解密藍牙防丟器工作原理，讓您避免遺失物品
藍牙防丟器的起源
“我的鑰匙在哪兒？”“我的錢包又到哪去了？”“我的手機放哪了？快打一下我的電話。”隨意放東西容易，找東西卻難上加難，想必在日常生活中經常遇到類似的情況吧！也許以前有過其他通信形式的防丟器出現，但隨著BLE 4.0進入人們視野以及低功耗藍牙技術的持續發展，基于低功耗藍牙技術開發設計的防丟器產品應運而生。
藍牙防丟器的定義
什么是藍牙防丟器呢？顧名思義，就是基于低功耗藍牙技術結合智能手機APP而設計的防丟器產品，得益于低功耗、小體積的特點，其工作原理根據方案的不同有所差異，常見的主要有通過距離變化來判斷物品是否還控制在安全范圍內，超出范圍自動提示，還有就是在固定范圍內通過手機和防丟器實現雙向通信和控制，根據提示實現快速精確查找功能。目前主要應用于鑰匙、錢包、手機、背包等生活用品，當然也有用于孩童、老人或者寵物走失的情況。
選擇藍牙技術的優勢
01超低功耗，續航長
從BLE 4.0開始到現在比較熱門的BLE 5.3，技術已經比較成熟，雖然功能在持續增加、優化，但超低功耗是永恒不變的主題。BLE模塊利用許多智能手段最大限度降低功耗，使得產品擁有較低的峰值功耗、平均功耗、待機功耗，很多場景下可以直接使用紐扣電池進行供電，這一點也比較契合藍牙防丟器的續航要求。基于Silicon Labs的EFR32BG22藍牙芯片，深圳信馳達科技推出的RF-BM-BG22A3低功耗藍牙模塊，默認0dbm發射功率1s廣播周期功耗約15μA，休眠功耗低至3-4μA；發射功率可調，室外1Mbsps物理層速率通信距離可達135m，可以很好的應用在藍牙防丟器產品中，更多低功耗藍牙模塊參數信息可以通過信馳達科技官網獲取。
02向下兼容，無線升級
低功耗藍牙完全向下兼容的更新機制有利于藍牙產品的軟件更新，新舊藍牙版本互相兼容。隨著固件版本更新或者功能升級完善，基于已有的固件，可通過OTA（Over The Air）的方式進行無線升級，避免拆卸模組、返廠燒錄這一流程，極大節約時間成本、提高開發效率。
03成本低
BLE已廣泛應用于物聯網的各個領域，設備與設備之間點對點通信基本都采用藍牙技術，相較于Wi-Fi、Zigbee、Thread等組網技術，無論是從硬件部署還是軟件開發角度，其成本都相對低很多，BLE是物聯網消費級產品首選技術。
04一站式開發解決方案提供
隨著BLE技術的發展，市場上有很多的藍牙模組廠商存在，他們對BLE技術的軟硬件開發已有豐富的積累，對客戶的支持從最初的技術選型，到后續的方案設計、開發都能提供一站式服務，客戶無需深入了解藍牙通信協議，直接使用藍牙模塊即可在原來產品上實現藍牙通信功能，可降低產品開發難度，縮短產品上市時間。
藍牙防丟器案例分析
下面是基于深圳信馳達科技RF-BM-BG22A3藍牙模塊推出的藍牙防丟器參考方案，實現物品和手機的雙向查找功能，防丟器設計架構如圖1所示。
圖 1 藍牙防丟器架構
原理分析：
1. 以建立連接為基礎，雙方以無線通信的方式進行數據傳輸。手機APP向防丟器發送報警指令，防丟器接收到指令后讓對應引腳以特定頻率輸出，驅動蜂鳴器發出蜂鳴，LED根據相同頻率閃爍；反之，通過防丟器的按鍵發送指令給手機，手機做出相應的振動或響鈴提示。更多按鍵功能可自行定義設計。
2. 初次連接通過手機與防丟器配對的方式，后續連接不再輸入密碼（刪除配對除外）。因為是基于連接這個基礎，考慮到出門而部分防丟器設備不需要隨身攜帶、手機藍牙關閉等情況，會出現斷開連接的問題，為了避免手動重新連接的情況，可以基于固件增加自動重連功能。當在有效廣播范圍內，觸發手機向已配對設備自動發起連接，簡化流程，實現無手動操作完成重連。
3. 采取小體積的紐扣電池對防丟器進行供電，功耗控制方面是一個重點。保持在連接狀態下，可以盡量調大連接間隔，讓設備在連接事件之間有較長的休眠，從而降低功耗；在斷開連接的狀態，可以通過增大廣播間隔的方式，也能進一步控制功耗。具體的參數要根據實際應用，以及對于連接效果、響應的速度等需求進行調整，從而達到滿足體驗、節省功耗、延長續航等目的。
4. 手機端可以自主開發APP，自定義UI功能界面、調用驅動手機外設，結合BLE協議說明的APP接口，完成指令下發和接收的功能。
5. 防丟器硬件部分，根據需求可采取模組或者是芯片，按以上的參考設計，僅僅用到3個GPIO，1個輸入腳接按鍵，2個輸出腳分別接蜂鳴器和LED。
上述案例，更多的是應用于類似室內范圍內，根據特定需求實現雙向快速精準互查互找。對于室外的特殊人群防走失應用，可以采取的方式：通過有效連接距離（即通過RSSI信號衰減或者斷開連接，可調）并結合算法進行判斷，從而實現預警提示功能。
發展現狀及趨勢
目前市面上已有大量的藍牙防丟器產品，功能單一且比較類似。隨著無線技術的發展、成熟，防丟器正向著精確位置定位、加入云服務器、加入地圖服務、加入語音服務等方向繼續發展，蘋果、華為、小米也根據各自生態相繼推出一系列防丟器產品。鑒于低成本、低功耗、小體積、技術成熟等優勢，基于藍牙的防丟器產品還是有較廣闊的發展空間。
關于信馳達
深圳市信馳達科技有限公司（RF-Star）是一家專注于射頻通信方案的高科技公司，2010年即獲得美國TI德州儀器公司的認證，是其低功耗無線通信芯片的授權開發商。該公司提供物聯網無線模塊和完整應用方案，包括BLE、Wi-Fi、Wi-SUN、LoRa、ZigBee、Thread等。欲了解更多信息，請訪問公司網站www.icp163.cn或關注微信公眾號“信馳達科技”，購買樣品請在淘寶APP上搜索“信馳達科技”進入官方店鋪購買。
