32、无处不在的反向散射通信：技术突破与应用前景

无处不在的反向散射通信：技术突破与应用前景

在当今物联网飞速发展的时代，无线通信技术的能耗和成本问题日益凸显。反向散射通信作为一种极具潜力的技术，为解决这些问题提供了新的思路。它能够为超低功耗传感器提供无处不在的连接，在物联网领域展现出巨大的应用前景。

1. 反向散射通信的发展历程

反向散射通信的发展源远流长，其中射频识别（RFID）是最为广泛应用的反向散射通信技术。RFID起源于二战时期，最初用于区分敌我飞机。随着时间的推移，RFID技术不断发展，应用范围也越来越广泛，涵盖了物流、零售、医疗等多个领域。然而，传统的RFID系统需要昂贵且专用的阅读器，这限制了其大规模部署。

为了解决这一问题，研究人员开始探索利用环境信号作为载波的环境反向散射技术。从最初利用环境电视流量作为激励信号，到后来一系列基于Wi-Fi、蓝牙、LTE等信号的反向散射系统的出现，反向散射通信技术不断取得突破。例如，Hitchhike提出了使用商品Wi-Fi的实用反向散射方案，X-Tandem实现了与商用Wi-Fi设备兼容的多跳反向散射。

2. 反向散射通信的基本概念

• RFID与普遍反向散射的原理 ：典型的RFID系统由阅读器和标签组成，阅读器发送连续波，标签接收射频信号并产生感应电流，通过调整天线阻抗匹配将信号调制回阅读器。而普遍反向散射则由激励源、标签和接收器三个不同类型的设备组成，激励源发出的环境信号作为载波，标签反射激励信号，接收器捕获反向散射信号以提取标签嵌入的信息。
• 两者的区别
  • 激励源和接收器