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| 本文作者: 章遠(yuǎn)岸 | 2014-12-05 16:49 |

想象這樣的場(chǎng)景:樹木能監(jiān)控污染,橋梁能自動(dòng)報(bào)修、植入醫(yī)療設(shè)備自動(dòng)檢查身體。再想想為這些技術(shù)中數(shù)不清的感應(yīng)儀充電供能的情景。那么問題就來了:手機(jī)或WiFi信號(hào)的通訊方式過于耗電,對(duì)電池要求更高,設(shè)備也變得越來越昂貴、笨重。
而在華盛頓大學(xué)西雅圖校區(qū)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),一部神秘設(shè)備正向旁邊的電腦傳輸著圖片。它可能預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來臨的前奏。
這塊西雅圖的芯片不需要無線電技術(shù),也不需要電池。這依賴于兩大技術(shù)突破,將開啟物聯(lián)網(wǎng)新篇章。主要技術(shù)負(fù)責(zé)人Joshua Smith教授表示:“近五十年來,電子工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)生的翻天覆的變化,而在19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的無線電信號(hào)卻一直沿用至今?!?/p>
首先,Smith教授意識(shí)到,我們的日常生活里,即使相隔千里,僅需一根天線和幾部智能電子設(shè)備就能接收電視信號(hào)中所包含的能量。而這部分能量足以為當(dāng)下最新的超高效感應(yīng)儀供電,當(dāng)然,為WiFi供能還差遠(yuǎn)了。
其次,該革命性創(chuàng)新技術(shù)能讓微芯片在沒有無線電情況下,向WiFi設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù),如筆記本電腦和手機(jī)。
關(guān)于上一點(diǎn),可以想像一下這個(gè)場(chǎng)景:一個(gè)被困受傷的驢友僅用一面鏡子就能向搜救者發(fā)送求救信號(hào),他能利用鏡子反射太陽光,用摩爾斯碼拼出SOS求救信號(hào)。同理,Smith提出的“背向散射環(huán)境”(Backscatter)技術(shù),能讓芯片通過自帶的天線來吸收或反射WiFi信號(hào)。該天線能快速轉(zhuǎn)換信息模式,用自己的編碼模式以1000字節(jié)/秒的速度傳輸信息。
這是手機(jī)頻寬信號(hào)的一小部分,但足以用來傳輸?shù)乩砦恢煤铜h(huán)境狀況信息,如果傳輸過程持續(xù)較長(zhǎng),還能上傳數(shù)碼照片。手機(jī)或電腦中的app就能解碼信息,無需額外硬件支持。
與利用太陽光發(fā)送信號(hào)一樣,Backscatter芯片會(huì)請(qǐng)求WiFi信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)際上,環(huán)境周遭的WiFi熱點(diǎn)越多,芯片收集的能量越多。因此,這種芯片非常適用于數(shù)字化城市。但目前Backscatter芯片還遠(yuǎn)不能應(yīng)用于野外,即使在室內(nèi),傳輸范圍也僅限于十來英尺。
當(dāng)下,Smith團(tuán)隊(duì)正在努力將傳輸范圍拓展至覆蓋整個(gè)房屋。這樣就能將WiFi Backscatter技術(shù)應(yīng)用于新一代智能家居的感應(yīng)儀中,如智能恒溫儀、室內(nèi)空氣質(zhì)檢儀、家庭嬰兒看護(hù)型攝像機(jī)、防盜警報(bào)等。高昂的電池成本和無線電也許會(huì)成為過去式,而上述低成本的技術(shù)應(yīng)用將普及。

上圖中,Smith拿著一塊閃亮的便攜標(biāo)簽,大小與創(chuàng)口貼相似,中間還有細(xì)小的亮斑點(diǎn)。他解釋道:“這上面有微天線、微集成電路,計(jì)算能力非常強(qiáng)大,相當(dāng)于上世紀(jì)五十年代大得能裝滿整個(gè)房間的計(jì)算機(jī)。而我手上這塊東西成本僅5美分?!彼_信,在未來不久幾年內(nèi)這款Backscatter技術(shù)設(shè)備將造福社會(huì)。從電視信號(hào)、WiFi信號(hào)、手機(jī)信號(hào)塔等媒介吸收能量。
如果Smith成功研發(fā)出成本如此低廉的連接感應(yīng)儀,那么就像那些蓄積的能量一樣,期待已久的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代終會(huì)到來!
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