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| 本文作者： 章远岸 | 2014-12-05 16:49 |
想象这样的场景：树木能监控污染，桥梁能自动报修、植入医疗设备自动检查身体。再想想为这些技术中数不清的感应仪充电供能的情景。那么问题就来了：手机或WiFi信号的通讯方式过于耗电，对电池要求更高，设备也变得越来越昂贵、笨重。
而在华盛顿大学西雅图校区的实验室内，一部神秘设备正向旁边的电脑传输着图片。它可能预示着物联网时代来临的前奏。
这块西雅图的芯片不需要无线电技术，也不需要电池。这依赖于两大技术突破，将开启物联网新篇章。主要技术负责人Joshua Smith教授表示：“近五十年来，电子工业的发展已经发生的翻天覆的变化，而在19世纪发现的无线电信号却一直沿用至今。”
首先，Smith教授意识到，我们的日常生活里，即使相隔千里，仅需一根天线和几部智能电子设备就能接收电视信号中所包含的能量。而这部分能量足以为当下最新的超高效感应仪供电，当然，为WiFi供能还差远了。
其次，该革命性创新技术能让微芯片在没有无线电情况下，向WiFi设备发送数据，如笔记本电脑和手机。
关于上一点，可以想像一下这个场景：一个被困受伤的驴友仅用一面镜子就能向搜救者发送求救信号，他能利用镜子反射太阳光，用摩尔斯码拼出SOS求救信号。同理，Smith提出的“背向散射环境”（Backscatter）技术，能让芯片通过自带的天线来吸收或反射WiFi信号。该天线能快速转换信息模式，用自己的编码模式以1000字节/秒的速度传输信息。
这是手机频宽信号的一小部分，但足以用来传输地理位置和环境状况信息，如果传输过程持续较长，还能上传数码照片。手机或电脑中的app就能解码信息，无需额外硬件支持。
与利用太阳光发送信号一样，Backscatter芯片会请求WiFi信号进行调节。实际上，环境周遭的WiFi热点越多，芯片收集的能量越多。因此，这种芯片非常适用于数字化城市。但目前Backscatter芯片还远不能应用于野外，即使在室内，传输范围也仅限于十来英尺。
当下，Smith团队正在努力将传输范围拓展至覆盖整个房屋。这样就能将WiFi Backscatter技术应用于新一代智能家居的感应仪中，如智能恒温仪、室内空气质检仪、家庭婴儿看护型摄像机、防盗警报等。高昂的电池成本和无线电也许会成为过去式，而上述低成本的技术应用将普及。
上图中，Smith拿着一块闪亮的便携标签，大小与创口贴相似，中间还有细小的亮斑点。他解释道：“这上面有微天线、微集成电路，计算能力非常强大，相当于上世纪五十年代大得能装满整个房间的计算机。而我手上这块东西成本仅5美分。”他确信，在未来不久几年内这款Backscatter技术设备将造福社会。从电视信号、WiFi信号、手机信号塔等媒介吸收能量。
如果Smith成功研发出成本如此低廉的连接感应仪，那么就像那些蓄积的能量一样，期待已久的物联网时代终会到来！
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