作者：赵小飞
不仅仅蓝牙射频信号可以作为Wiliot标签能量来源，而且WiFi、蜂窝、LoRa等无线射频信号均可驱动其自供电，其技术完成了无源节点获取能量的难点，而其传输距离为3米，未来将实现10米的传输距离，这是因为Wiliot回传主要是通过低功耗蓝牙方式，因此无法解决长距离回传的问题。
（2）基于WiFi的无源物联网
美国华盛顿大学电子工程学院的研究人员提出了通过对射频信号的反射调制技术来实现无源设备供电和传输数据。早在2016年，该学院的研究人员就研发出一种全新的WiFi技术，称之为Passive WiFi，它的设计原理类似于RFID芯片，利用的是射频信号的后向反射通信技术，当附近WiFi路由器发射功率相对较高的射频信号后，无源物联网节点吸收射频信号并调制天线反射系数，将传感器信息传递出去。
Passive WiFi无源节点传输1Mbps和11Mbps所消耗的电量分别仅为14.5µW和59.2µW，这只有正常WiFi节点电量消耗的万分之一和蓝牙、Zigbee节点电量消耗的千分之一，而且能够实现30米的回传距离，甚至有一定的穿墙能力。因此，此类技术在很大程度上能够将无源WiFi扩展到数十倍原有WiFi无法覆盖的场景中。
（3）基于LoRa的广域无源物联网
如果说以上两类技术更多集中在短距离通信技术的无源物联接入研究上，那么在长距离通信技术的无源物联接入研究则对于蜂窝物联网支持无源通信更有参考意义。
2017年，美国华盛顿大学电子工程学院的研究团队在一篇论文中阐述了其将反射调制技术扩展到远距离传输的系统中。如果要进行长距离传输，那么需要克服的一个最大困难就是无源节点回传信号弱的问题，因为回传信号与射频发射源到节点距离和节点到接收距离的平方成反比，当距离足够远时，通过反射调制后需要传输的信号比射频源头传输给它的信号甚至弱一百万倍。
研究人员采用线性扩频技术，提升无源标签回传能力，并与商用的LoRa设备兼容，形成基于LoRa的反射调制系统。在测试中，研究人员成功地从射频源和接收器之间相隔475米的任何位置可以实现无源节点反射调制，成功回传传感器信息；将无源节点与射频源位于同一位置时，接收器最远可达2.8公里，实现了远距离的传输。在这个过程中，节点消耗的电量仅为10µW级别，而这套系统批量生产时，估计每一节点标签的成本仅为10-20美分。
在无源蜂窝物联网支持方面，也已有一些探索，如2018年电子科技大学一篇文论《无源蜂窝物联网协议技术研究》，就是从蜂窝物联网基站和无源终端出发，基于反射调制对超高频RFID与蜂窝网络兼容进行研究，提出了无源蜂窝物联网系统的设计方案，包括蜂窝物联网基站、无源终端软硬件架构以及主流效益的兼容等。虽然还是理论的研究，但可以看出，蜂窝网络支持无源物联网的研究也已经提上议程，5G支持无源物联接入的研究方向也有一定的基础。
在物联网过去发展过程中，无源物联网似乎与蜂窝网络不会有交集。而如今，让5G承载千亿级物联网接入的愿景，对无源物联网支持必不可少，在这一目标驱动下，蜂窝移动通信网络首次和无源物联网紧密结合起来，而且成为未来5G连接中规模最大的群体。
2021移动物联网大会重磅来袭！
点击即可查看
“2021年AIoT产业全景图谱”
