省电一万倍，功耗仅59.2μw的被动式WIFI

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省电一万倍，功耗仅59.2μW的被动式WIFI
2016-02-28 电子发烧友网
物联网时代需要许多的感测器，但是这些感测器受限于体积的关系，绝大多数仅能安装电量不高的电池或是完全无法安装。过去研究人员曾经利用Wi-Fi 讯号转换成能源，达成无电池设备通讯的目标，近日则是更进一步研究出被动式Wi-Fi，而且能够相容802.11b 标准。

对于无线通讯而言，基频处理部分受惠于半导体制程持续精进，耗电量能够随之下降，但是射频部分耗电量却没有办法降低，因为发射讯号的能量就是需要这么多。一般来说，Wi-Fi 无线基地台的射频部分耗电量约为100mW，行动装置因为续航力考量约为25mW。这对于电池容量不高的感测器来说负担太大，更别说部分物联网装置根本无法安装电池。

背向散射通讯（Backscatter Communication）已行之有年，利用无线电波同时乘载资讯与电力，让没有电力供应的设备也能够实现双向通讯，譬如悠游卡、一卡通等RFID 技术产品就是应用此原理。过去研究人员曾利用此原理，完成吸收电视或Wi-Fi 讯号作为电力来源，并实现有效通讯的实验，传输速度约为1Kbps、通讯距离约为2 公尺。


▲被动式Wi-Fi 采用802.11b 通讯协定，因此相容市面上Wi-Fi 装置（图片下方WiLab_0000 即为被动式Wi-Fi 装置）。

当时的通讯并无法和现有Wi-Fi 设备相容，仅是将Wi-Fi 讯号转换为电力，再额外以1 组窄频讯号沟通。近日华盛顿大学的研究人员，已经成功将沟通方式变更为符合802.11b，相容市面上现有的Wi-Fi 无线设备，1Mbps 连线速率耗电约14.5μW、11Mbps 耗电量则约59.2μW，并称之为被动式Wi-Fi（Passive Wi-Fi）。相较一般Wi-Fi 设备省电1 万倍，与蓝牙低功耗和ZigBee 相比也省电1 千倍。

传输距离上也有突破，已能够在相距100 英尺（约30.5 公尺）的距离相互通讯，也可以在无障碍物或是穿墙环境中实作。如果未来此项技术能够应用在物联网装置或是感测器上，相比开发新款通讯晶片，被动式Wi-Fi 相容现有Wi-Fi 标准可节省成本，802.11b 传输速度用来传递感测资讯或控制讯号也十分足够。