在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的未來(lái)，傳感器被視為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。然而，傳統(tǒng)的傳感器大多依賴電池供電，這在一定程度上限制了它們的廣泛應(yīng)用和實(shí)時(shí)感知能力。11月5日，加州大學(xué)圣地亞哥分校電氣和計(jì)算機(jī)工程系的研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)杭州舉行的第22屆ACM嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng)會(huì)議(SenSys 2024)上展示了他們的研究：利用RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無(wú)電池傳感，這一突破性的研究不僅拓寬了傳感器的應(yīng)用范圍，更為數(shù)據(jù)收集的未來(lái)開(kāi)辟了新的道路。研究團(tuán)隊(duì)的核心成員包括電氣和計(jì)算機(jī)工程系副教授Dinesh Bharadia和電氣工程專業(yè)的博士生Nagarjun Bhat。他們發(fā)現(xiàn)，RFID標(biāo)簽，這種通常用于跟蹤庫(kù)存或支付卡信息的設(shè)備，其實(shí)具備巨大的潛力，可以被重新利用來(lái)進(jìn)行無(wú)電池感應(yīng)和跟蹤。RFID標(biāo)簽的工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單：它們從芯片接收數(shù)據(jù)并傳輸?shù)絉FID閱讀器，閱讀器處理信息后發(fā)送到計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行解釋。這些標(biāo)簽通常嵌入在衣服、書(shū)籍等產(chǎn)品中，且隨著技術(shù)的普及，高達(dá)90%的零售商都在使用RFID技術(shù)，使得芯片分布廣泛且容易獲取。Bhat和Bharadia的研究重點(diǎn)在于利用這些普遍的RFID標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)傳感。傳統(tǒng)的被動(dòng)傳感方法大多依賴于模數(shù)轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器雖然能夠測(cè)量刺激并將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)字值，但它們的耗電量大，且需要額外的電池支持。而B(niǎo)hat和Bharadia則試圖探索一種無(wú)需轉(zhuǎn)換器、直接利用芯片感知刺激的方法。

他們發(fā)現(xiàn)，模擬感應(yīng)接口是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。與數(shù)字接口不同，模擬接口能夠?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生的電壓/電流變化直接轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。而RFID標(biāo)簽作為商業(yè)化、低成本且易于獲取的傳感器設(shè)備，正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的理想選擇。Bhat和Bharadia的傳感器不僅成本低廉，而且具有實(shí)時(shí)感測(cè)和報(bào)告刺激的能力。這意味著，無(wú)論是在農(nóng)業(yè)管理、運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)還是占用檢測(cè)等領(lǐng)域，這種無(wú)電池RFID傳感器都能夠提供更為精確和及時(shí)的數(shù)據(jù)支持。

例如，在農(nóng)業(yè)管理中，通過(guò)在田地周圍部署大規(guī)模的土壤濕度傳感器，可以遠(yuǎn)程測(cè)量水分含量，并根據(jù)當(dāng)前條件調(diào)整灌溉方式。這不僅提高了灌溉效率，還降低了成本。同樣，在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，通過(guò)將RFID傳感器標(biāo)簽嵌入鞋底，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的彈跳力等運(yùn)動(dòng)指標(biāo)，為訓(xùn)練提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。此外，這種無(wú)電池RFID傳感器在停車場(chǎng)占用檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。它們能夠?qū)崟r(shí)收集大量難以訪問(wèn)的信息，為下一代人工智能的發(fā)展提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。Bharadia表示：“人工智能現(xiàn)在無(wú)處不在，它是由傳感器提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。我們正處于一場(chǎng)革命的尖端，新的傳感器將收集數(shù)據(jù)，為下一代人工智能提供動(dòng)力。使用無(wú)電池傳感器讓我們能夠收集大量難以訪問(wèn)的信息——它們可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)收集，這一創(chuàng)新標(biāo)志著未來(lái)真正重要的方向?！?/p>