18、多跳反向散射传感器网络：原理、设计与性能评估

多跳反向散射传感器网络：原理、设计与性能评估

1. 引言

在当今的无线通信领域，多跳反向散射传感器网络正逐渐成为研究的热点。它为大规模传感器网络的部署提供了一种创新的解决方案，能够实现传感器数据的高效采集、同步传输以及解码中继。本文将详细介绍多跳反向散射传感器网络的相关背景、设计思路以及性能评估方法。

2. 相关工作

• 基于反向散射的传感器
  • RFID系统 ：传统的RFID系统是一种广泛使用的反向散射系统，可根据需求嵌入温度或冲击检测传感器。例如，带有温度传感器的RFID系统用于检测粮仓环境，带有冲击检测传感器的RFID系统与物流管理系统结合以减少运输中的损失。然而，RFID系统存在局限性，需要特殊的阅读器发送特定频率的射频信号，且为保证测量精度，阅读器需每隔十米部署，维护成本高。
  • 环境反向散射技术 ：该技术能将现有无线信号转化为电源和通信介质，已探索了多种环境中的射频信号，如电视、蜂窝、Wi-Fi等。例如，配备血糖传感器的智能隐形眼镜可利用蓝牙和Wi-Fi信号通过反向散射通信实时发送患者的血糖信息，还能实现多媒体数据的传输，如视频流反向散射技术可通过无电池无线摄像头实现高清视频流传输。
• 多标签反向散射网络 ：传统的RFID系统通常包括阅读器、天线和多个标签，多个标签可通过反向散射信号与读写器进行通信和数据传输。现有的一些多标签反向散射系统可由蓝牙和ZigBee刺激，如FreeRider，它可通过MAC协议