利用Wi-Fi路由器为物联网装置进行无线充电.docx

Wi-Fi路由器为物联网装置进行无线充电的技术，是华盛顿大学感测系统实验室Vamsi Talla等人提出的一种创新方法，称为PoWiFi（Powering the Next Billion Devices with Wi-Fi）。这项技术利用现有的Wi-Fi芯片组，旨在将无线数据传输的电波转化为电力，为各种物联网设备提供能量，从而解决物联网设备供电的问题。 PoWiFi技术面临的最大挑战是Wi-Fi信号的不稳定性。常规的Wi-Fi技术主要用来传输和接收数据，而PoWiFi则是通过改造Wi-Fi接收器，使其成为多频道信号采集器，能够捕获Wi-Fi信号中的能量。研究人员巧妙地设计了系统，使得即使在Wi-Fi信号强度变化的情况下，仍能稳定地收集电力，同时保持Wi-Fi的数据传输效率。 这个过程涉及到几个关键组件：天线接收RF（射频）信号；然后，整流器将这些射频信号转换为直流电；接着，DC-DC转换器将电压提升到适合传感器和微控制器的水平。在实验中，研究人员使用了配备PoWiFi技术的Atheros Wi-Fi路由器，成功为不同距离的温度传感器、相机电池，甚至镍氢和钮扣电池充电。此外，他们还在实际家庭环境中进行了部署，证明了这种技术在不影响用户网络体验的情况下，可以实现Wi-Fi充电。 PoWiFi的潜力远不止于此，它可以与MIMO（多输入多输出）技术结合，为更多的小型物联网设备提供电源。研究人员还展示了一个例子，他们设计了一个带有Wi-Fi天线的通用充电器，可以为放置在PoWiFi路由器附近的Jawbone UP24穿戴设备充电。在2.5小时内，该设备的电池从无电状态充到了41%，显示出对类似Fitbit和Jawbone等运动量测设备的无线充电潜力。 然而，随着Wi-Fi被用于充电和数据传输，也可能带来新的安全问题。例如，恶意设备可能会发起“电力阻断服务”攻击，耗尽网络内其他设备的电力。但这同时也为安全研究领域开辟了新的机遇。 物联网市场的前景广阔，据IDC预测，到2020年全球物联网设备数量可能达到250亿个，物联网市场规模到2020年将达到1.7兆美元。PoWiFi技术的发展，为解决物联网设备供电问题提供了新的解决方案，有望推动物联网行业的进一步发展。同时，为了应对可能出现的安全威胁，相关安全技术的研究也将变得至关重要。