【導讀】該系統的數據傳輸硬件類(lèi)似于 RFID 標簽,它通過(guò)反射 RF 信號進(jìn)行通信,但是新系統不需要預先存在的 RF 信號。
華盛頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)的工程師表示,他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的超低功耗通信方法,只需打開(kāi)和關(guān)閉將電阻器連接到天線(xiàn)的開(kāi)關(guān),即可無(wú)線(xiàn)傳輸信息。
除了翻轉開(kāi)關(guān)所需的能量——在這種情況下,晶體管消耗的能量極少——不需要其他能量來(lái)傳輸信息。
該系統的數據傳輸硬件類(lèi)似于 RFID 標簽,它通過(guò)反射 RF 信號進(jìn)行通信,但是新系統不需要預先存在的 RF 信號。研究人員表示,該系統與從環(huán)境中收集能量的技術(shù)相結合,可能會(huì )產(chǎn)生各種無(wú)需電池或其他電源即可傳輸數據的設備,包括微型傳感器和植入式醫療設備。
在最簡(jiǎn)單的普通無(wú)線(xiàn)電形式中,一個(gè)開(kāi)關(guān)連接和斷開(kāi)一個(gè)強電信號源——可能是一個(gè)振蕩器,它產(chǎn)生每秒波動(dòng) 20 億次的正弦波——到發(fā)射天線(xiàn)。當連接信號源時(shí),天線(xiàn)產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)電波,表示為1;當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電波,表示為0。
研究人員表示,他們的研究表明不需要動(dòng)力信號源。相反,由于電子的熱驅動(dòng)運動(dòng)而存在于所有導電材料中的隨機熱噪聲可以代替驅動(dòng)天線(xiàn)的信號。
研究人員說(shuō),這在不違反熱力學(xué)第二定律的情況下是可能的,因為系統中的接收器是有源的,就像冰箱一樣。接收端攜帶信號的電子通過(guò)有源放大器有效地保持低溫,類(lèi)似于冰箱通過(guò)不斷抽出熱量來(lái)保持內部低溫的方式。
發(fā)射器幾乎不消耗功率,但接收器消耗大量功率,高達 2 瓦。這類(lèi)似于其他超低功耗通信系統中的接收器。幾乎所有的功耗都發(fā)生在對能源使用沒(méi)有限制的基站。
該系統類(lèi)似于反向散射等被動(dòng)通信方法。不同之處在于,在反向散射通信系統中,除了數據發(fā)射器和數據接收器之外,還有產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)電波的第三個(gè)組件。數據發(fā)射器執行的切換具有反射該無(wú)線(xiàn)電波的效果,然后在接收器處接收到該無(wú)線(xiàn)電波。
(作者:EDN綜合報道)
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