藍(lán)牙智能無線電加入購物革命

零售商可以利用這種超低功耗技術(shù)來增強(qiáng)購物體驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)利潤最大化。

支持藍(lán)牙的智能手機(jī)和平板電腦現(xiàn)在是許多消費(fèi)者的常客，包括那些經(jīng)常在零售商場購物的消費(fèi)者。由于現(xiàn)在可以使用藍(lán)牙電子信標(biāo)跟蹤購物中心和單個(gè)商店內(nèi)的購物者，這為零售商提供了傳遞銷售信息的機(jī)會(huì) - 在他們最有可能響應(yīng)時(shí)向他們投放廣告。

正如這項(xiàng)技術(shù)的一家提供商所說，“在鼓勵(lì)購買的最佳時(shí)刻，實(shí)時(shí)地針對(duì)您的客戶進(jìn)行個(gè)性化推薦。據(jù)分析師MarketsandMarkets稱，此類服務(wù)的市場預(yù)計(jì)將從2014年的81.2億美元增長到2019年的近400億美元。其他服務(wù)包括室內(nèi)導(dǎo)航、資產(chǎn)跟蹤和移動(dòng)支付。

如果他們決定參與這項(xiàng)技術(shù)，消費(fèi)者可以確信他們不會(huì)錯(cuò)過購物機(jī)會(huì)。他們可以選擇打開手機(jī)，或者運(yùn)行響應(yīng)零售商向他們推送的電子消息的應(yīng)用程序。消費(fèi)者必須打開藍(lán)牙并允許推送消息，以便他們保持控制。零售商受益于低成本、情境感知的方式來提供銷售優(yōu)惠。也許更重要的是，他們可以收集和分析有關(guān)客戶旅程的數(shù)據(jù) - 通過商店的物理旅程和捕捉購買習(xí)慣的商業(yè)旅程。當(dāng)成千上萬的客戶可以使用這些數(shù)據(jù)時(shí)，信息變得非常強(qiáng)大，這是大數(shù)據(jù)的本質(zhì)。

在幾乎所有情況下，支撐這場革命的技術(shù)都是低功耗藍(lán)牙，通常被稱為智能藍(lán)牙。在接近標(biāo)簽中也可以找到相同的技術(shù)，當(dāng)您進(jìn)入范圍內(nèi)時(shí)，它會(huì)向智能手機(jī)或其他接收器發(fā)送警報(bào)。

藍(lán)牙已經(jīng)存在了幾十年，但現(xiàn)在被稱為經(jīng)典藍(lán)牙的東西對(duì)于信標(biāo)應(yīng)用來說太耗電了，如果它們要提供所需的“放置和忘記”部署功能，則需要在一個(gè)紐扣電池上運(yùn)行數(shù)月甚至數(shù)年。藍(lán)牙智能無線電內(nèi)置于電池供電的獨(dú)立信標(biāo)中，當(dāng)購物者進(jìn)入范圍（通常在信標(biāo)的5 m至50 m之間）時(shí)，它會(huì)向購物者廣播廣告信息。

信標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是，它們周圍的基礎(chǔ)設(shè)施不限制它們可以放置的位置，因此它們需要小且不顯眼。而且，與大多數(shù)消費(fèi)電子設(shè)備一樣，低成本至關(guān)重要。

智能藍(lán)牙在許多重要方面與傳統(tǒng)藍(lán)牙的不同之處在于，這些方式使其成為信標(biāo)的有吸引力的選擇（如圖 1 所示）：

經(jīng)典藍(lán)牙無線電在 3 V 時(shí)的功耗通常約為 40 mA，但產(chǎn)生 0 dBm 輸出（適合大多數(shù)信標(biāo)應(yīng)用的功率電平）的同類最佳藍(lán)牙智能無線電在 3 V 時(shí)的功耗低于 5 mA，同時(shí)在許多環(huán)境中仍提供 50 m 范圍

與頂級(jí)經(jīng)典藍(lán)牙相比，某些應(yīng)用的平均功耗可能僅為1%，因?yàn)樗{(lán)牙智能設(shè)備處于睡眠模式的時(shí)間相對(duì)較長。

喚醒時(shí)間僅為 6 毫秒，而經(jīng)典藍(lán)牙的喚醒時(shí)間約為 100 毫秒

它可以在短短3毫秒內(nèi)發(fā)送經(jīng)過身份驗(yàn)證的數(shù)據(jù)，而經(jīng)典藍(lán)牙則長達(dá)1秒

它提供 128 位銀行級(jí) （AES-128） 安全性，以確保數(shù)據(jù)安全

圖 1：藍(lán)牙經(jīng)典和藍(lán)牙智能的比較。

并非所有的藍(lán)牙智能實(shí)現(xiàn)都是平等的

盡管智能藍(lán)牙承諾節(jié)能，但該技術(shù)的實(shí)施方式可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)能耗和電池壽命產(chǎn)生巨大影響。選擇藍(lán)牙智能無線電片上系統(tǒng)（SoC）以形成信標(biāo)核心的主要標(biāo)準(zhǔn)是峰值電流消耗，隨時(shí)間推移的能耗（考慮應(yīng)用的要求），接收器靈敏度（信標(biāo)需要從智能手機(jī)接收信號(hào)才能知道您在范圍內(nèi)），以及使用一個(gè)小電池工作的能力。在實(shí)際應(yīng)用中，電池壽命還取決于廣告間隔，或者信標(biāo)傳輸數(shù)據(jù)所需的頻率，因此在比較設(shè)備數(shù)據(jù)時(shí)，您需要確保引用數(shù)字的操作條件相同，或者至少非常相似。

若要更詳細(xì)地了解信標(biāo)運(yùn)行時(shí)的能量消耗方式，必須確定每個(gè)廣告操作所消耗的費(fèi)用與時(shí)間的關(guān)系。這些參數(shù)包括：

廣告投放間隔和每條廣告的費(fèi)用

從冷啟動(dòng)到第一個(gè)廣告所花費(fèi)的時(shí)間和消耗的費(fèi)用

通常使用的三個(gè)廣告渠道中每個(gè)頻道所消耗的時(shí)間、峰值電流和費(fèi)用

此外，您還需要考慮可用于藍(lán)牙智能 SoC 中的應(yīng)用程序代碼的處理器資源。如果可以在不訴諸外部微控制器的情況下生成完全托管的解決方案，這將再次節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間、成本和空間。

在選擇藍(lán)牙智能無線電時(shí)，有時(shí)會(huì)忽略其他重要考慮因素。功能集成將決定創(chuàng)建信標(biāo)需要多少外部組件。您需要的越少，所需的設(shè)計(jì)工作量就越少，最終產(chǎn)品的成本就越低。更少的組件也意味著您可以制造更小、更可靠的產(chǎn)品。如果智能藍(lán)牙供應(yīng)商提供參考設(shè)計(jì)和經(jīng)過驗(yàn)證的軟件，設(shè)計(jì)工作量也會(huì)減少。

藍(lán)牙智能信標(biāo)參考設(shè)計(jì)

對(duì)話半導(dǎo)體的DA14580智能邦DOC集成了藍(lán)牙智能無線電與ARM Cortex-M0處理器內(nèi)核和智能電源管理。處理器和片上外設(shè)可通過多達(dá) 32 個(gè) GPIO 進(jìn)行訪問（圖 2）。除去蜂鳴器或 LED 所需的任何限流電阻器外，Beacon 參考設(shè)計(jì)僅需 12 個(gè)外部元件：6 個(gè)電容器、16 MHz 晶體、3 個(gè)電感器和 3 個(gè)電阻器。使用參考設(shè)計(jì)，每 0.7 秒播報(bào)一次時(shí)，電池壽命計(jì)算為 178 天。每5秒鐘做一次廣告，將其延長至730天，或兩年。

圖 2：對(duì)話半導(dǎo)體DA14580簡化框圖。

藍(lán)牙標(biāo)簽和信標(biāo)市場預(yù)計(jì)在未來四年內(nèi)將以每年超過25%的速度增長。那些成功的產(chǎn)品將是那些小巧，可靠，并提供最低擁有成本和最長電池壽命組合的產(chǎn)品。在選擇集成電路為藍(lán)牙智能信標(biāo)供電時(shí)，請(qǐng)?jiān)敿?xì)檢查競爭部件的規(guī)格，以深入了解它們?cè)诮o定應(yīng)用中的性能。