilość danych szybciej, zużywając mniej energii. Po drugie, urządzenie jest ograniczone do używania tylko krótkich wiadomości . Sterownik eliminuje konieczność ciągłej kalibracji radia podczas transmisji danych. Wynika to z faktu, że moduł radiowy stale się nagrzewa podczas nadawania lub odbierania, co zmieni charakterystykę chipa krzemowego, a tym samym częstotliwość nadawania. Jeśli wiadomość jest kontrolowana w krótkim czasie, chip nie ma wystarczająco dużo czasu na rozgrzanie, więc przesunięcie częstotliwości transmisji można zignorować. Ponadto wymóg krótkich wiadomości również nieznacznie zmniejsza moc szczytową chipa. Wreszcie, krótkoterminowe, przerywane, a nie długotrwałe, ciągłe pobory energii pozwalają urządzeniom pobierać więcej energii z pojedynczej baterii pastylkowej. Można zauważyć, że w porównaniu z rozwiązaniem długich wiadomości, bardziej odpowiednie jest rozwiązanie polegające na użyciu krótkich wiadomości i pozostawieniu między nimi wystarczającej przestrzeni, aby umożliwić regenerację baterii.
www.bjbjaudio.com