電池有時候是移動終端與傳感器的禍根,這種電源并不可靠,必須充電或是定期更換,可能會成為物聯網(IoT)的最大弱點;為此美國華盛頓大學(University of Washington)研究人員想到了一個好主意:通過從現有的廣播、電視以及其他無線信號中采集能量,他們開發出一種能讓傳感器、可穿戴式裝置等低能量設備,不需要電池或電線就能連網的方法。 除了利用射頻做為電源,華盛頓大學的工程師們也發現了重復利用現有Wi-Fi信號為無電池裝置提供連網功能的方法;這種稱為Wi-Fi Backscatter的技術,號稱是第一個能讓無電池裝置與Wi-Fi基礎設施鏈接的方案,奠基于讓低功率裝置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在于,傳統的低功率網絡如Wi-Fi與藍牙,所消耗的能量是得以從電視廣播、蜂窩式網絡或Wi-Fi發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裝置透過反射(reflecting)或不反射來自Wi-Fi路由器的信號,將數據編碼;現有的裝置與傳感器能偵測到由那些反射所產生的Wi-Fi信號強度變化。而因為Wi-Fi Backscatter只是反射、并非產生無線信號,因此只需要不到10mW的電量就能與連網設備溝通。 ![]() 美國華盛頓大學開發的Wi-Fi Backscatter技術示意圖 華盛頓大學計算機工程暨電子工程副教授Joshua Smith表示:“你可能會想,一個低功率裝置怎么可能造成無線信號的微小變化?但如果你仔細觀察,會發現環境中所有Wi-Fi信號的反射都有這種現象。”Wi-Fi Backscatter可達到1kbps的通訊速率,裝置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;而現今產業界也有許多廠商都在開發短距離的無線充電技術。華盛頓大學計算機科學暨工程系副教授Shyam Gollakota表示:“要讓物聯網起飛,我們必須為可能達數十億臺、嵌入在各種日常用品中的無電池裝置提供鏈接性。” Gollakota指出:“我們現在可以讓裝置擁有無線鏈接功能,而且所消耗能量等級低于一般Wi-Fi裝置。”也參與Wi-Fi Backscatter研發的華盛頓大學電子工程博士生Bryce Kellogg表示,該技術最大的優勢之一,是只要透過軟件更新就能讓現有的家用無線路由器,擁有與其他家用智能傳感器、物聯網裝置通訊的功能,這大大降低了消費者布署新技術的門坎。 |