医疗机构迫切需要实用的健康监测无线设备(二）

lilya

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低功耗蓝牙技术?

　　低功耗蓝牙无线技术的微架构与上述Nordic半导体的nRF24AP1是相似的。蓝牙低耗能规范详细规定了一种短距离射频通信技术，它的功耗超低，有一个轻型的协议栈，并且与蓝牙无线技术整合在一起。(但是，有一点十分重要，必须指出，低功耗蓝牙技术不会与继目前的v2.1 + EDR标准或较旧版本的传统蓝牙芯片进行通信。传统的蓝牙芯片适合移动电话和个人电脑。它们之间要进行通信，就需要对蓝牙芯片进行修改，增加一些电路和软件，确保它与低功耗蓝牙技术兼容。预计这个修改在“双模式”器件中会是常见的，因为把蓝牙低耗能加到现有蓝牙器件中需要花费的力量是最少的。)整个规范目前正在起草，将在2009年下半年发布。

　　低功耗蓝牙技术对功耗和成本进行了优化，提供紧凑的低成本、超低功耗(ULP)收发器，用于PUID(个人用户介面设备，例如手表)传感器，供体育、健康和保健、遥控器、近距离检测、移动电话配件和人机介面设备(HID)这类产品使用。更重要的是，低功耗蓝牙技术是开放的标准，鼓励许多厂商生产这种芯片，确保有很多渠道供货，而这些是卫生当局的要求。

　　根据蓝牙技术联盟关于单模式蓝牙低耗能芯片的暂定数字，它有两个特性满足健康监测无线传感器对超低耗的要求：对最大电流的要求不高和带宽比较宽。蓝牙技术联盟说，在发射功率为0dBm时，这个芯片消耗的最大电流低于15mA(按照当局对免牌照的2.4GHz波段的功率限制，对于10m的距离是足够的)，在接收时，略低于15 mA。(见表1)。

　　此外，蓝牙技术联盟表示，蓝牙低耗能芯片的带宽为1Mbit/s。这个带宽是经过精心挑选的，因为，超低功率专利技术多年在现场使用的经验显示，对于蓝牙低耗能无线技术所针对的应用，1Mbit/s是带宽的最佳权衡结果。权衡是在发射功率和占空比之间进行的：发射功率随着带宽增大而上升;在数据量一定的情况下，占空比则随着带宽增大而降低。例如，蓝牙低耗能芯片在运行速度为1Mbit/s时，工作在最大电流15 mA的发射时间只是工作在250kbit/s、发射电流为28mA的典型IEEE 802.15.4无线电通信设备的四分之一，就能把同样数量的数据送出去。(当然，也有些低功耗、带宽较宽的IEEE 802.15.4无线电通信技术可以使用。)

　　如果长时间没有操作，它的射频收发器便进入深度睡眠模式，可以进一步降低无线传感器的功耗。虽然蓝牙低耗能睡眠模式的数字还没有公布，与Nordic半导体的类似超低功率射频专利技术作一个比较，说明它在“待命”状态大约消耗几十微安，在深度睡眠状态(或“关机”状态)，也许消耗900纳安。这么小的耗电量足以使两个AA电池持续使用几个月或者几年。(AA电池的自放电电流大约为1微安，由此就可以理解这点。 )

　　蓝牙低耗能芯片能够，例如每隔10ms醒来一次，听听是否有信号传来(在很短的时间内消耗大约15毫安电流)，然后回到深睡眠状态，消耗的电流则保持在平均只有几十微安。