（文章來源：DeepTech）

便攜且真無線的智能家居設備、低功耗的可穿戴設備以及無電池智能設備，這些物聯網的重大進步可能將要實現，因為加州大學圣地亞哥分校的電氣工程師研發了一種超低功耗的 WiFi 無線網卡。

這個無線網卡封裝在比米粒還要小的芯片上，功率只有 28 微瓦，它可以使物聯網設備與 WiFi 網絡通信，而功率僅為現有無線網卡的 1/5000。同時，這種新的無線網卡可以在高達 21 米范圍內以每秒 2 兆比特的速度傳輸數據，這個速度足以傳輸音樂和 YouTube 上大部分的視頻。

該團隊在 2 月 16 日至 20 日在舊金山舉辦的 2020 年 IEEE 國際固態電路峰會（ISSCC 2020）期間展示了其工作。加州大學圣地亞哥分校電氣和計算機工程學教授 Dinesh Bharadia 表示：“您可以將手機、智能設備，甚至是小型相機或者各種傳感器連接到該芯片，它可以將設備中的數據直接發送到附近的 WiFi 網絡。只需要一顆紐扣電池就可以使用數年。”

商用的無線網卡通常功耗需要幾百毫瓦才能將物聯網設備與 WiFi 連接。這就導致兼容 WiFi 的設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行。與 Bharadia 教授共同領導這項工作的加州大學圣地亞哥分校教授 Patrick Mercier 表示：“這款無線網卡的功率足夠低，從現在開始，我們可以不用考慮非得將物聯網設備嵌到墻壁使用。未來會有更多體積更小而且完全無線的物聯網設備。”

暢想一下，有了這種新的無線網卡，一臺便攜式的 Google Home 設備，我們可以隨身攜帶并且使用數年時間不用考慮充電，而不像現在拔了插頭幾個小時就沒電了。Mercier 教授補充道：“新的無線網卡還可以將目前因為不能滿足現有 WiFi 的功率需求而沒有實現物聯網連接的設備，接入物聯網。例如煙霧報警器，而且其電池更換不會有太大的負擔。”

這種新的無線網卡是用過一種稱為反向散射的技術來傳輸數據，從而以極低的功率運行。它從附近的設備（例如智能手機）或者 WiFi 接入點獲取傳入的 WiFi 信號，修改信號并將自身的數據編碼到該信號上，然后將信號反射到另一個設備的不同 WiFi 通道或者訪問點。

這項工作建立在低功率 WiFi 無線電技術基礎之上，Bharadia 教授曾從事該技術研發并取得斯坦福大學的博士學位。在這項工作中，他與 Mercier 教授合作開發了這種更低功耗的 WiFi 無線電。他們通過內置一個稱為喚醒接收器的組件來實現超低功率。僅在需要與 WiFi 信號通信的時候，才 “喚醒”WiFi 無線電，因此它可以在其余時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。

研究團隊對該技術的改進還包括用于反向散射數據的定制集成電路，這使整個系統更小且更高效，從而使他們的 WiFi 無線網卡能在更長的通信范圍（21 米）運行。研究人員表示，21 米是智能家居環境中進行操作的實用距離。

（責任編輯：fqj）