[2022] Multiprotocol Backscatter with Commodity Radios for Personal IoT Sensors

用于个人物联网传感器的商用多协议反散射系统

摘要

我们提出了多散射器,这是一种新型的无电池反向散射设计,可以同时使用个人物联网传感器的多个激励信号。具体来说,我们首次展示了反向散射标签可以以超低功率的方式识别各种激励信号,包括WiFi、蓝牙和ZigBee。此外,我们采用了一种新的调制方法,即叠加调制,该方法可以利用这些激励信号在生产数据之上传输标签数据,这使得仅使用单个个人无线电就可以解码这两种数据。此外,我们还引入了一种低功耗监听方案来提高能效。由于2.4GHz信号和个人无线电无处不在,多散射器很容易部署在我们的日常物联网应用中。我们使用FPGA和各种商品无线电制作了多散射器的原型。大量实验表明,对于混合的802.11b&n、蓝牙和ZigBee信号,四种协议的平均识别准确率超过93%。单个蓝牙无线电的生产数据和标签数据的最大总吞吐量为278.4kbps。当发射机到标签的距离从0.2米增加到1.8米时,BLE的最大通信从71米下降到29米。它可以利用激励分集来提供不间断的通信和更大的吞吐量增益,而当载波信号不可用时,单协议标签是空闲的。利用室内办公室光作为收集源,低功率监听方案可以支持12pkts/s的反向散射率.

作者

袁龙志,王启炜,赵佳,龚伟

会议/期刊

IEEE/ACM Transactions on Networking (CCF-A)    

关键词

设计,物联网,传感器网络