[2021] Commodity-Level BLE Backscatter

商用级BLE反向散射

摘要

最先进的蓝牙低功耗(BLE)反向散射系统的通信可靠性从根本上受到其调制方式的限制,因为标签的二进制频移键控(BFSK)调制与专为高带宽的高斯频移键控(GFSK)调制信号设计的商用BLE接收器不完全匹配。高斯脉冲整形是最先进的BLE反向散射系统中缺失的部分。受有源BLE和应用微积分的启发,我们推出了IBLE,一种可实现与商用BLE设备完全兼容的BLE反向散射通信系统。IBLE利用相移是频率随时间的积分这一事实来为BLE反向散射构建可靠的物理层。IBLE使用瞬时相移(IPS)调制、GFSK调制和可选的FEC编码,将BLE反向散射通信的可靠性提高到商品级别。我们使用各种商用BLE设备和带有FPGA的定制标签制作了IBLE的样机。实验结果表明,当上行链路距离分别为2m14m时,IBLEPER分别为0.04%0.68%,分别比最先进系统RBLEPER280倍和70倍。在满足BLE规范BER要求的前提下,IBLE的上行链路距离范围为20m。由于BLE设备无处不在,IBLE易于部署在我们的日常物联网应用中。

作者

张茂林,陈思,赵佳,龚伟

期刊\会议

ACM MobiSys   (CCF-B)                 [Link]  

关键词

反向散射, 蓝牙, 物联网