Окружающее обратное рассеяние

Окружающее обратное рассеяние [1] использует существующие радиочастотные сигналы, такие как радио , телевидение и мобильная телефония , для передачи данных без батареи или подключения к электросети. Каждое такое устройство использует антенну для приема существующего сигнала и преобразования его в десятки или сотни микроватт электроэнергии. [2] Оно использует эту мощность для изменения и отражения сигнала с помощью закодированных данных. Антенны на других устройствах, в свою очередь, обнаруживают этот сигнал и могут реагировать соответствующим образом.

Первоначальные реализации могут общаться на расстоянии нескольких футов, даже если передающие вышки находятся на расстоянии до 10,5 километров (6,5 миль). Скорость передачи составляла 1 кбит в секунду между устройствами, расположенными на расстоянии 0,45 метра (1 фут 6 дюймов) друг от друга внутри и 0,75 метра (2 фута 6 дюймов) друг от друга снаружи, что достаточно для обработки текстовых сообщений или других небольших наборов данных. Размеры схемы могут быть такими маленькими, как 1 кв. мм. [2] Более поздняя реализация использует Wi-Fi, [3] Bluetooth , [4] FM-радио [5] и передачи LoRa . [6] [7] Существует технология, позволяющая расширить диапазон связи с обратным рассеянием до 3,4 километров при потреблении 70 мкВт мощности на метке обратного рассеяния. [8]

Такой подход позволит мобильным и другим устройствам взаимодействовать без их включения. [9] Он также позволит взаимодействовать датчикам без питания, что позволит им функционировать в местах, где внешнее питание не может быть удобно подано. [10]

В 2021 году исследователи интегрировали обратное рассеяние радиочастот с Li-Fi для достижения большего радиуса действия с помощью PassiveLiFi. [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Лю, Винсент; Паркс, Аарон; Талла, Вамси; Голлакота, Шьямнат; Везеролл, Дэвид; Смит, Джошуа Р. (2013). «Обратное рассеяние окружающей среды: беспроводная связь из воздуха». Труды конференции ACM SIGCOMM 2013 по SIGCOMM . стр.  39–50 . doi :10.1145/2486001.2486015. ISBN 978-1-4503-2056-6.
  2. ^ ab "Безбатарейная беспроводная связь на короткие расстояния между устройствами". KurzweilAI . Получено 15.08.2013 .
  3. ^ "WiFi Backscatter". iotwifi.cs.washington.edu . Получено 20.11.2020 .
  4. ^ Энсворт, Джошуа Ф.; Рейнольдс, Мэтью С. (сентябрь 2017 г.). «BLE-Backscatter: сверхмаломощные узлы IoT, совместимые со смартфонами и планшетами Bluetooth 4.0 Low Energy (BLE)». Труды IEEE по теории и технике микроволнового излучения . 65 (9): 3360– 3368. Bibcode : 2017ITMTT..65.3360E. doi : 10.1109/TMTT.2017.2687866. ISSN  0018-9480. S2CID  44760506.
  5. ^ "FM Backscatter". smartcities.cs.washington.edu . Получено 20.11.2020 .
  6. ^ "Long-Range Backscatter". longrange.cs.washington.edu . Получено 20.11.2020 .
  7. ^ Пэн, Яо; Шангуань, Лунфэй; Ху, Юэ; Цянь, Юцзе; Линь, Сяньшань; Чэнь, Сяоцзян; Фан, Динъи; Джеймисон, Кайл (2018-08-07). "PLoRa". Труды конференции 2018 года Специальной группы по интересам ACM по передаче данных . SIGCOMM '18. Будапешт, Венгрия: Ассоциация вычислительной техники. стр.  147–160 . doi : 10.1145/3230543.3230567 . ISBN 978-1-4503-5567-4.
  8. ^ Varshney, Ambuj; Pérez-Penichet, Carlos; Rohner, Christian; Voigt, Thiemo (2017-11-06). "LoRea". Труды 15-й конференции ACM по встраиваемым сетевым сенсорным системам . SenSys '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. стр.  1– 2. doi :10.1145/3131672.3136996. ISBN 978-1-4503-5459-2. S2CID  3938018.
  9. ^ Технологический институт Джорджии. «Прорыв в области обратного рассеяния обеспечивает работу IoT-коммуникаторов с почти нулевым энергопотреблением на скоростях 5G повсюду». techxplore.com . Получено 27.06.2021 .
  10. ^ "Технология обратного рассеяния окружающей среды позволяет устройствам общаться без батареек". Gizmag.com. 15 августа 2013 г. Получено 15 августа 2013 г.
  11. ^ «Устройствам IoT больше не нужно будет полагаться на батареи для работы». Hackster.io . Получено 27.11.2021 .
  • Нгуен Ван Хюинь; Динь Тхай Хоанг; Лу, Сяо; Ниято, Дусит; Ван, Пин; Донг Ин Ким (2017). «Связь с обратным рассеянием окружающей среды: современное исследование». arXiv : 1712.04804 . Bibcode :2017arXiv171204804V. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  • Ambient Backscatter на YouTube
  • «Беспроводные устройства работают без батареи благодаря новой технологии связи | UW Today». Uw News . Washington.edu . Получено 15.08.2013 .
  • Обратное рассеяние в окружающей среде: беспроводная связь из воздуха
  • Турбонаддув Окружающая среда Обратное Рассеивание Связь
  • Окружающее обратное рассеяние
  • Ван, Гунпу; Гао, Фэйфей; Фань, Ронгфей; Телламбура, Чинта (2016). «Системы связи с обратным рассеянием окружающей среды: обнаружение и анализ производительности». Труды IEEE по коммуникациям . 64 (11): 4836– 4846. doi : 10.1109/TCOMM.2016.2602341. S2CID  32900498.
  • Цянь, Цзин; Гао, Фэйфэй; Ван, Гунпу; Цзинь, Ши; Чжу, Хунбо (2017). «Некогерентные обнаружения для системы обратного рассеяния окружающей среды». Труды IEEE по беспроводной связи . 16 (3): 1412– 1422. doi :10.1109/TWC.2016.2635654. S2CID  28878453.
  • Исследование окружающего обратного рассеяния
Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ambient_backscatter&oldid=1243112299"