無功耗Wi-Fi將推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

　　想象一下未來的物聯(lián)網(wǎng)世界，手表或其他可穿戴設(shè)備能直接與你的網(wǎng)上個人資料進(jìn)行通信，存儲有關(guān)個人日?；顒拥男畔?，你能隨時訪問它們，完全不需要電池;內(nèi)嵌在你家里的無電池傳感器可以按分鐘來追蹤室內(nèi)溫度變化，并把該信息發(fā)送到溫控器上來節(jié)省能源。

　　事實上，這并不是那么遙不可及的，“物聯(lián)網(wǎng)”將擴(kuò)展數(shù)十億種設(shè)備連入物聯(lián)網(wǎng)。傳感器可以被嵌入到日常用品中，甚至可以幫助監(jiān)測并跟蹤心臟支架結(jié)構(gòu)的安全情況以及健康的程度。但這必須保證能有一種廉價且易行的方法，來解決連接這些設(shè)備到物聯(lián)網(wǎng)的電力問題，只有解決了供電的問題，物聯(lián)網(wǎng)才能飛速發(fā)展。

　　現(xiàn)在，華盛頓大學(xué)工程師設(shè)計出了一種能利用無線電頻率信號作為動力源，并重新使用現(xiàn)有Wi-Fi基礎(chǔ)的設(shè)施，以提供物聯(lián)網(wǎng)連接到這些設(shè)備的新通信系統(tǒng)。這項技術(shù)被稱為Wi-Fi后向散射技術(shù)，這是第一個利用Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施來連接無電池設(shè)備的技術(shù)。

　　“若想要物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能得到發(fā)展，就必須提供潛在的數(shù)十億無需電池的日常嵌入式設(shè)備，”Shyam Gollakota，一位來自華盛頓大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)的助理教授說道。“我們現(xiàn)在有能力，提供使用Wi-Fi連接的設(shè)備，而其功耗比傳統(tǒng)的Wi-Fi設(shè)備功耗要小很多。”

　　研究人員將在本月芝加哥的數(shù)據(jù)通訊特別興趣小組年度會議上發(fā)表他們的成果。該小組還計劃成立基于該技術(shù)的公司。

　　這項工作基于在此之前曾研發(fā)過的低供電設(shè)備，如溫度傳感器或可穿戴技術(shù)，它們可以通過現(xiàn)有的廣播、電視和空氣中的無線信號，利用其帶來的能量運行，而無需電池或電線。而單獨的設(shè)備想利用相同的原理連接到物聯(lián)網(wǎng)尚需進(jìn)一步的研發(fā)。

　　利用Wi-Fi連接到這些設(shè)備所面臨的挑戰(zhàn)是，傳統(tǒng)的、低功耗Wi-Fi消耗的功率將比其得到的功率大很多。研究人員取而代之的是將開發(fā)一種超低功耗的標(biāo)簽型天線和電路，可以支持有Wi-Fi功能的筆記本電腦或智能手機(jī)，同時其消耗的功率可以忽略不計。

　　這些標(biāo)簽的工作原理是“尋找”路由器、筆記本電腦或智能手機(jī)之間的Wi-Fi信號。他們通過反射或不反射的Wi-Fi路由器信號或稍微有所改變的無線數(shù)據(jù)信號來進(jìn)行編碼。具有Wi-Fi功能的設(shè)備，如筆記本電腦和智能手機(jī)將檢測到這些細(xì)微的變化，并通過這些標(biāo)簽來接收數(shù)據(jù)。這樣一來，您的智能手表將可以下載電子郵件或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到你的谷歌電子表格中。

　　“你可能會想，怎么可能會有一個低功耗的器件利用這種微小變化的無線信號來工作？但問題是，如果你正在尋找某種特定的模式，你將可以找到所有其他具有Wi-Fi反射的環(huán)境。”Joshua Smith，計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院電氣與電子工程專業(yè)副教授說道。

　　華盛頓大學(xué)的Wi-Fi標(biāo)簽反向散射技術(shù)，與Wi-Fi設(shè)備以每秒1千比特率進(jìn)行通信，與設(shè)備之間有效距離約為2米。他們計劃將范圍擴(kuò)展到約20米，并申請了該技術(shù)的專利。

　　其他共同合作者包括David Wetherall，華盛頓大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)教授; Bryce Kellogg andAaron Parks，同是電氣工程專業(yè)的博士生。