4G5G，很好的滿足了人們在語音通信、數(shù)字移動通信和移動寬帶20103GPP（3rdGenerationPartnershipProject，第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織）標(biāo)準(zhǔn)化窄帶物聯(lián)網(wǎng)）RedCap（ReducedCapabilityUE，縮減能力終端）等一系列的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。MTC、NB-IoTeDRX其中，NB-IoT4E-UTRAMCL164dB，大大增強了室內(nèi)覆蓋，而且能支持大量低吞吐量、低延180kHz，15kHzOFDMASC-FDMA（single-tone）LTENRNB-IoT，eMTCMCL156dB，但可以支持更高的傳輸速率、一定的移動性和R17NRRedcap2022NB-IoTeMTC圖1.1-1智慧停車場示意 圖1.1-2智能電網(wǎng)系統(tǒng)示意1.1-31.1-31.3-11.3-2工業(yè)傳感網(wǎng)（IWSN,IndustrialWirelessSensorNetwork）的應(yīng)用范圍非IWSNIWSN2.1-1工作環(huán)境：DIS（DigitalIndoorSystem，室內(nèi)數(shù)字系統(tǒng)）站間距部署，提供基礎(chǔ)覆蓋要求：單站的覆蓋距離要求（>30m室外>100m；重要地位,而倉儲是現(xiàn)代物流的核心環(huán)節(jié)。2.2-12.2-2搬運管理：能夠?qū)?biāo)簽進行定位和信息更新[4]。貨物在倉庫內(nèi)移動時，在整個倉庫范圍內(nèi)能夠快速定位貨物位置，大大提高貨物的分揀效率。2.2-3DIS覆蓋要求：單站的覆蓋距離要求（室內(nèi) 室外>100m；；（CustomerPremiseEquipment，客戶前置設(shè)備、WIFI由電池驅(qū)動的智能可穿戴設(shè)備，續(xù)航時間往往比較短。如果開啟更多功能，這將極大程度上影響用戶的使用體驗。Lens，通過無線控（>30m>100m；2.6-11002.7-1靈活部署：室內(nèi)同DIS站間距部署，提供基礎(chǔ)覆蓋；可按需部署補盲或擴展覆蓋；單站的覆蓋距離要求（室內(nèi)>30m >100m；BharatPV,SihnaN,PujithaKE.TirepressuremonitoringsystemusingambientbackscattertechnologycontainingRFharvestingcircuitry[J].Internationaljournalofadvanceengineeringandresearchdevelopment,2014,1(6):1-11.PappA,WiesmeyrC,LitzenbergerM,etal.Areal-timealgorithmfortrainpositionmonitoringusingopticaltime-domainreflectometry[C]//2016IEEEInternationalConferenceonIntelligentRailTransportation(ICIRT).IEEE,2016:AkbarMB,MorysMM,ValentaCR,etal.Rangeimprovementofbackscatterradiosystemsat5.8GHzusingtagswithmultipleantennas[C]//Proceedingsofthe2012IEEEInternationalSymposiumonAntennasandPropagation.IEEE,2012:1-2.LiuW,HuangK,ZhouX,etal.Nextgenerationbackscattercommunication:systems,techniques,andapplications[J].EURASIPJournalonWirelessCommunicationsandNetworking,2019,2019(1):1-11.MaselliG,PivaM,StankovicJA.Adaptivecommunicationforbattery-freedevicesinsmarthomes[J].IEEEInternetofThingsJournal,2019,6(4):J.J.Pomárico-Franquiz,Y.S.Shmaliy,Accurateself-localizationinRFIDtaginformationgridsusingFIRfiltering.IEEETrans.Ind.Informat.10(2),1317–1326(2014)A.PantelopoulosandN.G.Bourbakis,‘‘Asurveyonwearablesensorbasedsystemsforhealthmonitoringandprognosis,’’IEEETrans.Syst.,Man,Cybern.C,Appl.Rev.,vol.40,no.1,pp.1–12,Jan.2010.E.Sazonov,WearableSensors:Fundamentals,ImplementationandApplications.Amsterdam,TheNetherlands:Elsevier,2014.O.D.LaraandM.A.Labrador,‘‘Asurveyonhumanactivityrecognitionusingwearablesensors,’’IEEECommun.SurveysTuts.,vol.15,no.3,pp.1192–1209,3rdQuart.,2013.[10]D.DakopoulosandN.G.Bourbakis,‘‘Wearableobstacleavoidanceelectronictravelaidsforblind:Asurvey,’’IEEETrans.Syst.,Man,Cybern.C,Appl.Rev.,vol.40,no.1,pp.25–35,Jan.2010.[11]X.Zhang,Z.Yang,W.Sun,Y.Liu,S.Tang,K.Xing,andX.Mao,‘‘Incentivesformobilecrowdsensing:Asurvey,’’IEEECommun.SurveysTuts.,vol.18,no.1,pp.54–67,1stQuart.,2016.[12]K.Hartman,Make:WearableElectronics:Design,Prototype,andWearYourOwnInteractiveGarments.Sebastopol,CA,USA:MakerMedia,2014.[13]R.Harle,‘‘Asurveyofindoorinertialpositioningsystemsforpedestrians,’’IEEECommun.SurveysTuts.,vol.15,no.3,pp.1281–1293,3rdQuart.,2013.YetisenAK,Martinez‐HurtadoJL,ünalB,etal.WearablesinAdvancedMaterials,2018,30(33):WangK,GuJF,RenF,etal.Amultitargetactivebackscattering2-dpositioningsystemwithsuperresolutiontimeseriespost-processingtechnique[J].IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques,2017,65(5):1751-1766.VasishtD,ZhangG,AbariO,etal.In-bodybackscattercommunicationandlocalization[C]//Proceedingsofthe2018ConferenceoftheACMSpecialInterestGrouponDataCommunication.2018:132-146.VoigtT,RohnerC,YanW,etal.Towardssecurebackscatter-basedin-bodynetworks[C]//Proceedingsofthe18thConferenceonEmbeddedNetworkedSensorSystems.2020:741-742.3-1RF（RadioFrequency，射頻）RF技術(shù)已在實踐生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，例如RFID（RadioFrequencyDC10nW/cm23.1-1-0.25-μmCMOS-90-μmCMOS-0.18-μmCMOS,-Si-0.35-μmCMOS0.35-μmCOMS-0.5-μmCMOS-0.18-μmCMOS0.35-μmCMOS0.18-μmCMOSSkyworksSMS76300.7~2.5GHz，阻抗匹配技術(shù)。為保證天線收集的射頻功率傳輸給整流電路，需要設(shè)計良好的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，同時盡量減少對天線的尺寸、輻射特性等方面的影響。多頻、寬頻技術(shù)。更多頻段的射頻信號包含更多的能量，為收集較多的射頻能量，要求天線工作在較寬的頻段。但是工作頻段需要與整流電路一致， (e)寬帶圓極化交叉偶子天線（背面圖3.1-1響較大。整流器的恰當(dāng)使用可以讓射頻能量更好地轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電壓DCDCCMOS級電壓倍增器（3.1-3、Cockcroft-Walton/Greinacher電荷泵、Dickson電荷泵和改進的Cockcroft-walton/greinacher電荷泵。3.1-2能量采集電路—半波整流 RFRF信號。反向散射技術(shù)（BackScattering）1948Stockman[4]。但（reader最近，環(huán)境反向散射通信（AmbientBackscatterCommunication，AmBC）環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)一般包括三個部分：環(huán)境射頻源（ambientradio-frequency(RF)source、反向散射設(shè)備（backscatterdevice(BD)）（reader從環(huán)境RF源（例如電視塔、FMWi-Fi接入點(AP)）廣播的RF可以在從RF源采集足夠能量時無需接收機啟動即可發(fā)送數(shù)據(jù)。3.2-1AmBC3.2-23.2-3ASK（AmplitudeShiftKeying，振幅鍵控）調(diào)制的過程為信號，接收側(cè)接收到的信號將是低電平信號，該狀態(tài)可代表位‘0RF反射，接收側(cè)接收到的信號將是高電平信號，因此該狀態(tài)表示位“1ASKASKASK3.2-4ASKKeying，頻移鍵控）ASKFSKBER（Biterrorratio，誤碼率）ASKFSK可實現(xiàn)多個設(shè)備頻分使用。PA（PowerAmplifier，功還可以通過能量采集獲得能量以驅(qū)動數(shù)字邏輯電路或芯片（（MicrocontrollerUnit，微控制單元）或傳感器芯片，實現(xiàn)對信號的編碼，3.3-1beacon設(shè)計簡單低功耗的接收機，例如采用比較器（3.3-2）實現(xiàn)簡單的3.3-2MCU3.2ASK，F(xiàn)SK差動雙相（DBP）編碼、米勒（Miller）編碼利差動編碼，F(xiàn)M0編碼等簡單DobkinD.TherfinRFID:uhfRFIDinpractice[M].Newnes,ValentaCR,DurginGD.Harvestingwirelesspower:Surveyofenergy-harvesterconversionefficiencyinfar-field,wirelesspowertransfersystems[J].IEEEMicrowaveMagazine,2014,15(4):108-120.NikitinPV,RaoKVS,MartinezRD.DifferentialRCSofRFIDtag[J].ElectronicsLetters,2007,43(8):431-432.H.Stockman,"Communicationbymeansofreflectedpower",Proc.IRE,vol.36,no.10,pp.1196-1204,Oct.1948.VanHuynhN,HoangDT,LuX,etal.Ambientbackscattercommunications:Acontemporarysurvey[J].IEEECommunicationssurveys&tutorials,2018,20(4):LuX,NiyatoD,JiangH,etal.Ambientbackscatterassistedwirelesspoweredcommunications[J].IEEEWirelessCommunications,2018,25(2):170-177.Radio-FrequencyRectifierforElectromagneticEnergyHarvesting:DevelopmentPathandFutureOutlook,SimonHemour;KeWu,Proceedingsofthe具體地，對于前向鏈路（即從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點到零功耗終端設(shè)備的下行鏈路，考dBm(10端的接收機靈敏度（-100dBm。如果終端具備一定的儲能能力（例如可以配備儲能電容，則零功耗終端接收的射頻信號的信號強度可以放松至-30ISM(IndustrialScienceMedical，工業(yè)科學(xué)與醫(yī)EIRP（EquivalentIsotropicRadiatedPower，等效全向輻射功率36dBm(30dBm6dBi)50dB耗，反向散射信號的信號強度通常比入射信號（供能信號）3~5dB。而通信80dB，30dB。蓋范圍（如4.1-1所示。靈敏度可達-50/-60dBm[1]-[5]。：4.1-1對4.1-1700MHz進行能量采集以驅(qū)動零功耗設(shè)備工作的最大距離）68m（case2；606m；68m215m，3使用高增益的天線，能夠有效提升前向鏈路的覆蓋。如case5相比case3（case512dBi215m680m，3Amplifier,LNAcase7600m。支持的最大后向鏈路的通信距離是大于4.1-1中計算的值的。旨在解決點對點、點對多點通信需求的傳統(tǒng)技術(shù)（RFID）的通信距離短、部RFID4.2-14.2-1Case1：Case2：Radio終端。對于傳統(tǒng)終端來說（RRCidle/RRCinactiveIoT，通過這種方式可以節(jié)省傳統(tǒng)的監(jiān)聽尋呼等操作帶來的功耗，從而可6G[7]。Case3：的門限，如-20dBm30dBm(終端具備儲能能力時)，這就造成了在供能信號發(fā)端（如智能手機、CPEIoT）之間的側(cè)行通信。終端之間的側(cè)行4.2-2Case1：SidelinkCPECase1-1Case1-2。Case2：Sidelink為了實現(xiàn)零功耗終端與智能設(shè)備的Sidelink直連，零功耗終端的無線供能Case24.2-3Case1：Case2：SidelinkCase3：Case4：SidelinkSidelink4.2-3sensitivitylevelselectivityout-of-bandandnarrow-bandblocking）以及雜散（Spuriousresponse）等4.3-1（MSD4.3-2干擾。目前的研究發(fā)現(xiàn)，零功耗終端采集無線能量的入射功率（inputpower）送較強的信號以使得零功耗終端的接收功率在-20dBmAyersJ,MayaramK,FiezTS.Anultralow-powerreceiverforwirelesssensornetworks[J].IEEEJournalofsolid-statecircuits,2010,45(9):1759-1769.MoodyJ,BassirianP,RoyA,etal.A?76dBm7.4nWwakeupradiowithautomaticoffsetcompensation[C]//2018IEEEInternationalSolid-StateCircuitsConference-(ISSCC).IEEE,2018:452-454.SalazarC,KaiserA,CathelinA,etal.13.5A?97dBm-sensitivityinterferer-resilient2.4GHzwake-upreceiverusingdual-IFmulti-N-Patharchitecturein65nmCMOS[C]//2015IEEEInternationalSolid-StateCircuitsConference-(ISSCC)DigestofTechnicalPapers.IEEE,2015:1-3.DuranteMS,MahlknechtS.Anultralowpowerwakeupreceiverforwirelesssensornodes[C]//2009ThirdInternationalConferenceonSensorTechnologiesandApplications.IEEE,2009:167-170.MagnoM,BeniniL.Anultralowpowerhighsensitivitywake-upradioreceiverwithaddressingcapability[C]//2014IEEE10thInternationalConferenceonWirelessandMobileComputing,NetworkingandCommunications(WiMob).IEEE,2014:92-99.3GPPTR38.104v2.0.03rdGenerationPartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork;NRBaseStation(BS)radiotransmissionandreception.(Release16),2020-06,pp.159,2020.6G技術(shù)，vivo等，20215.15.2對無線功能的依賴以及終端極簡的軟硬件結(jié)構(gòu)也要求支持輕量化的協(xié)議棧和輕5.3、-15G5.1-1case35.1-1case2通信覆蓋范圍（4.1。于一定的強度如-2030dBm（終端具備儲能能力時。供能穩(wěn)定性角度要求供能信號的調(diào)制波形不能出現(xiàn)過長時間的低功率水平能的影響，從而設(shè)計合理的供能信號保證無線供能的穩(wěn)定性?；蛳辔徽{(diào)制的供能信號再進一步經(jīng)歷反向散射（ASKPSK）調(diào)制時，將FSKFSKLTE、NR[3]系統(tǒng)中得以采用。類似地，以前向糾錯為特征的信道編碼NRLTE、NR難以支持。而盡管具備出色的信號編譯碼性能，Turbo、LDPC、Polar以及Convolutional等前向糾錯信道編碼方式對于追求極低復(fù)雜度