2、泛在环境反向散射通信技术解析

泛在环境反向散射通信技术解析

物联网与泛在反向散射技术

物联网的终极目标是实现万物互联，让现实世界中的任何物品，哪怕是一粒尘埃，都能被远程感知或控制。例如，农民借助物联网传感器可以远程监测农田的营养水平，及时对枯萎的作物施肥；仓库管理员通过在每个物品上部署物联网传感器，能远程识别、统计和分类大型仓库中的所有物品，无需人工逐一盘点。

与有源无线电相比，反向散射无线电无需产生载波，具有超低功耗和低成本等优势，是有源无线电的理想替代方案。虽然射频识别（RFID）作为一种反向散射技术也具备低功耗的特点，但由于需要昂贵且专用的硬件，增加了部署成本和复杂性，因此难以大规模部署。而泛在反向散射技术凭借其独特的特性，成为实现物联网反向散射的最佳方式之一。

泛在反向散射技术具有以下显著特点：
1. 无电池 ：泛在反向散射无需产生载波，采用无源电路元件，功耗极低，仅为微瓦级别。与有源无线电相比，其功耗降低了几个数量级。这种设计可以显著延长标签的使用寿命，降低维护风险和成本，尤其适用于更换电池困难且需要长电池寿命的应用场景。为进一步降低功耗，一些研究采用唤醒机制，避免持续的传感和传输。当标签不处于工作状态时，会进入睡眠状态以节省电量。为实现完全无电池的方式，研究人员提出将反向散射与能量收集相结合。标签通过能量收集器捕获环境中的能量，包括射频能量、光能和热能，然后将这些能量转化为电能用于标签通信。例如在无线药物领域，人体组织比空气复杂得多，一些病症难以检测和治疗。如果将泛在反向散射应用于医学，一方面无需更换电池可使药物具有更长的使用寿命，以感知和传输人体的健康状况；另一方面，可利用无线药物定位病变区域并进行治疗。
2. 小型化