【導讀】2018年底，我們當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。
我們當時有一個想法，就是創(chuàng)建小巧、輕薄且低成本的低功耗藍牙（BLE）標簽、信標、尋物器、記錄器。我們的一位同事基于我們的低功耗藍牙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牙連接的標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、配備標準射頻無線電的標簽，為食品、藥品和其他對存儲環(huán)境敏感的商品進行數(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)追蹤標簽解決方案
與此解決方案相比，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)記錄標簽要么使用NFC進行通信，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行干預。由于此概念驗證方案使用BLE進行無線通信，因此僅需一部標準的智能手機或平板電腦就可以進行操作，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)用和標簽硬件，可支持各種客戶需求，從簡單的信標功能、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半導體公司，作者：Michael Joehren，Dialog半導體公司（瑞薩電子全資子公司）解決方案架構(gòu)師
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