中文 | English

Wi-Fi總是連不上又耗電?被動式Wi-Fi只需要一顆電池就能撐10年

文/SHY

passive-WiFi-photo-of-phone1

被動式 Wi-Fi 產生的熱點。照片來源:washington.edu

有做過物聯網感測器的都知道,完成關鍵的軟硬體後,最麻煩的可能就是通訊了;不管是連上互聯網或是與其他裝置傳遞資訊,都需要花一番功夫選最適合的通訊方式。有線的如 R232 、乙太網路等雖然連線穩定且不易受到干擾,但缺點就是牽線並不是每次都可行,也較不美觀,這時就要求助於無線通訊。相較於有線通訊,無線的選擇又更多了。最普遍的 Wi-Fi 、 Bluetooth ,新興的 Zigbee 、 Z-wave ,遠距離的 GSM 、衛星通訊都有商業化的模組方便快速上手,但是到底該選哪個呢?

雖然 Wi-Fi 普及性高、速度快又支援各種設備,但高耗電量讓人卻步。比起 Wi-Fi , Bluetooth 4.0 提出的 Bluetooth Low Energy (以下簡稱 BLE )的耗電量更低,儘管傳輸距離仍受到限制,但不失為一個好的解決方案。 Zigbee 與 BLE 的耗電量相去不遠,但更進一步的利用網狀網路拓樸( Mesh Network Topology ),使兩個極遠距裝置透過兩者間的其他裝置傳遞訊息,解決距離限制的問題(雖然 BLE 目前也在往這方向發展)。然而,不像 Wi-Fi , BLE 和 Zigbee 都與目前互聯網的 IP 協議不相容(但也在發展中,如 IPv6 or BLEZigbee IP ),因此若要與互聯網、個人電腦等連線,目前仍需一個中介裝置幫忙轉譯封包。

華盛頓大學的團隊日前發表了稱為「被動式 Wi-Fi 」的技術,可望打破現狀,既相容於 IP 協議,可以直接與各種一般裝置通訊,又能夠節省耗電,甚至降低至一般 Wi-Fi 裝置的萬分之一, 也就是 Zigbee 、 BLE 的千分之一。

passive_wifi

被動式 Wi-Fi 運作模式示意圖。照片來源:http://passivewifi.cs.washington.edu/

這是如何做到的呢?原來團隊將較為耗電的類比元件分離出來,獨立成一個電波發射裝置,該裝置直接從插頭取得電源,並負責 Wi-Fi 當中最耗電的部分 —— 產生與解讀無線電波。而被動式 Wi-Fi 裝置則以電池供電,靠著反射與吸收發射裝置所產生的無線電波,以低耗電方式產生一般裝置可以解讀的 Wi-Fi 資訊封包。

這聽起來很神奇,為何靠吸收與反射就可以產生資訊封包呢?PCWorld 是如此比喻這種技術:

「可以想像 Wi-Fi 就像是手電筒,透過照明來傳輸資料。你的路由器有個手電筒指向你的手機,而你的手機也有個手電筒指向你的路由器。被動式 Wi-Fi (技術)則把手電筒拿掉,以鏡子取代手電筒…」

心動了嗎?目前新創公司 Jeeva Wireless 已取得該技術的授權,可望將被動式 Wi-Fi 技術商業化。被動式 Wi-Fi 預計將被廣泛用於因電池體積受限而須保持低耗電量的物聯網以及穿戴裝置。究竟被動式 Wi-Fi 將如何影響物聯網的發展,而其他無線技術又將如何面對被動式 Wi-Fi 的威脅,就讓我們拭目以待吧!

參考資料:

分享到社群

vMaker編輯部

歡迎各界朋友投稿你的maker故事,不論是個人作品、創客觀點或是創客的經驗分享,我們都十分期待能聽到您的分享。 投稿請至:contact@vmaker.tw