Bluetooth Smart: Basistechnik für intelligente Anwendungen

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Dialog Semiconductor GmbH

Vorteile von Energy-Harvesting-Techniken

Eine Batterie wie etwa eine Lithium-Knopfzelle sorgt zudem für höhere Testanforderungen, vor allem in kritischen Anwendungen wie in der Medizintechnik. Eine Strom- beziehungsweise Spannungsspitze kann die Knopfzelle unbrauchbar machen. Die Möglichkeit, dies über die gesamte Lebensdauer eines Produkts zu testen, kann sich allerdings als ausgesprochen schwierig erweisen. Hinzu kommt die stetige Selbstentladung der Batterie. Damit verringert sich deren Lebensdauer bezüglich der Lagerzeit als auch während des Betriebs.

Der Übergang zu Energy Harvesting stellt jedoch hohe Anforderungen an die Steuerelektronik. Um eine komfortable Lösung zu bieten, muss die Energiequelle für das Harvesting auf dem normalen Produktgebrauch basieren.

Der Komfort eines batterielosen Designs geht verloren, wenn ein Anwender hohe Anstrengungen unternehmen muss, um Energie für das Gerät zu erzeugen.

Bluetooth Smart und Energy Harvesting in der Medizin

Die Kombination aus der stromsparenden Bluetooth-Smart-Funktechnik und Energy Harvesting ermöglicht vielversprechende Anwendungen, um die Gesundheit und Fitness zu fördern sowie eine kontinuierliche medizinische Überwachung zu ermöglichen. Denn wenn die Elektronik im Inneren eines Produkts so klein und der Stromverbrauch so gering wie möglich ist, vereinfacht sich das Design des Energy-Harvesting-Mechanismus.

So benötigt der SmartBond Bluetooth-Smart-SoC DA14580 von Dialog Semiconductor nur 4,9 mA Strom im Sende- und Empfangsmodus und verbraucht nur 20 µJ Energie pro Verbindung. Er wird in einem kleinen Gehäuse mit 2,5 x 2,5 Millimetern Grundfläche ausgeliefert.

Trotz der kleinen Baugröße handelt es sich um eine vollständige Bluetooth-Smart-Lösung mit Funkanbindung, einem Cortex-M0-Prozessor mit ARM-Architektur mit ausreichend Ressourcen, um Anwendungen ohne externe MCU betreiben zu können, sowie Power-Management und Peripherie. Nur fünf externe Bauteile sind für den Betrieb erforderlich. Da der Betrieb an 0,9 V Spannung erfolgen kann, eignet sich der Baustein sowohl für batteriebetriebene als auch für Energy-Harvesting-Anwendungen. Das Schaubild auf dieser Seite zeigt das Blockdiagramm des DA14580.

Diabetiker müssen sich regelmäßig eine genaue Menge an Insulin spritzen, um die Krankheit zu kontrollieren und gesundheitliche Schäden zu vermeiden. Nach dem Vergleich verschiedener Designs batteriebetriebener Medikamenten-Abgabevorrichtungen, die die richtige Dosis berechnen und diese Information an digitale Dienste (zum Beispiel an eine Smartphone-App) übermitteln, fand der Medizintechnik-Hersteller Cambridge Consultants heraus, dass die gleiche Funktion mit Bluetooth Smart und Energy Harvesting umgesetzt werden kann.

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