一种蓝牙信标、蓝牙系统及非接触式激活方法与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种蓝牙信标、蓝牙系统及非接触式激活方法。


背景技术：

2.蓝牙信标主要用于室内定位，商场、机场、办公室、博物馆等场所都可以利用蓝牙信标推送的这些位置信息来提供服务。
3.蓝牙信标在启动后需要处于持续广播的工作状态，为了启动方便，现有的蓝牙信标在出厂的时候就是上电状态，处于定时发送的工作模式，然而蓝牙信标从生产、销售、运输到最后调试安装完成，通常需要数月，甚至更长的时间，对电池造成损耗，影响电池的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于，解决现有蓝牙信标长时间无意义工作而影响电池使用寿命的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种蓝牙信标、蓝牙系统及非接触式激活方法，采用了如下所述的技术方案：
6.该蓝牙信标包括：
7.蓝牙模块、nfc模块和感应模块，nfc模块连接于蓝牙模块和感应模块；
8.其中，当蓝牙模块深度休眠时，蓝牙信标处于未激活状态；当感应模块感应到nfc唤醒源时，nfc唤醒源为nfc模块提供驱动能力，产生有效电平输出信号，以使nfc模块将处于深度休眠模式的蓝牙模块唤醒，并使蓝牙模块进入持续广播的工作状态。
9.进一步地，在一些实施例的优选方案中，蓝牙信标还包括连接电路，蓝牙模块设有i/o接口，nfc模块外置于蓝牙模块，且通过连接电路电连接于i/o接口，nfc模块与蓝牙模块通过连接电路共地连接。
10.进一步地，在一些实施例的优选方案中，连接电路包括滤波电路和保护电路，滤波电路的一端连接nfc模块，另一端接地；保护电路的一端连接滤波电路，另一端连接蓝牙模块的i/o接口。
11.进一步地，在一些实施例的优选方案中，滤波电路包括第一电阻和电容，第一电阻的一端连接nfc模块，另一端连接电容的一端，电容的另一端接地；保护电路的一端连接电容的一端，另一端连接蓝牙模块的i/o接口。
12.进一步地，在一些实施例的优选方案中，保护电路包括第二电阻，第二电阻的一端连接电容的一端，另一端连接蓝牙模块的i/o接口。
13.进一步地，在一些实施例的优选方案中，nfc模块内置于蓝牙模块。
14.进一步地，在一些实施例的优选方案中，感应模块包括感应线圈。
15.为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种蓝牙系统，采用如下所述的技
术方案：
16.该蓝牙信标包括nfc唤醒源和上述的蓝牙信标；
17.当nfc唤醒源与蓝牙信标相互靠近至可通信距离时，蓝牙信标的蓝牙模块能从深度休眠模式中被nfc唤醒源唤醒。
18.进一步地，在一些实施例的优选方案中，nfc唤醒源包括读卡器或移动终端。
19.为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种蓝牙信标的非接触式激活方法，包括以下步骤：
20.设定蓝牙信标在非工作状态时，处于深度休眠的未激活模式；
21.感应nfc唤醒源；
22.当nfc唤醒源与蓝牙信标相互靠近至可通信距离时，蓝牙信标被激活；
23.蓝牙信标被激活后，进入持续广播的工作状态。
24.与现有技术相比，本发明实施例提供的蓝牙信标、蓝牙系统及非接触式激活方法主要有以下有益效果：
25.该蓝牙信标通过将nfc模块连接于蓝牙模块和感应模块，并使蓝牙模块在蓝牙信标生产、销售、运输、安装的过程中，处于深度休眠模式，这样，在这些非工作状态下，蓝牙模块的待机功耗非常低，且nfc模块和感应模块无需单独供电，即功耗为零，故此，有利于降低蓝牙信标的整体功耗，有利于延长蓝牙信标的使用寿命；
26.而当蓝牙信标安装调试完成后，在需进入工作状态时，可以通过nfc唤醒源来激活蓝牙信标，具体地，当感应模块感应到nfc唤醒源时，nfc唤醒源为nfc模块提供驱动能力，产生有效电平输出信号，nfc模块将电平输出信号传递给蓝牙模块，蓝牙模块接收电平输出信号后被激活，以在退出深度休眠后可以进入持续广播的工作状态，不再需要激活，即单次操作即可永久激活蓝牙信标，减少用户操作的频次，有利于维持用户原有的使用习惯。显然，通过实施本发明的蓝牙信标、蓝牙系统及非接触式激活方法，可以有效降低蓝牙信标在生产、销售、运输、安装等过程中的功耗，有利于延长蓝牙信标的使用寿命。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
28.图1是本发明实施例一提供的蓝牙信标的连接框图；
29.图2是图1的蓝牙信标设有连接电路的连接框图；
30.图3是图2的蓝牙信标设有滤波电路和保护电路的连接框图；
31.图4是图3的蓝牙信标设有滤波电路和保护电路的电路连接图；
32.图5是图4的蓝牙信标的感应模块为感应线圈时的电路连接图；
33.图6是本发明实施例二提供的蓝牙信标的连接框图；
34.图7是本发明提供的蓝牙系统的连接框图；
35.图8是本发明提供的蓝牙信标的非接触式激活方法的流程框图。
36.附图中的标号如下：
37.100、蓝牙信标；
38.1、蓝牙模块；
39.2、nfc模块；
40.3、感应模块；
41.4、连接电路；41、滤波电路；r1、第一电阻；c、电容；42、保护电路；r2、第二电阻；
42.200、蓝牙系统；
43.210、nfc唤醒源。
具体实施方式
44.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
45.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
47.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
48.本发明实施例提供一种蓝牙信标100，其中，该蓝牙信标100主要应用于物联网场景，包括但不限于商场、机场、办公室、博物馆等场所的室内定位服务。
49.实施例一
50.如图1所示，蓝牙信标100包括蓝牙模块1、nfc模块2和感应模块3，nfc模块2连接于蓝牙模块1和感应模块3；其中，当蓝牙模块1深度休眠时，蓝牙信标100处于未激活状态；当感应模块3感应到nfc唤醒源210时，nfc唤醒源210为nfc模块2提供驱动能力，产生有效电平输出信号，以使nfc模块2将处于深度休眠模式的蓝牙模块1唤醒，并使蓝牙模块1进入持续广播的工作状态。
51.需要补充的是，蓝牙信标100显著的优点是低功耗，待机时间长，一节纽扣电池就可以维持数十个月的工作时间。但是因为应用场景的要求，很多低功耗蓝牙信标100被安装在户外，需要做防水密封处理，因此没有办法更换电池或者是使用电池绝缘片，也无法通过设置电源开关来控制蓝牙信标100的启闭，以避免水、灰尘等杂物通过电源开关的缝隙进入蓝牙信标100内部，造成内部元器件的损坏，所以目前的低功耗蓝牙信标100在出厂的时候就是上电状态，处于定时发送的持续广播工作状态模式，这种状态会有比较高的持续功耗。
而且低功耗蓝牙信标100由于产品应用的要求，通常体积不大，因此选用电池的容量也是有限的，即使功耗再低，也会严重影响电池的使用寿命。
52.低功耗蓝牙信标100利用nfc原理激活，nfc模块2处于被动模式，nfc唤醒源210需要供电，nfc唤醒源210利用供电的能量来提供射频场，并将数据发送到nfc模块2。nfc模块2不产生射频场，所以可以不需要供电，而是利用感应模块3将nfc唤醒源210产生的射频场转换为电能，nfc模块2接收nfc唤醒源210发送的数据，因此被动模式下蓝牙信标100的nfc模块2不需要单独供电，不产生功耗。
53.可以理解的是，该蓝牙信标100的工作原理大致如下：该蓝牙信标100通过将nfc模块2连接于蓝牙模块1和感应模块3，并使蓝牙模块1在蓝牙信标100生产、销售、运输、安装的过程中，处于深度休眠模式，这样，在这些非工作状态下的深度休眠模式，蓝牙模块1的cpu和外设将全部关闭，功耗会非常低，只有零点几个微安的待机功耗，且这种深度休眠的好处在于蓝牙模块1可以保持工作状态和变量信息，唤醒响应比较快；
54.另外，nfc模块2和感应模块3无需供电，即功耗为零，故此，有利于降低蓝牙信标100的整体功耗，避免无意义的工作，有利于延长蓝牙信标100的使用寿命；而当蓝牙信标100安装调试完成后，在需进入工作状态时，可以通过nfc唤醒源210来激活蓝牙信标100，具体地，当感应模块3感应到nfc唤醒源210时，nfc唤醒源210为nfc模块2提供驱动能力，产生有效电平输出信号，nfc模块2将该电平输出信号传递给蓝牙模块1，蓝牙模块1接收电平输出信号后被激活，以在退出深度休眠后可以进入持续广播的工作状态，不再需要激活，即单次操作即可永久激活蓝牙信标100，减少用户操作的频次，有利于维持用户原有的使用习惯。
55.综上，相比现有技术，蓝牙信标100至少具有以下有益效果：该蓝牙信标100可以有效降低蓝牙信标100在生产、销售、运输、安装等过程中的功耗，有利于延长蓝牙信标100的使用寿命。低功耗蓝牙信标100一直处于深度休眠模式，功耗极低，只有在需要使用时才被激活，利用nfc原理激活，简单易操作，不增加额外功耗，极大提高电池寿命，延长低功耗蓝牙信标100使用时间，适合长时间存储和远距离运输，提升经济效益。利用nfc原理进行激活，无需手动配对，在两个设备之间建立连接仅需不到十分之一秒的时间，连接速度非常快，操作也非常简单，只需要近距离感应就可以实现激活功能，节能、简单、快速、有效，便于低功耗蓝牙信标100批量激活的应用和推广。
56.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图1至图5，对本发明实施例一中的技术方案进行清楚、完整地描述。
57.进一步地，作为本发明实施例一中的一些具体实施方式，如图2所示，蓝牙信标100还包括连接电路4，蓝牙模块1设有i/o接口，nfc模块2外置于蓝牙模块1，且通过连接电路4电连接于i/o接口，nfc模块2与蓝牙模块1通过连接电路4共地连接。可以理解的是，nfc模块2与蓝牙模块1分体设计，因此生产过程中可以分别进行制造，再进行组装配合，分别制造有利于提高生产效率，且即使其中一者制造过程中损坏，也不影响另一者的生产制造，可以降低产品不良率，进而降低产品的整体生产成本。
58.进一步地，作为本发明实施例一中的一些具体实施方式，如图3所示，连接电路4包括滤波电路41和保护电路42，滤波电路41的一端连接nfc模块2，另一端接地；保护电路42的一端连接滤波电路41，另一端连接蓝牙模块1的i/o接口。可以理解的是，nfc模块2与蓝牙模
块1通过硬件i/o接口连接，并共用同一个地线，其中滤波电路41可以有效减少外界信号干扰，确保触发信号是来自nfc唤醒源210，保护电路42起保护作用，防止电流过大而导致i/o接口被损坏。在其他实施例中，连接电路4包括保护电路42，无需设置滤波电路41也可以正常工作。
59.进一步地，作为本发明实施例一中的一些具体实施方式，如图4所示，滤波电路41包括第一电阻r1和电容c，第一电阻r1的一端连接nfc模块2，另一端连接电容c的一端，电容c的另一端接地；保护电路42的一端连接电容c的一端，另一端连接蓝牙模块1的i/o接口。可以理解的是，第一电阻r1和电容c组成的滤波电路41可以有效减少外界信号干扰，确保触发信号是来自nfc唤醒源210。
60.进一步地，作为本发明实施例一中的一些具体实施方式，如图4所示，保护电路42包括第二电阻r2，第二电阻r2的一端连接电容c的一端，另一端连接蓝牙模块1的i/o接口。可以理解的是，第二电阻r2可以降低连接电路4中电流的大小，起到电流保护作用，避免电路过流而损坏蓝牙模块1的i/o接口。在激活蓝牙信标100的过程中，感应线圈靠近nfc唤醒源210，nfc唤醒源210给nfc模块2提供驱动能力，会产生有效电平输出信号，这个信号经过nfc模块2和蓝牙模块1之间，由第一电阻r1、第二电阻r2和电容c组成的连接电路4输入到低功耗蓝牙模块1，低功耗蓝牙模块1原本处于深度睡眠模式，当接收到该电平输出信号时，退出深度睡眠模式。
61.进一步地，作为本发明实施例一中的一些具体实施方式，如图5所示，感应模块3包括感应线圈。可以理解的是，当nfc唤醒源210与感应线圈相互靠近时，通过电磁感应，nfc唤醒源210为nfc模块2提供驱动能力，产生有效电平输出信号，nfc模块2将该电平输出信号传递给蓝牙模块1，从而将蓝牙模块1从深度休眠模式中激活。由于感应线圈可以通过电磁感应产生电流，因此感应模块3和nfc模块2自身都无需单独供电，可以有效节约电能。
62.实施例二
63.请参看图6所示，本实施例的主要技术特征与上述实施例一的大体相同，其与实施例一的主要区别在于：
64.nfc模块2内置于蓝牙模块1。示例性的是，本实施例的蓝牙信标100主要包含低功耗蓝牙soc和感应线圈，其中低功耗蓝牙soc带有nfc功能，即蓝牙模块1与nfc模块2一体设置，优选的，低功耗蓝牙soc可以采用nrf52832芯片，只需要外接感应线圈就可以实现激活功能，有效节省硬件bom成本和电路板空间，系统高度集成，有效减小了蓝牙信标100的体积，适用于对体积有严苛要求的应用场景。
65.基于上述的蓝牙信标100，本发明实施例还提供一种蓝牙系统200，如图7所示，其中，该蓝牙系统200包括nfc唤醒源210和上述的蓝牙信标100，当nfc唤醒源210与蓝牙信标100相互靠近至可通信距离时，蓝牙信标100的蓝牙模块1能从深度休眠模式中被nfc唤醒源210激活。
66.相比现有技术，该蓝牙系统200至少具有以下有益效果：该蓝牙系统200的蓝牙信标100通过将nfc模块2连接于蓝牙模块1和感应模块3，并使蓝牙模块1在蓝牙信标100生产、销售、运输、安装的过程中，处于深度休眠模式，这样，在这些非工作状态下的深度休眠模式，蓝牙模块1的cpu和外设将全部关闭，功耗会非常低，只有零点几个微安的待机功耗，且这种深度休眠的好处在于蓝牙模块1可以保持工作状态和变量信息，激活响应比较快；另
外，nfc模块2和感应模块3无需单独供电，即功耗为零，故此，有利于降低蓝牙信标100的整体功耗，有利于延长蓝牙信标100的使用寿命；而当蓝牙信标100安装调试完成后，在需进入工作状态时，可以通过nfc唤醒源210来激活蓝牙信标100，具体地，当感应模块3感应到nfc唤醒源210时，nfc唤醒源210为nfc模块2提供驱动能力，产生有效电平输出信号，nfc模块2将该电平输出信号传递给蓝牙模块1，蓝牙模块1接收电平输出信号后被激活，以在退出深度休眠后可以进入持续广播的工作状态，不再需要激活，即单次操作即可永久激活蓝牙信标100，减少用户操作的频次，有利于维持用户原有的使用习惯。
67.显然，通过实施本实施例，该蓝牙系统200可以有效降低蓝牙信标100在生产、销售、运输、安装等过程中的功耗，有利于延长蓝牙信标100的使用寿命。低功耗蓝牙信标100一直处于深度休眠模式，功耗极低，只有在需要使用时才被激活，利用nfc原理激活，简单易操作，不增加额外功耗，极大提高电池寿命，延长低功耗蓝牙信标100使用时间，适合长时间存储和远距离运输，提升经济效益。利用nfc原理进行激活，无需手动配对，在两个设备之间建立连接仅需不到十分之一秒的时间，连接速度非常快，操作也非常简单，只需要近距离感应就可以实现激活功能，节能、简单、快速、有效，便于低功耗蓝牙信标100批量激活的应用和推广。
68.进一步地，作为本发明一些实施例中的一种具体实施方式，nfc唤醒源210可以但不限于为具有nfc功能的读卡器或手机、平板电脑等移动终端。可以理解的是，读卡器、手机、平板电脑等体积较小、取放方便，且操作较为简单。
69.基于上述的蓝牙信标100，本发明实施例还提供一种蓝牙信标100的非接触式激活方法，如图8所示，其中，该蓝牙信标100的非接触式激活方法包括以下步骤：
70.s10、设定蓝牙信标100在非工作状态时，处于深度休眠的未激活模式；
71.s11、感应nfc唤醒源210；
72.s12、当nfc唤醒源210与蓝牙信标100相互靠近至可通信距离时，蓝牙信标100被激活；
73.s13、蓝牙信标100被激活后，进入持续广播的工作状态。
74.可以理解的是，该蓝牙信标100的非接触式激活方法中，预先设定蓝牙信标100在生产、销售、运输、安装的过程中，处于深度休眠模式，这样，在这些非工作状态下的深度休眠模式，蓝牙信标100的功耗非常低，蓝牙信标100安装调试完成后，可以通过nfc唤醒源210来激活蓝牙信标100，具体地，当nfc唤醒源210与蓝牙信标100相互靠近至可通信距离，感应模块3感应到nfc唤醒源210时，nfc唤醒源210为nfc模块2提供驱动能力，产生有效电平输出信号，nfc模块2将该电平输出信号传递给蓝牙模块1，蓝牙模块1接收电平输出信号后被激活，并进入持续广播的工作状态，不再需要激活。
75.综上，相比现有技术，蓝牙信标100的非接触式激活方法至少具有以下有益效果：该蓝牙信标100可以有效降低蓝牙信标100在生产、销售、运输、安装等过程中的功耗，有利于延长蓝牙信标100的使用寿命。利用nfc原理激活，简单易操作，不增加额外功耗，极大提高电池寿命，延长低功耗蓝牙信标100使用时间，适合长时间存储和远距离运输，提升经济效益。利用nfc原理进行激活，无需手动配对，在两个设备之间建立连接仅需不到十分之一秒的时间，连接速度非常快，操作也非常简单，只需要近距离感应就可以实现激活功能，节能、简单、快速、有效，便于低功耗蓝牙信标100批量激活的应用和推广。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。