远距离无电池光伏供电 RFID 标签传感器
信号处理
2019-09-13 v1 新兴技术
网络与互联网体系结构
摘要
无源射频识别（RFID）前端设备的通信距离是这项低成本技术在实际中应用的关键障碍。纯无源 RFID 标签通过收集阅读器发射的有限射频能量来上电，并通过反向散射入射信号进行通信。这种通信方式使每个标签的制造成本低于几美分，但标签处可用的有限功率阻碍了远距离部署。在本文中，我们提出一种利用光伏（PV）来增强标签处可用能量以改善读取距离和感知能力的方法。我们以最少的附加电子器件向 RFID 集成电路（IC）提供此额外能量，同时实现持续的传感器数据采集。当前和新兴的薄膜光伏技术具有非常低成本的巨大潜力，从而消除了实现障碍并使得 PV-RFID 无线传感器的制造成为可能。我们通过制作以下功能的原型将远距离 PV-RFID 构想付诸实践：i) 用于监测温度的无线建筑环境传感器，以及 ii) 用于寻找丢失高尔夫球的嵌入式追踪器。PV-RFID 的读取距离相比传统无源设备增强了 8 倍。此外，PV-RFID 标签无需使用电池即可持续传输大量传感器数据（每天超过 0.14 百万次测量）。在通信距离和能量持续性方面，我们计算估计值与实验结果吻合良好。我们还确定了未来研究的途径，以在其他竞争无线技术（如蓝牙、Zigbee、远距离（LoRa）反向散射等）之中开发低成本的 PV-RFID 设备用于无线感知。
引用
@article{arxiv.1909.05818,
title = {Long range battery-less PV-powered RFID tag sensors},
author = {Sai Nithin R. Kantareddy and Ian Mathews and Rahul Bhattacharyya and Ian Marius Peters and Tonio Buonassisi and Sanjay E. Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05818},
year = {2019}
}