超材料無源物聯網,是基于反向散射通信(后向散射通信)技術、超材料傳感器技術實現的無需接入電源、可自主供應能量、能耗低的物聯網通信技術。
傳統物聯網設備需要電源支持,無源物聯網無需接入外部電源或者內置電池,從周圍環境中捕集光、熱、振動、射頻等能量,同時降低計算與通信功耗,來實現自我供能,可以擴寬物聯網設備的應用場景。無線通信系統利用電磁波來攜帶信息,無源物聯網設備通過接收特定頻段的電磁波,可以采集射頻能量。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國超材料無源物聯網行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,無源物聯網設備去除功率放大器等射頻結構,依靠反射、散射接收到的信號進行通信,即后向散射通信技術,也稱反向散射通信技術。反向散射通信系統結構簡單,簡化了信號調制與傳輸以及基帶處理過程,具有低速率、低功耗特點。反向射既可以解決射頻能量獲取問題,又可以解決信號傳輸問題,因此成為無源物聯網重要技術方案。
基于反向散射通信技術的無源物聯網自主供應能量驅動設備運行,并可以傳輸信息,具有無需電源、功耗低、成本低、易于維護、壽命長、環保性好等優點,但也存在功能有限、通信距離與通信速率有限等缺點。無源物聯網設備計算、通信能力有限,主要用來采集與傳輸數據,且傳輸速率較低、傳輸距離較近。
在萬物互聯時代背景下,物聯網接入終端數量持續快速增加,無源物聯網傳輸距離問題亟待解決。2024年8月,我國工信部發布國家重點研發計劃“多模態網絡與通信”重點專項2024年度項目申報指南,將超材料無源物聯網技術列入,提出針對現有無源物聯網傳輸距離受限的問題,研究基于超材料傳感器物聯網中計算、通信和續航能力多重限制下多維信號偵測、識別和傳輸方法。
新思界
行業分析人士表示,傳感器是物聯網重要組成部分,基于反向散射通信技術的無源物聯網設備傳輸距離不足,限制了其部署規模的進一步擴大,為滿足日益復雜化、多樣化的物聯網終端設備接入需求,超材料傳感器受到關注。超材料傳感器是由超材料構成的無源無線傳感器。由以上分析來看,基于反向散射通信技術、超材料傳感器技術的超材料無源物聯網未來市場前景廣闊。