無(wú)源通信，打通智能產(chǎn)業(yè)傳輸最后一公里

　　移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)，為智能硬件的應(yīng)用奠定了重要的基礎(chǔ)。得益于無(wú)線通信的技術(shù)發(fā)展，能令設(shè)備在一定范圍內(nèi)自由移動(dòng)，使得設(shè)備服務(wù)的范圍得到長(zhǎng)足的擴(kuò)展。目前，業(yè)界正在推動(dòng)家居乃至城市等與物聯(lián)網(wǎng)融合，共同打造以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能化體系。

　　作為智能化技術(shù)體系的首要環(huán)節(jié)——感知層，其主要進(jìn)行環(huán)境信息的識(shí)別、采集、處理，為智慧城市的高效運(yùn)行提供基礎(chǔ)信息。近幾年，得益于自動(dòng)化短距離無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的傳感器已滲透到我們生活中的方方面面，使得智慧城市的感知層得到進(jìn)一步延伸，擴(kuò)大了感知的范圍，增強(qiáng)了感知的能力，極大的提高了智能化設(shè)備對(duì)環(huán)境的互動(dòng)水平。

　　然而，無(wú)論什么設(shè)備，要為用戶提供服務(wù)，能源是必不可少，哪怕是設(shè)備間最基本的通信都需消耗能源。如果各傳感器單元使用以電池為驅(qū)動(dòng)的技術(shù)，電池的更換和管理將成為巨大的負(fù)擔(dān)，更別說(shuō)還要考慮電源散熱等問(wèn)題。為了進(jìn)一步降低對(duì)電源的依賴，目前低功耗無(wú)線無(wú)源通信技術(shù)，正逐漸受到各大企業(yè)的青睞。

　　試想一下，在一棟采用無(wú)源技術(shù)解決方案的建筑中，所有的無(wú)線電模塊都不需要再安裝電池，不僅可以像基于別的低功耗無(wú)線電協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電器設(shè)備那樣，省去大量的布線成本，同時(shí)還可以省去大量的電池成本以及更換電池的人工成本。

　　EnOcean無(wú)線電技術(shù)

　　EnOcean無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)被采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“ISO/IEC 14543-3-10”，這也是世界上唯一使用能量采集技術(shù)的無(wú)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。EnOcean能量采集模塊能夠采集周圍環(huán)境產(chǎn)生的能量，從光、熱、電波、振 動(dòng)、人體動(dòng)作等獲得微弱電力。這些能量經(jīng)過(guò)處理以后，用來(lái)供給EnOcean超低功耗的無(wú)線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)數(shù)據(jù)線，無(wú)電源線，無(wú)電池的通訊系統(tǒng)。 EnOcean無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz頻段，傳輸距離在室外是300 米，室內(nèi)為30米，傳輸速率125kbps。

　　無(wú)源電子標(biāo)簽(RFID)

　　RFID技術(shù)是目前物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用得最廣的短距離通信技術(shù)，RFID無(wú)源標(biāo)簽，由閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲得工作所需的能量，在閱讀器的讀出范圍之外時(shí)，電子標(biāo)簽處于無(wú)源狀態(tài)，無(wú)源電子標(biāo)簽一般均采用反射調(diào)制方式完成電子標(biāo)簽信息向閱讀器的傳送。其成本很低并具有很長(zhǎng)的使用壽命，比主動(dòng)標(biāo)簽更小也更輕，讀寫距離則較近。載波頻率分為低頻、中頻和高頻，低頻LF(125kHz - 134kHz)、高頻HF(13.56MHz)、超高頻UHF(860MHz - 960MHz)和微波(2.45GHz、5.8GHz)五類。按照其頻率高低，通信范圍從1M到10M不等。

　　無(wú)源Wi-Fi

　　在無(wú)源通信領(lǐng)域除了EnOcean和無(wú)源RFID，近期，美國(guó)華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家和電子工程師研發(fā)出一種新型的無(wú)源Wi-Fi技術(shù)，即實(shí)現(xiàn)了無(wú)線供電技術(shù)與Wi-Fi技術(shù)的結(jié)合，并號(hào)稱消耗的電力還不到傳統(tǒng)Wi-Fi的萬(wàn)分之一。

　　無(wú)源Wi-Fi工作原理有些類似RFID芯片，其可以被動(dòng)地吸收附近發(fā)射源的無(wú)線電波能量，利用電磁后向反射通信技術(shù)，在加入新數(shù)據(jù)的情況下反射信號(hào)。一組傳感器只需要利用一個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)單地反射和吸收信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)利用極低的能耗產(chǎn)生WiFi數(shù)據(jù)包。在實(shí)驗(yàn)中無(wú)源WiFi與一部智能手機(jī)之間的通信距離可達(dá)100英尺(約合30米)，信號(hào)傳輸速率為11Mbps。由于傳感器所產(chǎn)生的都是真正的Wi-Fi數(shù)據(jù)包，因此其可以與任何Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行通信。

　　結(jié)語(yǔ)

　　對(duì)于智能化行業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)源通信技術(shù)除了可以節(jié)省各種無(wú)線終端設(shè)備的電池壽命外，無(wú)源通信設(shè)備最廣闊的應(yīng)用前景在于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，如各種傳感器等。因?yàn)檫@種技術(shù)可以讓所有的設(shè)備連接起來(lái)，而無(wú)需擔(dān)心電量的損耗，且不受環(huán)境的限制。

　　因此無(wú)源通信不僅是一種全新的通信類型，還能為這個(gè)高度信息化的世界化繁為簡(jiǎn)，并連接更多的移動(dòng)設(shè)備。隨著無(wú)源通信技術(shù)的發(fā)展，使得之前因?yàn)槟茉葱枨蟪隽穗娏?yīng)能力而受限的通信技術(shù)成為可能，令智能化服務(wù)覆蓋進(jìn)一步深化。