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科技来袭 免电池也能实现物联网?

2014-08-18 11:04
Hsiao Chen
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  电池有时候是行动装置与感测器的祸根,这种电源并不可靠,必须充电或是定期更换,可能会成为物联网(IoT)的最大弱点;为此美国华盛顿大学(University of Washington)研究人员想到了一个好主意:藉由从现有的广播、电视以及其他无线讯号中采集能量,他们开发出一种能让感测器、可穿戴式装置等低能量设备,不需要电池或电线就能连网的方法。

  除了利用射频做为电源,华盛顿大学的工程师们也发现了重复利用现有Wi-Fi讯号为无电池装置提供连网功能的方法;这种称为Wi-Fi Backscatter的技术,号称是第一个能让无电池装置与Wi-Fi基础设施连结的方案,奠基于让低功率装置如温度感测器从广播、电视与无线讯号采集能量的较早期研究成果之上。

  华盛顿大学表示,这种新技术需要克服的挑战在于,传统的低功率网路如Wi-Fi与蓝牙,所消耗的能量是得以从电视广播、蜂巢式网路或Wi-Fi发射器采集之能量的两到三倍。Wi-Fi Backscatter这种通讯机制,能让透过射频供电的装置透过反射(reflecting)或不反射来自Wi-Fi路由器的讯号,将资料编码;现有的装置与感测器能侦测到由那些反射所产生的Wi-Fi讯号强度变化。而因为Wi-Fi Backscatter只是反射、并非产生无线讯号,因此只需要不到10mW的电量就能与连网设备沟通。

  华盛顿大学电脑工程暨电子工程副教授Joshua Smith表示:你可能会想,一个低功率装置怎么可能造成无线讯号的微小变化?但如果你仔细观察,会发现环境中所有Wi-Fi讯号的反射都有这种现象。Wi-Fi Backscatter可达到1kbps的通讯速率,装置之间的距离最长可达2.1公尺,这看起来似乎不那么令人印象深刻,因此华盛顿大学的研究人员打算将通讯距离拉长到20公尺;该团队也为该技术申请了专利,并打算成立一家公司来推广。

  早在19世纪末20世纪初,知名发明家Nikola Tesla就提出过无线供电技术,不过一直以来相关解决方案都无法取代随处可见的AC电线;而现今产业界也有许多厂商都在开发短距离的无线充电技术。华盛顿大学电脑科学暨工程系副教授Shyam Gollakota表示:“要让物联网起飞,我们必须为可能达数十亿台、嵌入在各种日常用品中的无电池装置提供连结性。”

  Gollakota指出:我们现在可以让装置拥有无线连结功能,而且所消耗能量等级低于一般Wi-Fi装置。也参与Wi-Fi Backscatter研发的华盛顿大学电子工程博士生Bryce Kellogg表示,该技术最大的优势之一,是只要透过软体更新就能让现有的家用无线路由器,拥有与其他家用智慧感测器、物联网装置通讯的功能,这大大降低了消费者布署新技术的门槛。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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