20、基于反向散射通信的技术研究与动态网络共识算法探索

基于反向散射通信的技术研究与动态网络共识算法探索

1. 反向散射通信与情境识别技术

反向散射通信是一种低功耗的无线通信技术，在多个领域展现出了巨大的应用潜力。通过该技术，研究人员设计并开发了一系列无电池、免维护的物联网传感设备，如人体传感器、加速度计、摄像头和温度传感器等。这些设备可用于人类和物体的情境识别，具体应用场景包括：
- 老年人设施监控
- 运动员活动分析
- 人类运动轨迹追踪与野生动物入侵检测
- 儿童社交关系分析
- 风力和地面波动监测
- 商业设施空调管理

为了实现基于软件定义无线电（SDR）系统的反向散射传感，研究人员正在开发一种名为频率偏移标签的超低功耗反向散射标签。该标签由天线、射频开关、振荡器和运动开关组成，无需微控制器，简化了实现过程并降低了能耗。其工作原理是，当频率为$f$的连续波以$\Delta f$的速率在与IEEE 802.15.4兼容的反向散射标签处切换时，反向散射载波信号会出现在$f + \Delta f$和$f - \Delta f$处。

频率偏移标签的应用示例如下：
|应用场景|说明|
| ---- | ---- |
|座位传感器|检测座位是否有人就座|
|计步器|记录步数|
|门传感器|监测门的开关状态|

频率偏移标签的工作流程可以用以下mermaid流程图表示：

graph LR
    A[激励器发射载波信号] --> B[标签接收信号]
    B --> C{运动开关是否开启}
    C -- 是 --&