在物聯網、AI、云計算等技術深度融合的智能化浪潮中,智能手表、心率帶、健康手環(huán)等可穿戴設備正以“健康助手”的形式逐漸融入人們的日常生活。
這些設備通過持續(xù)監(jiān)測心率、睡眠質量、活動水平等健康數據,不僅能幫助用戶主動規(guī)劃健身目標、追蹤運動效果,還能與智能手機和健康管理APP實時同步數據,提供多維度的健康管理見解,是連接個體健康需求與數字化健康服務的關鍵紐帶。
然而,受限于設備體積與電池容量等物理限制,智能可穿戴設備在長時間運行中常面臨“續(xù)航焦慮”。低功耗藍牙(BLE)技術,憑借其核心低功耗特性,能夠大幅降低設備無線傳輸功耗,使設備在長時間健康監(jiān)測、數據同步等場景中保持更持久的續(xù)航表現,是解決此類問題的主流技術方案。
為什么是BLE?
相比經典藍牙技術,BLE優(yōu)化了協(xié)議棧設計、LE Power Control(功率控制)功能與休眠算法等能力,可大幅提升小型終端設備在電池供電條件下的續(xù)航時間,
例如,在智能手表領域,為實現健康監(jiān)測、運動追蹤、環(huán)境感知等功能,其內部通常集成有加速度計、陀螺儀與溫度等傳感器件,用以將使用者的數據指標上傳至手機或其他終端設備進行處理和分析。
在此過程中,如果不對傳輸頻率、傳輸功耗與休眠時間進行控制,那么設備電池將在數小時內快速耗盡。而采用BLE技術則可顯著延長設備續(xù)航時間,極大地減少了用戶頻繁充電的煩惱。
BLE設備在休眠模式下功耗可低至微安級別,僅在需要傳輸數據期間被短暫喚醒,且可快速與目標設備建立連接,完成小數據包的發(fā)送和接收,同時還能通過鏈路層的糾錯機制和重傳機制,保證數據傳輸的準確性和可靠性。
在健康手環(huán)領域,該設備主要用于持續(xù)監(jiān)測用戶的睡眠質量、步數、心率、卡路里消耗等健康數據,并將這些數據上傳至手機或其他終端設備進行處理和分析。
由于健康監(jiān)測需覆蓋用戶全天活動場景(如夜間睡眠、日常通勤、運動時段等),設備需具備極高的續(xù)航能力,而采用BLE技術則可顯著延長設備續(xù)航時間。
此外,該設備還可在維持低功耗的前提下,實現與智能手表、體脂秤、智能手機等多終端的數據互聯,使用者運動時,設備可將實時心率數據同步至手表顯示;運動結束后,又可將卡路里消耗數據推送至體脂秤APP,與體成分分析結果整合生成更精準的健康報告,進一步強化了其在數字化健康管理生態(tài)中的核心作用。
HM-BT4531,低功耗、高性能藍牙模塊
從技術原理到實際應用,BLE協(xié)議的低功耗與高可靠等特性最終都需要通過具體的硬件模塊來實現落地。
在可穿戴設備領域,一款優(yōu)秀的BLE模塊不僅要具備低功耗的核心優(yōu)勢,更需兼顧連接穩(wěn)定性、抗干擾能力及集成便捷性,才能真正將技術價值轉化為用戶可感知的使用體驗。
例如,華普微自主研發(fā)的HM-BT4531就是一款通過BQB認證,通過FCC/CE/IC/SRRC認證,采用智能干擾消除技術,可優(yōu)化藍牙設備連接穩(wěn)定性,在復雜環(huán)境下實現更為可靠的無線連接的低功耗、高性能BLE模塊。

HM-BT4531基于新一代高性能、超低功耗藍牙5.2芯片CMT4531,采用32位ARM? Cortex?-M0 內核最高頻率64MHz片上集成48KB SRAM 256KB FLASH集成先進的5.2 BLE射頻收發(fā)器,搭載集成PCB天線和外置天線座,支持無線數據透傳功能,通過與外部MCU進行通信,可以快速實現BLE從設備與手機、平板等BLE主設備的無線連接和數據通信,外部MCU的資源占用低,可快速集成。
此外,用戶數據格式由上層應用程序自行定義。移動設備可以通過APP對模塊進行寫操作,寫入的數據將通過模塊對外接口發(fā)送給用戶的MCU。
模塊接口收到來自外部MCU的數據包后,將自動轉發(fā)給已經連接的移動設備。用戶需完成主MCU 的代碼設計以及智能移動設備端APP代碼設計。
展望未來,隨著藍牙技術的持續(xù)迭代與創(chuàng)新,BLE模塊將會在傳輸距離、傳輸速率、抗干擾能力及運行功耗等性能指標上取得更大突破,而這也將持續(xù)拓寬可穿戴設備的性能邊界,推動用戶體驗邁向新高度,進一步鞏固BLE協(xié)議在低功耗短距無線通信領域中的核心地位。
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