空中取电│2016年十大突破技术

让Wi-Fi 和其他电讯信号为互联网装置提供电能，将大大扩宽小型计算机和传感器的应用面。

无论多小的互联网装置都需要电池或电源线。但这很快就会改变。让装置从周边的电视、 广播、 手机或 Wi-Fi 信号摄取电能，进行工作和通信，这种技术即将商品化。

开发此项技术的华盛顿大学研究人员展示了以此方式获得电能的互联网温度计、运动传感器甚至相机。

以无线方式传输电能并非新概念。但要让设备不用常规电源进行通信是很难的，因为产生无线电信号甚是耗电，从广播、电视和其他通信方式摄取的空气波含的能量很少。

Shyamnath gollakota和他的同事Joshua Smith业已证明微弱的无线电信号确实能满足一个互联网装置的电能需求，他们的一个装置利用所称的后向散射（backscattering）原理，不是发送原信号，而是选择性地反射进入的无线电波，建立新信号——有点像一个受伤的登山者利用太阳和镜子发送SOS信息。采用该技术的装置能从它改造过的信号中吸取部分能量，为自身供电。

“我们可以做到免费通信，”Gollakota说，用于大容量传输的非接触式智能卡的射频识别芯片也依赖后向散射，但它们需要专门的读写器，而且只能在几英寸范围内通信，因为反射信号弱，读写器本身又会产生干扰。

华盛顿大学的技术版本之一，名为无源Wi-Fi（passive Wi-Fi），正由一家衍生公司Jeeva Wireless商业化。无源Wi-Fi通过后向散射Wi-Fi信号，让无电池装置与传统设备（如电脑和智能手机等）连接。在测试中，无源Wi-Fi样机把数据传送

到100英尺之外，实现了穿墙连接。这样做需要改变Wi-Fi接入点的软件，以产生一个额外的信号供无源Wi-Fi设备使用，这会略微增加些功耗。

Smith说，无源Wi-Fi的功耗只是当前Wi-Fi芯片组的万分之一，是一些采用蓝牙LE和ZigBee通信标准的小型连接设备功耗的千分之一，覆盖范围更远。使用无源Wi-Fi通信的装置—— 如一台监控摄像头——可以利用其后向散射的Wi-Fi 信号或电视和广播之类的信号，摄取电能为别的电路供电。

研究人员相信，小的无源Wi-Fi设备制造成本极为低廉，可能不到1美元。未来的智能家居、监控摄像、温度传感器和烟雾报警器应该再也不必更换电池。