微型節(jié)能無(wú)線電使物聯(lián)網(wǎng)世界變得更加可能

斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了 HitchHike，這是一種微型、超低能耗的無(wú)線電，它可以讓我們更接近一個(gè)完全體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的世界。該小組由電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授 Sachin Katti 和 Katti 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員 Pengyu Zhang 領(lǐng)導(dǎo)。

每個(gè)設(shè)備都可以無(wú)線控制的世界——植入式生物傳感器、可穿戴設(shè)備、智能汽車、智能家居傳感器等等——只不過(guò)是一個(gè)夢(mèng)想，因?yàn)檫€沒(méi)有一種智能且小到足以制造的雙向無(wú)線電有可能。物聯(lián)網(wǎng)需要一種新型節(jié)能 Wi-Fi 無(wú)線電來(lái)將命令從網(wǎng)絡(luò)傳遞到無(wú)數(shù)設(shè)備，而這正是 HitchHike 發(fā)揮作用的地方。

“HitchHike 是第一個(gè)自給自足的 Wi-Fi 系統(tǒng)，僅使用微瓦的能量即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸——幾乎為零，”張說(shuō)。“更好的是，它可以與現(xiàn)有的 Wi-Fi 一起使用，無(wú)需修改或額外的設(shè)備。您現(xiàn)在可以通過(guò)手機(jī)和現(xiàn)成的 Wi-Fi 路由器使用它?！?/p>

HitchHike 因其巧妙的設(shè)計(jì)而得名，該設(shè)計(jì)可以搭便車從智能手機(jī)或筆記本電腦傳入的無(wú)線電波，HitchHike 將這些傳入信號(hào)轉(zhuǎn)換為自己的消息，并在不同的 Wi-Fi 通道上重新傳輸自己的數(shù)據(jù)。該原型的尺寸與一張郵票差不多，但工程師們相信，他們有可能將其制成比一粒米還要小，這將使其可用于無(wú)線心率傳感器等植入設(shè)備。

能源使用一直是物聯(lián)網(wǎng)之旅的障礙。HitchHike 消耗的電流比 Wi-Fi 無(wú)線電少 10，000 倍。事實(shí)上，根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這種微型收音機(jī)的耗電量是如此之小，以至于一個(gè)小電池可以為它供電十年或更長(zhǎng)時(shí)間。它甚至可以從現(xiàn)有的無(wú)線電波中收集能量來(lái)為自己供電——也許是無(wú)限期的。

HitchHike 更像是一個(gè)反射器而不是收音機(jī)。它只是將 Wi-Fi 信號(hào)反射回大氣層——一種稱為反向散射的信號(hào)。作為一臺(tái)真正的收音機(jī)，它必須能夠產(chǎn)生自己的信息，這就是研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)他們所謂的“暗語(yǔ)翻譯”的原因。Wi-Fi 信號(hào)實(shí)際上只不過(guò)是二進(jìn)制世界中無(wú)窮無(wú)盡的 1 和 0 流，標(biāo)準(zhǔn) Wi-Fi 通過(guò)一組預(yù)定義的代碼字進(jìn)行傳輸。HitchHike 將傳入的代碼字轉(zhuǎn)換為自己的數(shù)據(jù)。（例如，如果傳入的代碼字表示零并且 HitchHike 希望它保持為零，它會(huì)原封不動(dòng)地傳遞該代碼字。但是，如果 HitchHike 想要將那個(gè)零更改為一，反之亦然，它會(huì)翻譯它到備用代碼字。）接下來(lái)，

“HitchHike 為使用廣泛可用的 Wi-Fi 基礎(chǔ)設(shè)施廣泛部署低功耗 Wi-Fi 通信打開了大門，并且第一次真正賦能了物聯(lián)網(wǎng)，”張說(shuō)。研究人員表示，HitchHike 可能會(huì)在未來(lái)三到五年內(nèi)集成到無(wú)線設(shè)備中。