支持Find My 低功耗藍牙芯片對比,蘋果Air Tag用戶有更多選擇
蘋果公司在2021年4月20日發布了AirTag產品,時間過去已兩年有余。隨著AirTag產品的發布,蘋果的“Find My Network”生態更加的完善和開放,經過兩年的蓬勃發展,已經多家芯片公司、手機配件品牌商、以及箱包等行業的品牌翹楚加入“Find My Network”生態,提供給用戶更豐富的產品和服務。
“Find My Network”利用了蘋果設備上的低功耗藍牙技術,憑借10億級活躍在線的蘋果設備,它建立了一個遍布全球的尋物網絡。當一個設備進入“Lost Mode”模式時(意味著該設備被認為是丟失的),其他使用“Find My”的蘋果設備將會自動進行搜索,這樣就有可能找到這個丟失的設備。此外,“Find My Network” 還采用了加密和匿名化技術,以保護用戶的隱私。
對于其他品牌的物品,蘋果公司在2021年推出了一個名為“Find My”的聯盟計劃,目的是讓其它品牌的設備也可以加入到該網絡中。這樣,即使你的產品不是蘋果品牌的,只要是加入到了“Find My Network”中,你也可以通過這個網絡來定位物品。蘋果的“Find My Network”生態中,第三方廠商的Find My產品通過實現“Find My Network”技術成為生態的關鍵一環。
Find My產品受到“Find My Network”技術協議的限制,產品功能設計的自由度很有限,除了工業設計、響鈴音量、產品續航或功耗、連接穩定性,其他功能體驗幾乎一致。很多計劃加入到了“Find My Network”中的公司在選擇硬件設計方案時,就會困擾,不知道該如何選擇?因為產品功耗是一個量化指標,可以來橫向量化對比。本文將重點分析市場上主要的硬件設計方案的產品功耗,來讓大家對不同硬件方案有更多的了解。
當前市場上主要的硬件設計方案有三種。對于藍牙產品功耗性能,起決定性作用的就是藍牙芯片的低功耗設計是否優秀,所以下面介紹三種方案時只用藍牙芯片作為硬件設計方案的代表。
方案一是與蘋果AirTag采用相同芯片型號(Nordic nRF52832)的硬件方案,下文簡稱A方案,方案二是采用國內藍牙BLE芯片大廠泰凌微的硬件方案,下文簡稱B方案,方案三是主打低價的國產藍牙BLE廠商的硬件方案,下文簡稱C方案。在對比三個方案的功耗前,先把Find My產品的運行狀態詳細說明一下,每個狀態的運行功耗和持續時間影響著產品的總體續航水平。
如上圖所示,Find My產品的運行狀態包含以下5種狀態:
1.等待配對狀態:產品還未與蘋果設備(例如iPhone或者iPad)配對時,或者產品從Find My應用中移除配對時,此狀態會發送等待配對的藍牙廣播。為了盡可能快的被蘋果設備發現,此狀態會高速廣播,功耗比較大(AirTag:480uA左右)。考慮到節省電量和實際使用情況,一般此狀態只會持續10分鐘就會停止然后進入睡眠狀態。此狀態下,功耗大,有利于手機快速發現Findmy產品。如果此狀態下功耗低,有可能會導致手機搜索不到設備,給客戶帶來不好的體驗。所以AirTag在這個狀態的功率設計比較高。因為此狀態出現非常低頻, 所以對產品續航影響小。
2.配對連接狀態:產品與蘋果設備連接完成配對過程,此狀態產品與蘋果設備交換大量的數據,功耗也比較大(AirTag:6.5mA左右),但是正常使用的產品,整個使用周期中只會發生幾次,配對連接過程會持續10-20秒。此狀態下,功耗大,有利于手機快速連接上Findmy產品。如果此狀態下功耗低,有可能會導致手機連接不上設備,給客戶帶來不好的體驗。所以AirTag在這個狀態的功率設計比較高。因為此狀態出現非常低頻, 所以對產品續航影響小。
3.連接并尋找狀態(產品響鈴):完成配對的產品,可以在Find My應用中點擊 “播放聲音”按鈕,可以使產品響鈴,來找到產品。此過程功耗是最大的狀態(AirTag:8.3mA左右),響鈴過一般持續時間10-30秒不等,每個廠家設計的不太一樣。按照正常使用的產品,除了剛開始拿到產品測試新功能,后面正常的使用過程中,找不到時才會嘗試“播放聲音”的功能,也是一個低頻的狀態。
4.低速連接狀態:如果已配對產品與蘋果設備重連時,會處于高速連接過程(高速可以理解為產品與蘋果設備的數據交互高速很高),如果沒有“播放聲音”操作,30秒后就會進入低速連接狀態。此狀態下功耗比較低(AirTag:9uA左右),如果產品與蘋果設備不斷開,此狀態會一直保持著。
5.慢速廣播狀態:如果已配對產品與蘋果設備遠離,產品與蘋果設備藍牙斷開了,此時產品就會發送慢速藍牙廣播,等待下一次重連被尋找。此狀態功耗也比較低(AirTag:10uA左右),如果用戶不嘗試“播放聲音”功能,產品會一直處于此狀態。
從上述狀態說明中可以看出,對于一個正常使用的產品,雖然前三種狀態比后兩種功耗大很多倍,但持續時間很短,使用頻率低,產品絕大部分時間都處于狀態4或者狀態5,影響著產品續航的功耗主要是狀態4:低速連接狀態,和狀態5:慢速廣播狀態。
本文采用的功耗測試儀器具有100ksps(采樣千次每秒)的采樣率,可以對藍牙設備的高頻脈沖電流進行精準的采樣,更精準地了解評估功耗情況。下面看一下每個方案的狀態功耗情況(圖中mA等于1000uA,數值越大,功耗越大)。
各方案功耗對比圖
A方案的產品代表,蘋果AirTag,Nutale Air,Chipolo ONE Spot
B方案的代表產品是:MOMAX-BR5。C方案代表產品是:iTag。具體數據如下:
部分數值考慮到了當前已測試產品的綜合情況,可以比較清晰對比出來,工作狀態4和5的情況下,Nordic方案是泰凌微方案一半的功耗,方案C低端藍牙芯片方案比泰凌微方案功耗又高接近一倍。簡單來看,如果是Nordic芯片的產品,一顆2032紐扣電池可以正常使用12個月;泰凌微芯片的產品,一顆2032紐扣電池可以正常使用的時間大約為7個月左右;方案C的產品一顆2032紐扣電池可以正常使用的時間大約為4個月左右。經過上述詳細的對比后,大家應該對各個方案的功耗情況都了解了,希望對大家在選擇Findmy產品或者方案時有所幫助。