新技術(shù)將為穿戴式設(shè)備去電池聯(lián)網(wǎng)化成為現(xiàn)實(shí)

    由于電池這種電源被認(rèn)為不可靠，必須充電或者是定期更換，被看做是移動(dòng)設(shè)備與傳感器的禍根，很有可能會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的最大弱點(diǎn); 因此美國(guó)華盛頓大學(xué)(University of Washington)研究人員想到了一個(gè)好主意：從現(xiàn)有的廣播、電視以及其他無(wú)線信號(hào)中采集能量，他們開發(fā)出一種能讓傳感器、可穿戴式設(shè)備等低能量設(shè)備，不需要使用電池或者是電線就能連接網(wǎng)絡(luò)的方法。

    除了利用射頻做為電源，華盛頓大學(xué)的工程師們也發(fā)現(xiàn)了重復(fù)利用現(xiàn)有Wi-Fi信號(hào)為無(wú)電池設(shè)備提供連網(wǎng)功能的方法;這種稱為Wi-Fi Backscatter的技術(shù)，號(hào)稱是第一個(gè)能讓無(wú)電池設(shè)備與Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施鏈接的方案，奠基于讓低功率設(shè)備如溫度傳感器從廣播、電視與無(wú)線信號(hào)采集能量的較早期研究成果之上。

    華盛頓大學(xué)表示，這種新技術(shù)需要克服的挑戰(zhàn)在于，傳統(tǒng)的低功率網(wǎng)絡(luò)如Wi-Fi與藍(lán)牙，所消耗的能量是得以從電視廣播、蜂巢式網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi發(fā)射器采集之能量的兩到三倍。Wi-Fi Backscatter這種通訊機(jī)制，能讓透過(guò)射頻供電的設(shè)備透過(guò)反射(reflecting)或不反射來(lái)自Wi-Fi路由器的信號(hào)，將數(shù)據(jù)編碼;現(xiàn)有的設(shè)備與傳感器能偵測(cè)到由那些反射所產(chǎn)生的Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度變化。而因?yàn)閃i-Fi Backscatter只是反射、并非產(chǎn)生無(wú)線信號(hào)，因此只需要不到10mW的電量就能與連網(wǎng)設(shè)備溝通。

    華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)工程電子工程副教授Joshua Smith表示：“你可能會(huì)想，一個(gè)低功率設(shè)備怎么可能造成無(wú)線信號(hào)的微小變化?但如果你仔細(xì)觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)環(huán)境中所有Wi-Fi信號(hào)的反射都有這種現(xiàn)象。”Wi-Fi Backscatter可達(dá)到1kbps的通訊速率，設(shè)備之間的距離最長(zhǎng)可達(dá)2.1公尺，這看起來(lái)似乎不那么令人印象深刻，因此華盛頓大學(xué)的研究人員打算 將通訊距離拉長(zhǎng)到20公尺;該團(tuán)隊(duì)也為該技術(shù)申請(qǐng)了專利，并打算成立一家公司來(lái)推廣。

    早在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，知名發(fā)明家 Nikola Tesla就提出過(guò)無(wú)線供電技術(shù)，不過(guò)一直以來(lái)相關(guān)解決方案都無(wú)法取代隨處可見的AC電線;而現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界也有許多廠商都在開發(fā)短距離的無(wú)線充電技術(shù)。華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)工程系副教授Shyam Gollakota表示：“要讓物聯(lián)網(wǎng)起飛，我們必須為可能達(dá)數(shù)十億臺(tái)、嵌入在各種日常用品中的無(wú)電池設(shè)備提供鏈接性。”

    Gollakota 指出：“我們現(xiàn)在可以讓設(shè)備擁有無(wú)線鏈接功能，而且所消耗能量等級(jí)低于一般Wi-Fi設(shè)備。”也參與Wi-Fi Backscatter研發(fā)的華盛頓大學(xué)電子工程博士生Bryce Kellogg表示，該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)之一，是只要透過(guò)軟件更新就能讓現(xiàn)有的家用無(wú)線路由器，擁有與其他家用智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通訊的功能，這大大降低了消費(fèi)者布署新技術(shù)的門坎。<