Anti-lost Device Design using Bluetooth4.1

블루투스4.1 기반 소형 분실방지용 송수신회로 설계

This paper presents on the development of a compact anti-lost device requested recently. The proposed device consists of the master and slave modules based on Bluetooth4.1 technology. To implement a low-power characteristic, an algorithm has been also developed. The transmitting and receiving circuits are designed by using BoT CLE110 module supporting Bluetooth 4.1. The ATmega 328P-AU was used for the control and LP3874EMP was used as a linear regulator. Power consumption of the fabricated product in operating mode is only 10mAh and 35mAh for MCU operating state. Alarm operation distance is $10m{\pm}30%$, the effective radiated power is less than 10mW, the frequency band is designed to operate in the Bluetooth band with 26MHz bandwidth. And algorithms have been developed to extend the battery life. The size of the product was obtained as $45{\times}45{\times}15mm$ for master and $35{\times}35{\times}10mm$ fr slave. After the optimization process, it is expected to be commercialized as a wristwatch for anti-lost device.

본 논문에서는 최근 증가하고 있는 소지품의 분실 방지를 위한 소형 장치의 개발 결과를 제시하고 있다. 제안된 분실 방지 장치 개발을 위해 블루투스4.1 기반의 Slave와 Master로 구성되는 송수신회로로 구성된다. 그리고 저 전력 특성을 구현하기 위해 알고리즘 개발이 병행 되었다. 송수신회로는 블루투스4.1 기능을 지원하는 BoT CLE110 모듈을 사용하였으며, 장치의 제어를 위해 ATmega 328P-AU가 사용되었고 선형 레귤레이터로 LP3874EMP가 사용되었다. 설계된 제품의 소모 전력은 동작 상태에서 35mAh, MCU만 동작 할 경우 10mAh이다. 알람동작거리는 $10m{\pm}30%$, 실효복사전력은 10mW이하, 주파수대역은 블루투스 대역에서 26MHz 이하를 유지하도록 설계되었다. 그리고 Slave와 Master부의 배터리 수명을 연장하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 제품의 크기는 Master($45{\times}45{\times}15mm$), Slave($35{\times}35{\times}10mm$)로 사용자의 편의성을 확보하였다. 본 제품을 최적화 과정을 거쳐 손목시계형 분실 방지 장치로 상용화가 가능할 것으로 기대 된다.