无电池式低功耗蓝牙Beacon：采用能量采集技术的BLE

低功耗蓝牙(BLE)被广泛运用于那些需要采集数据并将它们传送至指定目的地的低功耗无线通信应用。在这些应用中，各类传感器需要由某种形式的能源供电，以采集数据，并通过BLE发送。使用有线电源为这些传感器供电一般不具可行性，例如有时候有些传感器是位于人体上的。电池供电型传感器受电池寿命的限制，需要频繁充电。如果某位工程师真正需要设计一款安装后就无需打理的BLE传感器应用，该系统就需要利用光、运动、压力或热量等周围环境中未被利用的能量。

这就是能量采集技术的用武之地。能量采集是一种从外部能源采集能量并用它为嵌入式设备供电的新方法。但是，在能够可靠地运用基于能量采集技术的BLE传感器节点之前，我们需要克服一些挑战，尤其是在低功耗系统设计中。本文将阐述其中的某些挑战以及应对方法。

正文:

智能手机等设备给我们的日常生活带来了许多重要改变。我们通过手机来获取能够直接实时地影响我们的生活、与我们的健康、环境甚至购物方式相关的信息。然而，大多数信息必需被“拉”出来，即通过一条与另一个设备的连接获取它们，或者通过搜索网络获取它们。这些方法要求用户在需要数据时发起一个 *** 作。但是用户有时甚至不知道要找什么或到何处去找，比如说当他们寻找店内某款产品的售价时。

解决办法就是拥有一个能够向用户实时“推送”消息的系统。由于智能手机是向用户推送信息的最佳途径，该系统应能便捷有效地向其发送信息。这就是Beacon的用武之地。

在无线技术中， Beacon是一个广播消息的系统，目的是让附近的设备接收到这些消息。Beacon能够轻而易举地向用户设备传送数据，而且无需用户 *** 作。智能手机等现有设备支持可用于实现Beacon功能的各种方法。为了确保Beacon得到广泛运用，其中包括得到主流设备的支持、互 *** 作性、较低的安装成本和低功耗运行，BLE 将成为Beacon通信的不二选择。

低功耗蓝牙(BLE)被广泛运用于那些需要在较小范围传送数据的低功耗无线通信应用。无线传感器节点(WSN)就是一个例子。数据被从传感器读出，通常被发送到一部智能手机。这些传感器节点中的典型应用流程如下图所示：

图1 BLE传感器设备中的典型流程