反向散射通信的未来应用与技术挑战

【摘  要】反向散射通信技术是“绿色”物联网和6G网络设计的关键技术之一，能够实现低功耗、低成本、易部署的“绿色”通信。简要回顾了传统反向散射通信技术的起源及原理，综述了新型反向散射通信技术和最新相关研究进展，预测了反向散射通信技术未来潜在应用并分析了其面临的关键问题。

【关键词】反向散射通信；高速率传输；物联网；无源传感器；可穿戴设备 

0   引言

物联网（IoT, Internet of Things）是继计算机、互联网之后的世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网以“万物互联”的思想将各类物体连接在一起，摆脱了传统通信中需要特定设备接入网络的局限，方便人们工作生活并提高各行业生产效率。我国IMT-2020（5G）推进组提出了“信息随心至，万物触手及”的5G愿景，万物互联是5G的核心目标之一；IMT-2030（6G）推进组进一步提出了“万物智联、数字孪生”的6G愿景[1]。文献[2]指出物联网技术是建设工业物联网的技术基石，是制造业数字化转型的重要赋能者。文献[3]表明物联网技术是6G设计中推动无线通信从“万物互联”到“智能互联”的重要演变关键技术之一。

反向散射通信（Backscatter Communications）是构建绿色节能、低成本、可灵活部署的未来物联网的关键技术之一，是实现“万物智联”的重要手段。传统的反向散射技术主要应用于射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）系统。典型的RFID系统由一个读写器（Reader）和多个标签（Tag）组成（如图2（a）所示</