CN206805602U - 低功耗蓝牙标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗蓝牙标签，包括低功耗蓝牙芯片、电源装置和动作感应传感器；所述电源装置分别与所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器电连接，以为所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器提供电源；所述动作感应传感器与所述低功耗蓝牙芯片通信连接，以在监测到所述低功耗蓝牙标签的运动状态变化量超过预设阈值时向所述低功耗蓝牙芯片发送通知，以由所述低功耗蓝牙芯片根据接收到的通知发送告警广播信息。本实用新型中，通过动作感应传感器，实时获取低功耗蓝牙标签的运行状态，并在其运动状态变化量超过预设阈值时进行告警通知，从而防止低功耗蓝牙标签被盗。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓝牙技术领域，特别是涉及一种低功耗蓝牙标签。
背景技术
在现有的低功耗蓝牙标签中，一般都是由纽扣电池或者AA电池直接进行供电，如图1所示，其外观小巧，安装方便，但由于纽扣电池和AA电池体积小，相应的电池容量也较低，工作时间较短，一段时间后，就需要更换电池或低功耗蓝牙标签设备，维护成本较高；且低功耗蓝牙标签设备多用于公共场合，不具备防丢功能，极易丢失，也会给用户带来一定的经济损失。
如何解决低功耗蓝牙标签工作时间短、易丢失的问题成为了现如今亟待解决的现状。
实用新型内容
本实用新型提供一种低功耗蓝牙标签，以实时获取低功耗蓝牙标签的运行状态，防止低功耗蓝牙标签被盗。
一种低功耗蓝牙标签，包括低功耗蓝牙芯片，所述低功耗蓝牙标签还包括电源装置和动作感应传感器；
所述电源装置分别与所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器电连接，以为所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器提供电源；
所述动作感应传感器与所述低功耗蓝牙芯片通信连接，以在监测到所述低功耗蓝牙标签的运动状态变化量超过预设阈值时向所述低功耗蓝牙芯片发送通知，以由所述低功耗蓝牙芯片根据接收到的通知发送告警广播信息。
优选地，所述电源装置包括补能设备和储能设备；
所述补能设备与所述储能设备电连接，以为所述储能设备补能。
优选地，所述补能设备具体包括太阳能板和能量采集器；
太阳能板输出端与能量采集器输入端电连接，以将太阳能板输入端采集到的光能转换为电能输出至所述能量采集器输入端。
优选地，所述太阳能板为非晶硅太阳能板。
优选地，所述太阳能板为单晶硅太阳能板。
优选地，所述太阳能板为多晶硅太阳能板。
优选地，所述储能设备具体包括电池和电平转换芯片，
所述能量采集器输出端与电池输入端电连接，以将所述电能输入到所述电池进行充电；
电池输出端与电平转换芯片输入端电连接，以由所述电平转换芯片调整电源电压；
电平转换芯片输出端分别与所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器电连接，以提供电源。
优选地，所述电池为锂聚合物电池。
优选地，所述低功耗蓝牙标签还包括防拆按键，所述防拆按键与所述低功耗蓝牙芯片电连接，以在被触发时向所述低功耗蓝牙芯片发送通知。
优选地，所述防拆按键外包裹有按键帽，所述按键帽嵌于所述低功耗蓝牙标签表面。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
通过本实用新型中动作感应传感器的设计，实时获取低功耗蓝牙标签的运行状态，并在其运动状态变化量超过预设阈值时进行告警通知，从而防止低功耗蓝牙标签被盗。
附图说明
图1是现有技术中低功耗蓝牙标签的供电结构连接示意图；
图2是本实用新型所提供的低功耗蓝牙标签的结构示意图；
图3是本实用新型所提供的低功耗蓝牙标签的具体结构示意图；
图4是本实用新型所提供的低功耗蓝牙标签的工作流程示意图。
具体实施方式
本实用新型提出一种低功耗蓝牙标签，下面结合附图，对本实用新型具体实施方式进行详细说明。
如图2所示，为本实用新型提供低功耗蓝牙标签的结构示意图，包括低功耗蓝牙芯片21、电源装置22和动作感应传感器23；
所述电源装置22分别与所述低功耗蓝牙芯片21和动作感应传感器23电连接，以为所述低功耗蓝牙芯片21和动作感应传感器23提供电源；
所述动作感应传感器23与所述低功耗蓝牙芯片21通信连接，以在监测到所述低功耗蓝牙标签的运动状态变化量超过预设阈值时向所述低功耗蓝牙芯片21发送通知，以由所述低功耗蓝牙芯片21根据接收到的通知发送告警广播信息。
其中，该电源装置22包括补能设备221和储能设备222；
所述补能设备221与所述储能设备222电连接，以为所述储能设备222补能。
进一步的，如图3所示的具体架构图中，该补能设备221具体包括太阳能板2211和能量采集器2212；
太阳能板2211输出端与能量采集器2212输入端电连接，以将太阳能板2211输入端采集到的光能转换为电能输出至所述能量采集器2212输入端。
其中，该太阳能板2211可以为非晶硅太阳能板，或单晶硅太阳能板，或多晶硅太阳能板。
在该储能设备222中，具体包括电池2221和电平转换芯片2222，
所述能量采集器2212输出端与电池2221输入端电连接，以将所述电能输入到所述电池2221进行充电；
电池2221输出端与电平转换芯片2222输入端电连接，以由所述电平转换芯片2222调整电源电压；
电平转换芯片2222输出端分别与所述低功耗蓝牙芯片21和动作感应传感器23电连接，以提供电源。
上述电池2221可以为锂聚合物电池。
通过采用太阳能板2211、能量采集器2212和电池2221的方案实现了该低功耗蓝牙标签的自动充电。由于太阳能是可再生能源，只要有阳光的地方，太阳能板2211就能吸收光能转换为电能。太阳能板2211产生的电能，通过专用的能量采集器2212存储到充电的电池2221中。在设备功耗较低、太阳能板2211和电池2221容量合适，光照较好时，可保证低功耗蓝牙标签的充电速度大于放电速度，有效补充低功耗蓝牙标签电量。
在该低功耗蓝牙标签中还包括防拆按键24，所述防拆按键24与所述低功耗蓝牙芯片21电连接，以在被触发时向所述低功耗蓝牙芯片21发送通知。
在该防拆按键24外还包裹有按键帽，所述按键帽嵌于所述低功耗蓝牙标签表面。
通过上述防拆按键24的设计，使得在低功耗蓝牙标签离开附着物时触发警报广播，管理系统获知低功耗蓝牙标签处于离开附着物状态，从而可以启动防盗流程。
在本实用新型所提供的低功耗蓝牙标签中，其在发送广播时，工作电流是最大的，通常为十几个毫安左右，而总休眠电流低于10uA。低功耗蓝牙标签为减小耗电，通过长时间处于休眠短时间唤醒的方式以较长周期的低频度广播，让管理系统知晓其处于正常工作状态和其大致位置。另一方面，通过动作感应传感器23来检测运动状态，可以及时获得低功耗蓝牙标签的运动状态变化，如果状态变化量超过一定阈值，就触发高频度广播，从而让管理系统更精确知晓低功耗蓝牙标签的运动状态和位置。而动作感应传感器23正常工作电流仅为十几个微安，相比较通过只用高频度广播来判断低功耗蓝牙标签的运动状态变换省电而且有效得多。
该低功耗蓝牙标签发送两种蓝牙广播信息，广播1是符合iBeacon协议的标准广播，广播2是包含低电量报警、移动报警和拆卸报警的自定义协议的报警广播。低功耗蓝牙标签的工作过程如图4所示，具体包括：
1.低功耗蓝牙芯片21以一定的周期T1发送标准蓝牙广播。
2.低功耗蓝牙芯片21以一定的周期T2读取运动感应传感器23值，若数值变化大于一定阈值，则启动短周期报警广播。
3.以一定周期T3采集电池2221电压，对电池2221电量进行监控，若电池2221电量低，则发送报警广播。
4.移动报警。低功耗蓝牙标签内部的动作感应传感器23可以优化选择阈值，在低功耗蓝牙标签被移动时，加速度值超出阈值，即可产生中断唤醒低功耗蓝牙芯片21，并发送报警广播。
5.拆卸报警。拆卸报警是由防拆按键24实现的，该防拆按键24外包裹有按键帽，外露于低功耗蓝牙标签外壳，嵌于所述低功耗蓝牙标签表面，该防拆按键24是以按压的开关形式存在。当低功耗蓝牙标签处于正常安装状态时，该防拆按键24被压下。当低功耗蓝牙标签被拆卸时，防拆按键24弹起，即可产生中断唤醒低功耗蓝牙芯片21，并发送报警广播。
6.低功耗蓝牙标签工作状态正常，进入休眠状态。
针对上述本实用新型所提供的低功耗蓝牙标签，下面以一个具体实施例做详细阐述。
在该具体实施例中，采用定时读取方式，来计算系统功耗变化，如下表1所示：
表1功耗差异
通过上述表1可以看出，低功耗蓝牙芯片广播时间间隔越大，低功耗蓝牙标签的功耗越小，更能发挥出加速度器的低功耗优势。如果低功耗蓝牙芯片1s发送一次广播，则其5s内消耗的电量是128.75mA/ms，而如果5秒内只发送一次蓝牙广播，其它4秒通过读取动作感应传感器数值来确定低功耗蓝牙标签是否被移动，可节省84.50mA/ms的电量，低功耗蓝牙标签可增加将近三倍的工作时间。
假设电池容量为240mAh，是否采用动作感应传感器时计算得到的工作时间差异值，如下述表2所示：
表2工作时间差异
根据上述表2，各前提条件相同，当未采用动作感应传感器时，1s发送一次广播，其理论工作时间为388天。若采用动作感应传感器，5s发送一次广播，读取5次动作感应传感器的值，则低功耗蓝牙标签工作时间增至1180天。
根据上述表格，可见，本实用新型通过使用动作感应传感器，检测低功耗蓝牙标签是否被移动，若无移动，减少了蓝牙广播次数，降低低功耗蓝牙标签功耗，可以增加低功耗蓝牙标签的工作时间，并使低功耗蓝牙标签具备移动报警功能，低功耗蓝牙标签被移动时，动作感应传感器唤醒低功耗蓝牙芯片，发送报警广播；同时通过采用太阳能板充电，所述太阳能板将光源转换为电能输出至能量采集器，能量采集器收集微弱的电能为聚合物锂电池充电，锂聚合物电池通过电平转换芯片，电压降至合适电平，为内部蓝牙芯片和动作感应器提供工作电源，在光照条件好的时候，可使低功耗蓝牙标签处于充电状态，有效地防止电池电量降低。
本实用新型通过使用防拆按键，可保证低功耗蓝牙标签在固定位置被拆卸时引起报警，增加低功耗蓝牙标签的安全性；并且通过电池电压监测，可提醒用户低功耗蓝牙标签工作在低电量状态；通过结合使用动作感应传感器、防拆按键和太阳能板，实时进行电量监测，在保证低功耗蓝牙标签安全性的前提下，可使低功耗蓝牙标签长期运行在低功耗状态下，增加低功耗蓝牙标签寿命，避免了频繁更换电池或者人工为其充电所带来的麻烦。
其中，本实用新型装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种低功耗蓝牙标签，包括低功耗蓝牙芯片，其特征在于，所述低功耗蓝牙标签还包括电源装置和动作感应传感器；
所述电源装置分别与所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器电连接，以为所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器提供电源；
所述动作感应传感器与所述低功耗蓝牙芯片通信连接，以在监测到所述低功耗蓝牙标签的运动状态变化量超过预设阈值时向所述低功耗蓝牙芯片发送通知，以由所述低功耗蓝牙芯片根据接收到的通知发送告警广播信息。
2.根据权利要求1所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述电源装置包括补能设备和储能设备；
所述补能设备与所述储能设备电连接，以为所述储能设备补能。
3.根据权利要求2所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述补能设备具体包括太阳能板和能量采集器；
太阳能板输出端与能量采集器输入端电连接，以将太阳能板输入端采集到的光能转换为电能输出至所述能量采集器输入端。
4.根据权利要求3所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述太阳能板为非晶硅太阳能板。
5.根据权利要求3所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述太阳能板为单晶硅太阳能板。
6.根据权利要求3所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述太阳能板为多晶硅太阳能板。
7.根据权利要求3所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述储能设备具体包括电池和电平转换芯片，
所述能量采集器输出端与电池输入端电连接，以将所述电能输入到所述电池进行充电；
电池输出端与电平转换芯片输入端电连接，以由所述电平转换芯片调整电源电压；
电平转换芯片输出端分别与所述低功耗蓝牙芯片和动作感应传感器电连接，以提供电源。
8.根据权利要求7所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述电池为锂聚合物电池。
9.根据权利要求1-8中任一项所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述低功耗蓝牙标签还包括防拆按键，所述防拆按键与所述低功耗蓝牙芯片电连接，以在被触发时向所述低功耗蓝牙芯片发送通知。
10.根据权利要求9所述低功耗蓝牙标签，其特征在于，所述防拆按键外包裹有按键帽，所述按键帽嵌于所述低功耗蓝牙标签表面。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108200557A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-06-22 | 深圳市联芯互联科技有限公司 | 基于iBeacon技术的通信方法及可穿戴设备 |
| CN110636456A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-12-31 | 浙江华消科技有限公司 | 操作指令的接收方法及装置、操作指令的发送方法及装置 |
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2017
- 2017-05-22 CN CN201720573759.8U patent/CN206805602U/zh active Active
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