无源物联网：背景、概念、挑战及研究进展

作者：郑黎明^*; 刘培国; 王宏义; 吴建飞

来源：电子与信息学报, 2023, 45(07): 2293-2310.

• 无源物联网
• 射频能量收集
• 后向散射
• 能量信息同时传输

近年来，随着物联网(IoT)部署范围不断扩大，数以千亿计的智能设备将接入物联网，对网络接入能力、能量供应、成本等提出了极大挑战，无源物联网呼之欲出。该文梳理了无源物联网相关概念并给出其定义，首次系统研究了无源物联网面临的能量密度低、转化效率低、后向散射通信距离有限、能量信息同时传输兼顾难等4大挑战，详细分析了问题原因并对研究进展进行综述：针对能量密度低挑战，从波束成形、能量收集天线设计、智能反射表面3个方面综述；针对能量转换效率低挑战，从接收机架构优化、波形设计、阻抗匹配优化、整流器优化4个方面综述；针对后向散射通信距离有限挑战，从新的调制方式、频移型后向散射新机制、MIMO增强、新的信道编码机制、新的信号检测方法、智能反射表面增强以及半有源模式7个方面综述；针对能量信息同时传输兼顾难问题，从能量信息同时传输架构优化、能量信息兼容信道编码2个方面综述。针对每个优化方向，对比分析了各类方法的优劣并指出了未来研究方向。

• 单位
  国防科技大学