普及型反向散射通信:物联网的新希望
1. 反向散射通信概述
反向散射通信是物联网(IoT)中至关重要的技术之一,它能为超低功耗传感器提供无处不在的连接。射频识别(RFID)是最广泛使用的反向散射通信技术。
1.1 RFID 的历史
RFID 起源于第二次世界大战。1935 年,雷达被发现并广泛应用于美、英、德军队,但无法区分敌我飞机。后来,德国人发现飞机滑行会改变雷达反射信号,英国人在此基础上发明了敌我识别(IFF)系统。1945 年,Leon Theremin 受启发开发了类似 RFID 技术的苏联间谍工具。直到 1973 年,Mario W. Cardullo 获得第一个 RFID 专利,同年 Charles Walton 获得被动 RFID 系统专利。1999 年,麻省理工学院(MIT)的科学家成立 Auto-ID 中心,致力于标准化 RFID 编码信息格式并降低生产成本。如今,RFID 已广泛应用于物流、零售、医疗等多个领域,但昂贵且专用的 RFID 阅读器限制了其大规模部署。
1.2 普及型反向散射的发展
为解决 RFID 大规模部署的问题,研究人员开始探索利用现有基础设施和商用无线电的环境反向散射。环境反向散射首次提出使用环境电视流量作为激励信号,为反向散射网络提供了新思路。此后,一系列相关技术不断涌现,如 FS 反向散射、BackFi、被动 Wi-Fi 等,但都存在一定局限性。直到 Chameleon 技术的出现,实现了标签使用不受控的有效载波生成原生 Wi-Fi 数据包。
以下是 RFID 和普及型反向散射发展历程的时间线表格:
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