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

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

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

    華盛頓大學表示，這種新技術需要克服的挑戰(zhàn)在于，傳統(tǒng)的低功率網(wǎng)絡如Wi-Fi與藍牙，所消耗的能量是得以從電視廣播、蜂巢式網(wǎng)絡或Wi-Fi發(fā)射器采集之能量的兩到三倍。Wi-Fi Backscatter這種通訊機制，能讓透過射頻供電的設備透過反射(reflecting)或不反射來自Wi-Fi路由器的信號，將數(shù)據(jù)編碼;現(xiàn)有的設備與傳感器能偵測到由那些反射所產(chǎn)生的Wi-Fi信號強度變化。而因為Wi-Fi Backscatter只是反射、并非產(chǎn)生無線信號，因此只需要不到10mW的電量就能與連網(wǎng)設備溝通。

    華盛頓大學計算機工程電子工程副教授Joshua Smith表示：“你可能會想，一個低功率設備怎么可能造成無線信號的微小變化?但如果你仔細觀察，會發(fā)現(xiàn)環(huán)境中所有Wi-Fi信號的反射都有這種現(xiàn)象。”Wi-Fi Backscatter可達到1kbps的通訊速率，設備之間的距離最長可達2.1公尺，這看起來似乎不那么令人印象深刻，因此華盛頓大學的研究人員打算 將通訊距離拉長到20公尺;該團隊也為該技術申請了專利，并打算成立一家公司來推廣。

    早在19世紀末20世紀初，知名發(fā)明家 Nikola Tesla就提出過無線供電技術，不過一直以來相關解決方案都無法取代隨處可見的AC電線;而現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界也有許多廠商都在開發(fā)短距離的無線充電技術。華盛頓大學計算機科學工程系副教授Shyam Gollakota表示：“要讓物聯(lián)網(wǎng)起飛，我們必須為可能達數(shù)十億臺、嵌入在各種日常用品中的無電池設備提供鏈接性。”

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