功耗僅為藍牙1%的無線芯片面世

近日，總部位于華盛頓州西雅圖的eeva Wireless Inc.宣布，他們突出了一款宣布反向散射（backscatter ）無線芯片Parsair，用于流傳輸實時傳感器數據。據介紹，該芯片數據消耗的功率僅為典型藍牙收發器的1％。

該公司聲稱，其Parsair芯片的功耗比典型的藍牙收發器低100倍，并且在100米的距離內支持的數據速率高達1,000 kbps，而芯片的尺寸僅為1平方毫米。Jeeva說，由于它的低功耗和低成本，將使用戶能夠部署大量傳感器，以實現新的應用。

Jeeva的反向散射系統可與第三方無線電（例如附近的無線路由器）配合使用。Jeeva芯片使用該路由器信號的反射來傳輸數據。由于反射另一個源的RF信號比作為RF發射器消耗的功耗少得多，因此這種方法可以實現具有數十年電池壽命的無線通信。

Jeeva芯片使反射的信號看起來像幾種受支持的無線電協議中的任何一種的標準無線電數據包，使其易于與商品硬件和現有產品生態系統集成。

這提供了連續流式傳輸數據的潛在能力，例如低功率流式音頻設備，高帶寬加速度計傳感器或其他使用小型紐扣電池可持續使用數年的高度交互性設備。

消費者和醫療產品客戶已經在使用該芯片，以實現自動補貨，庫存管理和資產接近度跟蹤。

Jeeva首席執行官Scott Bright在一份聲明中說：“到目前為止，設備可以連續流傳輸無線數據，迅速消耗電池電量，也可以間歇傳輸數據以延長電池壽命，Parsair可以在不傳輸數據的情況下真正傳輸數據。耗盡電池電量，這將改變許多行業和應用程序。它向業界表明，有可能回避傳統的折衷辦法，并以非常低的功率和極低的成本獲得功能齊全的無線連接。”

該公司為一組有限的客戶提供支持，并具有針對特定應用的參考設計。該公司計劃在2021年下半年實現大批量供貨。

反向散射無線電，傳輸距離達到2.8公里

據之前的報道，這個技術源自于華盛頓大學的研究團隊。報道指出，研究人員使用了反向散射無線電，該無線電利用現有的RF信號作為信號源，然后將其用于修改和反射帶有編碼數據的信號。這是無源RFID標簽背后的原理，但直到現在，它已用于幾英尺或幾米的通信，并且通常更接近每秒數kbit的數據速率和較小的數據有效負載（例如身份代碼）。

根據研究團隊的說法，包括Wi-Fi，ZigBee，SigFox，LoRa和LTE-M在內的有源無線電技術可提供可靠的覆蓋范圍和遠距離覆蓋范圍，但功耗卻低，且成本在4至6美元之間。

華盛頓大學于UbiComp 2017上發表的論文中提出了遠距離反向散射無線電系統。該系統可提供長達2.8 km的可靠遠距離通信，較之現有技術，他們在相似距離上傳輸數據所耗費的功耗大幅降低。

由研究團隊原型化的LoRa Backscatter裝置功耗僅為9.25微瓦，工作舉例為100米，并可以由印刷電池和紐扣電池供電。在實驗中，RF源在900MHz ISM頻帶中發送一個單音，后向散射設備使用該單音來合成線性調頻擴頻（CSS）信號。團隊面臨的挑戰是確保接收機處的反向散射信號不會被噪聲淹沒，并且不會受到RF源的干擾。

華盛頓大學對最新技術的貢獻是添加了CSS。即使將反射信號分散在多個頻率上，團隊也可以實現更高的靈敏度，并在更遠的距離上解碼后向散射信號，即使該信號低于噪聲也是如此。

華盛頓大學的遠程反向散射系統在整個4800平方英尺的房屋，覆蓋41個房間的辦公區和一個1英畝的菜園中實現了可靠的覆蓋。顯然，這可能是物聯網的一大福音。

該系統包括三個部分：發射無線電信號的源，對信號進行反射編碼的傳感器以及對信息進行解碼的廉價現成接收器，在這種情況下為Semtech的Sx1276接收器。當傳感器放置在信號源和接收器之間時，系統可以在475米的距離內傳輸數據。當傳感器靠近信號源放置時，接收器可以解碼遠達2.8公里的信息。

“到目前為止，可以遠距離通信的設備已經消耗了很多功耗。在消耗微瓦功率的低功率設備中，要權衡的是它的通信距離很短，”華盛頓大學Paul G. Allen計算機科學與工程學院首席教授和副教授Shyam Gollakota說。“現在我們已經證明了我們可以提供這兩種產品，這將改變許多行業和應用程序，改變游戲規則。”

遠程反向散射系統將由Jeeva Wireless商業化，這是一家由UW計算機科學家和電氣工程師團隊創建的分拆公司。

Jeeva Wireless的首席技術官Vamsi Talla表示：“多年來，人們一直在將連接性嵌入洗衣粉，紙巾和咖啡杯之類的日常對象中，但是問題是實現此目的的成本和功耗。”“這是第一個可以以最低的成本將連接性注入任何設備的無線系統。”