無(wú)功耗Wi-Fi將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

　　想象一下未來(lái)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(gè)人資料進(jìn)行通信，存儲(chǔ)有關(guān)個(gè)人日?；顒?dòng)的信息，你能隨時(shí)訪問(wèn)它們，完全不需要電池;內(nèi)嵌在你家里的無(wú)電池傳感器可以按分鐘來(lái)追蹤室內(nèi)溫度變化，并把該信息發(fā)送到溫控器上來(lái)節(jié)省能源。

　　事實(shí)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(cè)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(jià)且易行的方法，來(lái)解決連接這些設(shè)備到物聯(lián)網(wǎng)的電力問(wèn)題，只有解決了供電的問(wèn)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(jì)出了一種能利用無(wú)線電頻率信號(hào)作為動(dòng)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(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為Wi-Fi后向散射技術(shù)，這是第一個(gè)利用Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)連接無(wú)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(wú)需電池的日常嵌入式設(shè)備，”Shyam Gollakota，一位來(lái)自華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的助理教授說(shuō)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(huì)議上發(fā)表他們的成果。該小組還計(jì)劃成立基于該技術(shù)的公司。

　　這項(xiàng)工作基于在此之前曾研發(fā)過(guò)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(guò)現(xiàn)有的廣播、電視和空氣中的無(wú)線信號(hào)，利用其帶來(lái)的能量運(yùn)行，而無(wú)需電池或電線。而單獨(dú)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(kāi)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(shí)其消耗的功率可以忽略不計(jì)。

　　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(hào)。他們通過(guò)反射或不反射的Wi-Fi路由器信號(hào)或稍微有所改變的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)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(cè)到這些細(xì)微的變化，并通過(guò)這些標(biāo)簽來(lái)接收數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，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(huì)想，怎么可能會(huì)有一個(gè)低功耗的器件利用這種微小變化的無(wú)線信號(hào)來(lái)工作？但問(wèn)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(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院電氣與電子工程專(zhuān)業(yè)副教授說(shuō)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(jì)劃將范圍擴(kuò)展到約20米，并申請(qǐng)了該技術(shù)的專(zhuān)利。

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