智能资产追踪标签：包裹追踪的未来

品慧电子讯2018年底，我们当时正在考虑安排哪些同事前往2019 CES消费电子展参展，那时我们不知道这将是我们大多数人近几年中最后一次亲身参加的大型展会。那年早些时候，我们认识了一家总部位于美国加州伯克利的印刷电池制造商。他们的标志性产品是信用卡大小、厚度不到1毫米、灵活的一次性电池。

我们当时有一个想法，就是创建小巧、轻薄且低成本的低功耗蓝牙（BLE）标签、信标、寻物器、记录器。我们的一位同事基于我们的低功耗蓝牙SoC DA14531快速构建了两个原型设计，并在CES 2019上展出，获得了非常积极的评价。我们演示了将这两个标签连接到一个网关，该网关确定RF信号强度以估算距离，并识别每个标签。该初次演示的设计不包含任何附加功能，例如传感器。

积极的客户反馈促使我们重新思考低功耗蓝牙连接的标签还有哪些其他用途，这激发了我们开始设计新一代标签产品。我们需要的不仅仅是少量样品，因此我们与第三方制造商合作设计了一款小型柔性箔PCB，并集成了低功耗蓝牙DA14531 SoC、一个8 Mbit闪存、多个传感器（湿度和温度、环境光、三轴加速度计），并使其能够轻松地与上述提及的一次性印刷电池组合。

该概念验证（PoC）方案现已可提供，可用于各种场景，例如：

● 使用环保、电池供电、配备标准射频无线电的标签，为食品、药品和其他对存储环境敏感的商品进行数据记录和报告；

● 库存控制，例如：使用智能手机或平板电脑即可扫描中型仓库里的数千件货品；

● 暴露检测，例如：记录光线暴露情况、对外界环境暴露和加速度。

瑞萨电子对Dialog的收购提供了一个独特的机会，使得Dialog低功耗蓝牙、超低功耗Wi-Fi和闪存解决方案可以很好地与瑞萨电子的传感器、其他无线电（如LTE CAT-M1）或ULP MCU相结合，将我们的解决方案拓展到更广泛的工业和消费市场。我们的新型概念验证方案由瑞萨HS3001湿度和温度传感器、DA14531 BLE和AT25XE081D 8-Mbit超低泄漏SPI闪存组成。一个额外的MC3635三轴加速度计和一个低压环境光传感器为系统提供了很好的补充（见图1）。

图1. 智能资产追踪标签解决方案

与此解决方案相比，现有的数据记录标签要么使用NFC进行通信，由于其电池太小，无法为我们竞争对手的无线电供电，或者如果它们包含普遍的有源无线电，如BLE或Wi-Fi，那么为了可以长时间重复使用，它们则使用体积较大的电池，并且需要自己的管理系统以进行再利用和回收。与之形成鲜明对比的是，我们配备低功耗蓝牙的解决方案不仅可以记录温度和其他环境数据，还可以让用户实时读取这些数据，并在货物损坏或丢失之前进行干预。由于此概念验证方案使用BLE进行无线通信，因此仅需一部标准的智能手机或平板电脑就可以进行操作，无需特殊的收发器或特殊的基础设施。此外，由Imprint Energy公司制造的印刷电池可以作为普通生活垃圾处理，因为它不含任何对环境有害的成分。

有意思的是，与电池供应商和第三方制造商合作，在定义和设计新产品样品的过程中，在第一个样品开发出来之前，我们就已经获得了多次与潜在客户接触的机会。我们已提供多种软件应用和标签硬件，可支持各种客户需求，从简单的信标功能、数据记录，到使用结合了基于Linux-OS的通用中枢的智能库存管理功能。此外，瑞萨电子还与多家客户合作开发了各种应用，例如具有电子墨水屏的电子货架标签，可用简单的纽扣电池提供多年电池寿命；配有一次性电池和可充电电池的基于BLE的“寻物器”；以及该领域的更多解决方案。

此概念验证方案旨在为一些客户特定项目提供一个高级开发平台。不过，取决于客户需求，其他电池、传感器、内存要求等可能会影响实际产品开发。没有相应工程资源的客户也可以利用我们与第三方设计公司和制造商已经合作开发的成果。

来源：Dialog半导体公司，作者：Michael Joehren，Dialog半导体公司（瑞萨电子全资子公司）解决方案架构师

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