（文章來源：DeepTech）

便攜且真無線的智能家居設(shè)備、低功耗的可穿戴設(shè)備以及無電池智能設(shè)備，這些物聯(lián)網(wǎng)的重大進(jìn)步可能將要實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榧又荽髮W(xué)圣地亞哥分校的電氣工程師研發(fā)了一種超低功耗的 WiFi 無線網(wǎng)卡。

這個(gè)無線網(wǎng)卡封裝在比米粒還要小的芯片上，功率只有 28 微瓦，它可以使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與 WiFi 網(wǎng)絡(luò)通信，而功率僅為現(xiàn)有無線網(wǎng)卡的 1/5000。同時(shí)，這種新的無線網(wǎng)卡可以在高達(dá) 21 米范圍內(nèi)以每秒 2 兆比特的速度傳輸數(shù)據(jù)，這個(gè)速度足以傳輸音樂和 YouTube 上大部分的視頻。

該團(tuán)隊(duì)在 2 月 16 日至 20 日在舊金山舉辦的 2020 年 IEEE 國際固態(tài)電路峰會(huì)（ISSCC 2020）期間展示了其工作。加州大學(xué)圣地亞哥分校電氣和計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授 Dinesh Bharadia 表示：“您可以將手機(jī)、智能設(shè)備，甚至是小型相機(jī)或者各種傳感器連接到該芯片，它可以將設(shè)備中的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到附近的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)。只需要一顆紐扣電池就可以使用數(shù)年。”

商用的無線網(wǎng)卡通常功耗需要幾百毫瓦才能將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與 WiFi 連接。這就導(dǎo)致兼容 WiFi 的設(shè)備需要自身配備很大的電池，頻繁充電或者接入其他外部電源才能維持運(yùn)行。與 Bharadia 教授共同領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作的加州大學(xué)圣地亞哥分校教授 Patrick Mercier 表示：“這款無線網(wǎng)卡的功率足夠低，從現(xiàn)在開始，我們可以不用考慮非得將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備嵌到墻壁使用。未來會(huì)有更多體積更小而且完全無線的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。”

暢想一下，有了這種新的無線網(wǎng)卡，一臺(tái)便攜式的 Google Home 設(shè)備，我們可以隨身攜帶并且使用數(shù)年時(shí)間不用考慮充電，而不像現(xiàn)在拔了插頭幾個(gè)小時(shí)就沒電了。Mercier 教授補(bǔ)充道：“新的無線網(wǎng)卡還可以將目前因?yàn)椴荒軡M足現(xiàn)有 WiFi 的功率需求而沒有實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)連接的設(shè)備，接入物聯(lián)網(wǎng)。例如煙霧報(bào)警器，而且其電池更換不會(huì)有太大的負(fù)擔(dān)。”

這種新的無線網(wǎng)卡是用過一種稱為反向散射的技術(shù)來傳輸數(shù)據(jù)，從而以極低的功率運(yùn)行。它從附近的設(shè)備（例如智能手機(jī)）或者 WiFi 接入點(diǎn)獲取傳入的 WiFi 信號(hào)，修改信號(hào)并將自身的數(shù)據(jù)編碼到該信號(hào)上，然后將信號(hào)反射到另一個(gè)設(shè)備的不同 WiFi 通道或者訪問點(diǎn)。

這項(xiàng)工作建立在低功率 WiFi 無線電技術(shù)基礎(chǔ)之上，Bharadia 教授曾從事該技術(shù)研發(fā)并取得斯坦福大學(xué)的博士學(xué)位。在這項(xiàng)工作中，他與 Mercier 教授合作開發(fā)了這種更低功耗的 WiFi 無線電。他們通過內(nèi)置一個(gè)稱為喚醒接收器的組件來實(shí)現(xiàn)超低功率。僅在需要與 WiFi 信號(hào)通信的時(shí)候，才 “喚醒”WiFi 無線電，因此它可以在其余時(shí)間保持低功率睡眠模式，在這種睡眠模式下只有 3 微瓦的功耗。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該技術(shù)的改進(jìn)還包括用于反向散射數(shù)據(jù)的定制集成電路，這使整個(gè)系統(tǒng)更小且更高效，從而使他們的 WiFi 無線網(wǎng)卡能在更長(zhǎng)的通信范圍（21 米）運(yùn)行。研究人員表示，21 米是智能家居環(huán)境中進(jìn)行操作的實(shí)用距離。

（責(zé)任編輯：fqj）