如何延长智能工厂无线信标的使用寿命呢（如何延长智能工厂无线信标的使用寿命时间）

工业4.0 为我们提供了高度数字化和互联的智能工厂，以实现自适应制造并提高吞吐量。这些制造设施中增加的智能不仅提高了生产力，而且还可以实时识别和修复工厂车间的任何故障，而几乎不需要人工干预。在过去的几十年里，自动化一直是提高工厂效率的关键驱动力。随着通信、大数据、人工智能(AI) 和物联网(IoT) 的进步，我们离工厂真正的智能越来越近。

互联工厂使用物联网框架来连接整个工厂车间的设备、资产和传感器。这些传感器和设备不仅从工具和机器收集数据，还从材料、货物、室内车辆甚至工厂车间的人员收集数据。从这些连接设备收集的数据可以使用人工智能(AI) 进行分析，以识别趋势、模式和对工厂车间日常运营和工作的关键见解，最终减少机器停机时间并提高工厂灵活性。

为了实现这种无缝连接，无线信标被附加到设备和材料上，从而可以通过简单的基于智能手机的应用程序或更复杂的基于服务器的系统来跟踪它们。这些信标必须体积小、经济高效且持久耐用，同时由廉价的一次性电池供电。这些应用中使用的无线技术可能包括Wi-Fi、低功耗蓝牙(BLE)、超宽带(UWB) 和射频识别(RFID)，每种技术都有不同程度的定位精度、范围和电池寿命。最后，信标的电子设备必须消耗最少的功率。 BLE 信标在许多应用中通常受到青睐，因为它们提供高定位精度，同时价格便宜且功耗低。

图2 显示了典型的信标框图。单个碱性电池通过DC-DC 升压调节器提供高达2700mAh 的电量，为板载控制器、传感器和无线电供电。尽管本示例使用AA 电池，但在某些系统中使用单个纽扣电池并不罕见。

图2. 典型信标框图

各种传感器收集数据，然后在20 毫秒内通过无线电传输到中央接收器。在接下来的980 毫秒内，信标处于睡眠模式。在睡眠模式下，升压转换器加载有0.73A 漏电流，数据传输需要3.2mA 峰值无线电电流脉冲。升压转换器负载曲线如图3 所示。

图3. 信标电流曲线

在典型的室内资产跟踪应用中，系统仅使用一节碱性电池就必须持续两年。典型的升压稳压器具有0.2A 漏电流、10A 静态电流、85% 峰值效率和50% 低电流效率。假设输入电压为1.5V，输出电压为3.3V，输出睡眠电流为0.73A，则从电池汲取的平均电流为168A，导致电池在两年内连续下降61天。

MAX17222毫微功耗同步升压转换器解决了之前解决方案的缺点。该器件具有高效率、400mV 至5.5V 输入范围、0.5A 峰值电感器电流限制以及可使用单个标准1% 电阻器选择的输出电压。新颖的真正关断模式产生纳安范围内的漏电流，使其成为真正的纳功率器件。

真正的关断功能将输出与输入断开，没有正向或反向电流流动，从而产生非常低的泄漏电流。如果使用上拉电阻来启用/禁用操作，则还必须考虑真正关断模式下的上拉电流。相比之下，如果使能（EN）引脚由由不同电源供电的推挽式外部驱动器驱动，则没有上拉电流，并且关断电流仅为0.5nA，远低于典型情况下的0.2nA前面讨论过A。

该升压转换器的峰值电流效率为92.5%，总输入静态电流为1.15A，关断电流为0.5nA，因此该信标的使用寿命比典型稳压器长两个月以上（参见表1）。

表1. 两种稳压器的电池寿命比较

2700mA，输入电压=1.5V，输出电压=3.3

MAX17222使用传统的电阻分压器和单个输出选择电阻(RSEL)来设置输出电压值。该芯片采用专有方案读取RSEL 值，仅在启动期间消耗高达200A 的电流。单个标准1% 电阻可设置33 种不同输出电压中的一种，在100.1V 和8V 之间以5mV 增量间隔。结果是略微减少了物料清单(BOM)（减少了一个电阻器）、简化了库存（单个稳压器适用于多种应用）以及降低了静态电流。

审稿编辑：郭婷