支持Find My 低功耗藍(lán)牙芯片對(duì)比，蘋(píng)果Air Tag用戶有更多選擇
蘋(píng)果公司在2021年4月20日發(fā)布了AirTag產(chǎn)品，時(shí)間過(guò)去已兩年有余。隨著AirTag產(chǎn)品的發(fā)布，蘋(píng)果的“Find My Network”生態(tài)更加的完善和開(kāi)放，經(jīng)過(guò)兩年的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)多家芯片公司、手機(jī)配件品牌商、以及箱包等行業(yè)的品牌翹楚加入“Find My Network”生態(tài)，提供給用戶更豐富的產(chǎn)品和服務(wù)。
“Find My Network”利用了蘋(píng)果設(shè)備上的低功耗藍(lán)牙技術(shù)，憑借10億級(jí)活躍在線的蘋(píng)果設(shè)備，它建立了一個(gè)遍布全球的尋物網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一個(gè)設(shè)備進(jìn)入“Lost Mode”模式時(shí)（意味著該設(shè)備被認(rèn)為是丟失的），其他使用“Find My”的蘋(píng)果設(shè)備將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行搜索，這樣就有可能找到這個(gè)丟失的設(shè)備。此外，“Find My Network” 還采用了加密和匿名化技術(shù)，以保護(hù)用戶的隱私。
對(duì)于其他品牌的物品，蘋(píng)果公司在2021年推出了一個(gè)名為“Find My”的聯(lián)盟計(jì)劃，目的是讓其它品牌的設(shè)備也可以加入到該網(wǎng)絡(luò)中。這樣，即使你的產(chǎn)品不是蘋(píng)果品牌的，只要是加入到了“Find My Network”中，你也可以通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)定位物品。蘋(píng)果的“Find My Network”生態(tài)中，第三方廠商的Find My產(chǎn)品通過(guò)實(shí)現(xiàn)“Find My Network”技術(shù)成為生態(tài)的關(guān)鍵一環(huán)。
Find My產(chǎn)品受到“Find My Network”技術(shù)協(xié)議的限制，產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的自由度很有限，除了工業(yè)設(shè)計(jì)、響鈴音量、產(chǎn)品續(xù)航或功耗、連接穩(wěn)定性，其他功能體驗(yàn)幾乎一致。很多計(jì)劃加入到了“Find My Network”中的公司在選擇硬件設(shè)計(jì)方案時(shí)，就會(huì)困擾，不知道該如何選擇？因?yàn)楫a(chǎn)品功耗是一個(gè)量化指標(biāo)，可以來(lái)橫向量化對(duì)比。本文將重點(diǎn)分析市場(chǎng)上主要的硬件設(shè)計(jì)方案的產(chǎn)品功耗，來(lái)讓大家對(duì)不同硬件方案有更多的了解。
當(dāng)前市場(chǎng)上主要的硬件設(shè)計(jì)方案有三種。對(duì)于藍(lán)牙產(chǎn)品功耗性能，起決定性作用的就是藍(lán)牙芯片的低功耗設(shè)計(jì)是否優(yōu)秀，所以下面介紹三種方案時(shí)只用藍(lán)牙芯片作為硬件設(shè)計(jì)方案的代表。
方案一是與蘋(píng)果AirTag采用相同芯片型號(hào)（Nordic nRF52832）的硬件方案，下文簡(jiǎn)稱A方案，方案二是采用國(guó)內(nèi)藍(lán)牙BLE芯片大廠泰凌微的硬件方案，下文簡(jiǎn)稱B方案，方案三是主打低價(jià)的國(guó)產(chǎn)藍(lán)牙BLE廠商的硬件方案，下文簡(jiǎn)稱C方案。在對(duì)比三個(gè)方案的功耗前，先把Find My產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)詳細(xì)說(shuō)明一下，每個(gè)狀態(tài)的運(yùn)行功耗和持續(xù)時(shí)間影響著產(chǎn)品的總體續(xù)航水平。
如上圖所示，F(xiàn)ind My產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)包含以下5種狀態(tài)：
1.等待配對(duì)狀態(tài)：產(chǎn)品還未與蘋(píng)果設(shè)備（例如iPhone或者iPad）配對(duì)時(shí)，或者產(chǎn)品從Find My應(yīng)用中移除配對(duì)時(shí)，此狀態(tài)會(huì)發(fā)送等待配對(duì)的藍(lán)牙廣播。為了盡可能快的被蘋(píng)果設(shè)備發(fā)現(xiàn)，此狀態(tài)會(huì)高速?gòu)V播，功耗比較大（AirTag:480uA左右）。考慮到節(jié)省電量和實(shí)際使用情況，一般此狀態(tài)只會(huì)持續(xù)10分鐘就會(huì)停止然后進(jìn)入睡眠狀態(tài)。此狀態(tài)下，功耗大，有利于手機(jī)快速發(fā)現(xiàn)Findmy產(chǎn)品。如果此狀態(tài)下功耗低，有可能會(huì)導(dǎo)致手機(jī)搜索不到設(shè)備，給客戶帶來(lái)不好的體驗(yàn)。所以AirTag在這個(gè)狀態(tài)的功率設(shè)計(jì)比較高。因?yàn)榇藸顟B(tài)出現(xiàn)非常低頻， 所以對(duì)產(chǎn)品續(xù)航影響小。
2.配對(duì)連接狀態(tài)：產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備連接完成配對(duì)過(guò)程，此狀態(tài)產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備交換大量的數(shù)據(jù)，功耗也比較大（AirTag:6.5mA左右），但是正常使用的產(chǎn)品，整個(gè)使用周期中只會(huì)發(fā)生幾次，配對(duì)連接過(guò)程會(huì)持續(xù)10-20秒。此狀態(tài)下，功耗大，有利于手機(jī)快速連接上Findmy產(chǎn)品。如果此狀態(tài)下功耗低，有可能會(huì)導(dǎo)致手機(jī)連接不上設(shè)備，給客戶帶來(lái)不好的體驗(yàn)。所以AirTag在這個(gè)狀態(tài)的功率設(shè)計(jì)比較高。因?yàn)榇藸顟B(tài)出現(xiàn)非常低頻， 所以對(duì)產(chǎn)品續(xù)航影響小。
3.連接并尋找狀態(tài)（產(chǎn)品響鈴）：完成配對(duì)的產(chǎn)品，可以在Find My應(yīng)用中點(diǎn)擊 “播放聲音”按鈕，可以使產(chǎn)品響鈴，來(lái)找到產(chǎn)品。此過(guò)程功耗是最大的狀態(tài)（AirTag:8.3mA左右），響鈴過(guò)一般持續(xù)時(shí)間10-30秒不等，每個(gè)廠家設(shè)計(jì)的不太一樣。按照正常使用的產(chǎn)品，除了剛開(kāi)始拿到產(chǎn)品測(cè)試新功能，后面正常的使用過(guò)程中，找不到時(shí)才會(huì)嘗試“播放聲音”的功能，也是一個(gè)低頻的狀態(tài)。
4.低速連接狀態(tài)：如果已配對(duì)產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備重連時(shí)，會(huì)處于高速連接過(guò)程（高速可以理解為產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備的數(shù)據(jù)交互高速很高），如果沒(méi)有“播放聲音”操作，30秒后就會(huì)進(jìn)入低速連接狀態(tài)。此狀態(tài)下功耗比較低（AirTag：9uA左右），如果產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備不斷開(kāi)，此狀態(tài)會(huì)一直保持著。
5.慢速?gòu)V播狀態(tài)：如果已配對(duì)產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備遠(yuǎn)離，產(chǎn)品與蘋(píng)果設(shè)備藍(lán)牙斷開(kāi)了，此時(shí)產(chǎn)品就會(huì)發(fā)送慢速藍(lán)牙廣播，等待下一次重連被尋找。此狀態(tài)功耗也比較低（AirTag：10uA左右），如果用戶不嘗試“播放聲音”功能，產(chǎn)品會(huì)一直處于此狀態(tài)。
從上述狀態(tài)說(shuō)明中可以看出，對(duì)于一個(gè)正常使用的產(chǎn)品，雖然前三種狀態(tài)比后兩種功耗大很多倍，但持續(xù)時(shí)間很短，使用頻率低，產(chǎn)品絕大部分時(shí)間都處于狀態(tài)4或者狀態(tài)5，影響著產(chǎn)品續(xù)航的功耗主要是狀態(tài)4：低速連接狀態(tài)，和狀態(tài)5：慢速?gòu)V播狀態(tài)。
本文采用的功耗測(cè)試儀器具有100ksps（采樣千次每秒）的采樣率，可以對(duì)藍(lán)牙設(shè)備的高頻脈沖電流進(jìn)行精準(zhǔn)的采樣，更精準(zhǔn)地了解評(píng)估功耗情況。下面看一下每個(gè)方案的狀態(tài)功耗情況（圖中mA等于1000uA，數(shù)值越大，功耗越大）。
各方案功耗對(duì)比圖
A方案的產(chǎn)品代表，蘋(píng)果AirTag，Nutale Air，Chipolo ONE Spot
B方案的代表產(chǎn)品是：MOMAX-BR5。C方案代表產(chǎn)品是：iTag。具體數(shù)據(jù)如下：
部分?jǐn)?shù)值考慮到了當(dāng)前已測(cè)試產(chǎn)品的綜合情況，可以比較清晰對(duì)比出來(lái)，工作狀態(tài)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(lán)牙芯片方案比泰凌微方案功耗又高接近一倍。簡(jiǎn)單來(lái)看，如果是Nordic芯片的產(chǎn)品，一顆2032紐扣電池可以正常使用12個(gè)月；泰凌微芯片的產(chǎn)品，一顆2032紐扣電池可以正常使用的時(shí)間大約為7個(gè)月左右；方案C的產(chǎn)品一顆2032紐扣電池可以正常使用的時(shí)間大約為4個(gè)月左右。經(jīng)過(guò)上述詳細(xì)的對(duì)比后，大家應(yīng)該對(duì)各個(gè)方案的功耗情況都了解了，希望對(duì)大家在選擇Findmy產(chǎn)品或者方案時(shí)有所幫助。
