27、普及型反向散射通信的挑战与应用

普及型反向散射通信的挑战与应用

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，能为超低功耗传感器提供无处不在的连接。射频识别（RFID）是最常见的反向散射通信方式，它起源于二战时期。最初，雷达用于检测飞机，但无法区分敌我。后来，英国发明了敌我识别（IFF）系统，为RFID的发展奠定了基础。1945年，苏联开发了类似RFID技术的间谍工具。1973年，首个RFID专利诞生，此后RFID技术不断发展并广泛应用于各个领域。

然而，传统RFID系统需要昂贵且专用的阅读器，这使得其大规模部署变得困难。为了解决这个问题，研究人员开始探索环境反向散射技术，利用现有的基础设施和商用无线电进行通信。环境反向散射技术的发展历程丰富多样，不同的研究成果在提高通信质量、实现多跳通信、兼容商用设备等方面取得了进展，但也存在一些问题，如使用突发和间歇的环境信号作为载波导致通信不稳定等。

2. 普及型反向散射的基本概念

普及型反向散射与传统RFID在原理和特点上存在明显差异。

2.1 原理对比

• RFID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，利用该电流的能量为自身供电，然后通过调整天线的阻抗匹配将射频信号调制后反射回阅读器，阅读器对返回的信息进行解码。
• 普及型反向散射原理 ：普及型反向散射系统由激励器、标签和接收器组成。激励器和接收器均为商用无线电设备，激励器发出的环境信号作为载波。标签反射激励信号，改变信号的幅度、频率或相位，接收器捕获反射信号并提