经过JASON TOLLEFSON，微芯片技术公司
通过信标技术，智能手机将被动地获取附近活动的信息，将IOT扩展到全新的应用范围。
分析师项目将有数十亿的“事情”构成了IOT，这些事情中的每一件事都需要权力。IOT将需要在节能技术方面的创新，特别是因为所设想的许多想法涉及远离电力线远离电力线的远程节点。极低功耗的微控制器（MCU）和蓝牙智能收音机可以帮助解决电源问题。
关于物联网的构成有很多争论。是连车钥匙吗?是联网冰箱吗?尽管存在争论，但还是出现了几个关键方面。首先，物联网对象是唯一可识别的。它们还连接到现有的互联网基础设施，并提供超越机器对机器技术的服务。
一种特定类型的IOT连接，它已经受到了很多关注的是基于区域设置的服务。例如，当您在杂货店步行时，您可以在滑板或即时优惠券时获得即时更新。相同的功能可以提供与家庭接近的活动的自定义状态更新，例如您孩子的牙齿刷牙习惯。
看来基于区域的服务将主要由智能手机提供，通过低功耗mcu和蓝牙智能无线电进行通信。蓝牙智能规范(也称为蓝牙LE)基本上是蓝牙的低功耗版本。它为设计师提供了一个添加物联网功能的简单方法。现在的智能手机都集成了蓝牙智能协议。智能手机应用程序可以控制用户体验，并管理与边缘设备之间的数据传输。在这里，边缘设备是提供进入企业或服务提供商网络的机制。路由器和网络交换机都是边缘设备的例子。
智能蓝牙可以像信标一样工作，极大地简化配对过程(即在两个设备之间建立连接)。信标可以在两者距离很近的时候向智能手机宣传自己的存在。相比之下，只有当用户按下路由器上的WiFi Direct按钮时，两个WiFi设备才能配对，而路由器通常位于另一个房间。
当低功耗MCU MATE到蓝牙智能无线电时，MCU通常收集传感器数据。典型数据可能包括使用的位置或小时。然后，MCU将其以可用格式收集的数据存储。当智能手机与设备连接时，数据上传和发送或显示。
在一些细节中介绍蓝牙信标功能是有用的。蓝牙信标通常是小型发射器（通常是电池供电），其发出智能手机或平板电脑拾取的信息。信标不是新的。Apple IBeacon标准已经过了两年。但它是专有的，只能与Apple设备合作。
蓝牙智能标准相对较新，对物联网设备最感兴趣。该新标准可实现低功耗运行，有利于物联网应用。最初的蓝牙规范，现在被称为蓝牙经典，提供了更长的范围和2.1 Mbps的吞吐量。但物联网温度传感器等低数据速率应用不需要如此高的速率。智能蓝牙的优点是连接速度快，吞吐量符合物联网需求，功耗低。
信标技术的一个最新发展是由Eddystone的谷歌发布的，这是一种开源、跨平台的蓝牙智能信标格式。Eddystone支持多种类型的“帧”，基本上是执行各种功能的数据突发。
蓝牙信标只是一种方式沟通。对于使用智能手机的信标，通常的目标是发送电话用户可以点击的通知。敲击推出另一个应用程序，即接受商店优惠券。
信标规范定义了称为普遍唯一标识符（UUID）的内容。这是一个128位值，可以唯一地识别世界上每个特定灯泡。UUID的典型用途可能是在具有特定UUID的商店附近找到智能手机，然后将手机用户发送优惠券。
eddystone还定义了URL帧。特定位置可以发送URL帧而不是UUID。这样做会打开一个Web浏览器。典型的使用例子是从带智能手机的苏打机购买饮料。对于此一次性数据交易，发送URL允许手机用户获得饮品，而无需安装应用程序。
临时标识符(eid)是在考虑安全性的情况下定义的框架。关于这种类型的框架，似乎很少有细节公布。最后，遥测数据帧用来发送信标的诊断信息，比如剩余电池电量。
读者可能想知道为什么GPS已经可用的基于机器人的服务需要蓝牙信标。答案是GPS收发器消耗大量功率，并且在密集的地区没有特别准确。他们也在室内不起作用。例如，在两个公共汽车站在街道上彼此的场景中，GPS可能会困惑地靠近手机用户。信标不会有这个问题。
降低能量耗散
Bluetooth SIG为低能耗设备定义了几个配置文件——设备在特定应用程序中如何工作的规范。其中包括心率的剖面。例如，采用蓝牙通信的血压袖带可能会利用心率曲线。
配置文件可以处理设备和血压测量等服务。该配置文件还将包括UUID - 在此示例中，可能会指定制造商。
配置文件在蓝牙规范中称为蓝牙智能GATT或通用属性配置文件的一节中详细说明。蓝牙设备通常直接支持这些配置文件，当前所有的低能耗应用程序配置文件都基于GATT。
蓝牙智能采用几种措施来保持能量使用。例如，它使用GFSK或高斯频移键控，同时发送。该方法更简单，并且比使用非高斯FSK的经典蓝牙更少的功率。GFSK与FSK不兼容，并且具有与蓝牙经典不同的前言。一些蓝牙无线电将在其中任何一种模式下工作，但必须配置为一个模式或另一个模式。
智能蓝牙的另一个好处是它的数据包大小。蓝牙智能蓝牙的数据包比传统蓝牙小60%之多。这意味着蓝牙智能无线电消耗的能量是旧标准的三分之一。
蓝牙智能无线电通过最小化其连接时间可降低能量使用。无线电可以与智能手机保持匹配，而无需恒定连接。恒定的连接消耗恒定功率，因此删除此要求可节省能量。蓝牙智能无线电功能具有“连接间隔”和“从等待时间”，这使得这种方式成为可能。
蓝牙智能的连接参数是考虑到能源效率而设定的。这些参数决定了外围设备何时以及如何与中央设备交换信息。中央单元设置连接参数，但外设可以发送一个所谓的连接参数更新请求来更改它们。
基本上有三个不同的连接参数。一个名为Connection Interval确定中央单位询问外围设备的频率。这里，外设可以设置所谓的从等待时间段。此因子设置外围设备忽略中央单元对数据请求的时间长。通过将从延迟设置为某些非零数，外设可以选择在中央单元要求数据时等待多长时间。（但是，外围设备可以随时发送数据。）
从延迟让外围保持睡眠状态（从而节省能源），如果它没有数据要发送，但如果必要的话还是快速发送数据。经典示例是无线键盘和小鼠。当没有数据发送时，它们可以睡眠，但仍然具有低延迟（以及鼠标的低连接间隔）。
要确保外设没有以某种方式死亡，还有另一个称为连接监控超时的参数。此期限确定从上次数据交换中的时间，直到被认为链接丢失。在超时传递之前，中央单元将无法尝试重新连接。超时功能对于处理进入和超出范围的设备非常有用，中央单位需要在发生这种情况时注意到。
总而言之，连接参数让外围设备频繁地将数据传输到每3.5毫秒，或者每33分钟，从而优化能量使用。
低功耗MCU功能
的当然，电力方程中的MCU图。MCU功耗主要由电源模式状态和时钟速度决定。
许多新MCU包括低功耗模式，可以在软件控制下更改操作模式。典型的操作模式包括运行，打瞌睡，空闲，低压睡眠和深睡眠。这些模式中的每一种都在特定操作条件下降低功耗。例如，PIC MCU具有DOZE和低压睡眠模式。在Doze中，MCU可以比其片上外设更慢地运行代码。这减少了当前的消耗，但仍允许外围设备（例如UART）以适当的波特率进行通信。低压睡眠模式切换出低电流稳压器的高性能片上稳压器。这允许使用仅几百个纳米液的电流进行全MCU状态保留。从运行到低压睡眠的过渡将电流消耗降低99.9％。
低功耗mcu还提供实时时钟切换功能。这是根据任务改变时钟频率的能力。例如，当对传感器数据计算数学密集型滤波算法时，单片机可能以全时钟速度运行。如果MCU处于一个简单的循环中并等待中断，它可能会调回时钟速度以降低功耗。这些方法可以将电流消耗从5毫安降低到26µa -节省99%。
类似地，许多低功耗mcu都有智能外围设备，可以独立于程序执行而运行。它们独立于MCU核心，一旦配置好，它们就可以不受干扰地完成工作。
例如，PIC MCU具有能够在睡眠模式下运行的集成模数转换器（ADC）。它通过使用自己的时钟和专用逻辑来完成此壮举，称为阈值检测。阈值检测是能够在达到特定目标时仅采样信号，从温度传感器中进行样本，并且才唤醒CPU。这样的功能可以将ADC电流缩短一半。
总而言之，对核心无关的外围设备、mcu和蓝牙智能收音机使用低功耗模式，使各种应用程序连接到物联网成为可能。智能手机提供了一个无线上网的即时网关。这种连通性可能会让人们简化他们的生活。
参考文献
蓝牙智能眼镜
developer.bluetooth.org/technologyoverview/pages/ble.aspx.
蓝牙模块
ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70005191A%20 (1) . pdf
《华盛顿邮报》低功耗无线链路让IOT激增第一次出现在模拟IC提示。
提交：模拟IC提示那无线
