Konnektivität Wie Smartphones Elektrogeräte steuern

Autor / Redakteur: Claire Steed * / Margit Kuther

Der Funktionsumfang von Elektrokleingeräten steigt stetig, was immer größere Displays und Steuerelemente erfordert. Gleichzeitig sinkt der Gerätepreis. Die Lösung: externe Steuerung via Smartphone.

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Duo: SAM L21 Xplained Pro Evaluation Kit (links) mit dem Bluetooth-LE-4.1-konformen SoC ATBTLC1000
Duo: SAM L21 Xplained Pro Evaluation Kit (links) mit dem Bluetooth-LE-4.1-konformen SoC ATBTLC1000
(Bild: Atmel)

In dem sich rasch verändernden Markt für Konsumgüter werden Elektrokleingeräte immer komplexer und verfügen über interessante neue Merkmale, um die Endanwender zu überzeugen und sich von Wettbewerbsprodukten zu unterscheiden.

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Gleichzeitig stehen die Hersteller durch den Preiskampf auf dem Markt unter einem hohen Druck und müssen ihre Materialkosten möglichst niedrig halten. Dies führt zu einem grundsätzlichen Konflikt: Einerseits benötigt der Endbenutzer eine umfassende Bedienoberfläche für diese zusätzliche Funktionalität in Form von Navigationsmenüs, andererseits ist diese Unterstützung größerer interaktiver Displays, physischer Tasten und Steuerelemente mit erheblichen Kosten und logistischem Aufwand verbunden.

Dies lässt sich an folgendem Beispiel verdeutlichen: ein Unternehmen für Consumer-Elektronik will einen neuen Toaster auf den Markt bringen. Das Gerät soll neben der Anzeige verschiedener Toastfunktionen auch mehrere Benutzereinstellungen speichern und anpassbare Meldungen nach Abschluss des Toastvorgangs darstellen können.

Diese, aus einer Marketingperspektive interessanten Merkmale, erfordern normalerweise ein großes und robustes Display sowie hitzebeständige Bedienelemente, die zudem gegenüber den in einer Küche vorhandenen Herausforderungen wie Flüssigkeiten und Fett unempfindlich sind.

Smartphones und Tablets steuern Elektrogeräte

Es gibt jedoch einen alternativen Ansatz: Heute ist die Verbreitung von Smartphones und Tablets ausreichend hoch, um davon ausgehen zu können, dass jeder Haushalt Zugriff auf eines oder mehrere Geräte hat.

Anstatt die Kosten und die technische Herausforderung für die Integration von Bildschirm und Tasten zu übernehmen, kann der Hersteller die bereits vorhandenen Geräte nutzen. Das Haushaltsgerät, in diesem Fall der intelligente Toaster, wird dann so ausstattet, dass es mit dem Anwender über eine kundenspezifische Smartphone/Tablet-App kommunizieren kann.

Eine Verbindung lässt sich beispielsweise über Bluetooth Low Energy (BLE) herstellen. Die Integration eines BLE-Bauteils in ein Kleingerät wirkt sich nur minimal auf die Materialkosten aus, und bringt dabei zusätzliche Vorteile wie einen niedrigeren Stromverbrauch. Das SoC ATBTLC1000 von Atmel, das konform zu Bluetooth Low Energy 4.1 ist, erlaubt nicht nur einen extrem stromsparenden Betrieb, es ist außerdem auch physisch sehr klein.

Wichtige Merkmale des Atmel-SoCs ATBTLC1000

Folgende Merkmale kennzeichnen das Bluetooth-Low-Energy-4.1-konforme SoC ATBTLC1000 von Atmel:

  • Betriebsspannung: 1,8 V bis 4,3 V
  • Weniger als 1 µA Ruhestrom
  • Weniger als 3 mA / 4 mA TX/RX-Strom (@3,6 V, 0 dBm Pout).
  • Advertising Intervall 100 ms - 61,3 µA
  • Advertising Intervall 1 s - 7 µA
  • Extrem kleines Chipscale-Gehäuse 2,26 mm x 2,14 mm verfügbar

Für die Evaluierung des ATBTLC1000 kann das Erweiterungs-Evaluierungskit von Atmel, das ATBTLC1000 Xplained Pro genutzt werden. Dieses Kit enthält das BLE-Modul ATBTLC1000-MR110CA, das auf dem ATBTLC1000 basiert.

Die XPro-Erweiterung kann in allen Xplained-Pro-Evaluierungskarten eingesteckt werden, die Host-MCUs von Atmel unterstützen. Dadurch lässt sich die vorhandene Host-MCU-Plattform schnell um eine Bluetooth-Smart-Konnektivität erweitern. Durch die Unterstützung der integrierten Entwicklungsplattform Atmel Studio ermöglicht das Kit einen einfachen Zugriff auf die Funktionen des BLE-Moduls ATBTLC1000-MR110CA und erklärt, wie das Bauteil in ein kundenspezifisches Design integriert wird.

Obwohl Bluetooth 4.1 eine kostengünstige Low-Power-Lösung ist, die ganz neue Netzwerkstrukturen erlaubt, wird es hauptsächlich für eine Peer-to-Peer-Kommunikation verwendet. So ist das Haushaltsgerät nur mit dem Telefon des Anwenders verbunden, wenn es sich innerhalb dessen Reichweite befindet und Bluetooth bei beiden aktiviert ist.

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