Comunicaciones de retrodispersión: inicio de la era sin batería: una encuesta exhaustiva
Autores: Memon, Mudasar Latif; Saxena, Navrati; Roy, Abhishek; Shin, Dong Ryeol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Comunicaciones de retrodispersión: inicio de la era sin batería: una encuesta exhaustiva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Objetos inalámbricos
Demandas de conectividad
Dispositivos con restricciones de batería
Señales de radiofrecuencia
Comunicación por retrodispersión
Recolección de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La creciente proliferación de objetos inalámbricos y las demandas de conectividad constante están creando desafíos significativos para los dispositivos inalámbricos con limitaciones de batería. La visión del IoT masivo, que implica miles de millones de objetos inteligentes conectados a la red celular, debe abordar el problema del consumo ininterrumpido de energía aprovechando las comunicaciones emergentes de alta frecuencia 5G. El problema de la limitada energía de la batería nos motiva a utilizar señales de radiofrecuencia (RF) como fuente de energía para comunicaciones sin batería en las redes inalámbricas de próxima generación. La comunicación de retrodispersión (BackCom) hace posible cosechar energía de las señales de RF incidentes y reflejar partes de las mismas señales mientras se modulan los datos. La comunicación de retrodispersión ambiental (Amb-BackCom) es un tipo de BackCom que puede cosechar energía de las señales de RF de WiFi, TV y celular cercanas para modular información. El objetivo de este artículo es revisar BackCom como una solución al problema de la vida útil limitada de la batería y habilitar futuras comunicaciones sin batería para combatir los problemas de energía de los dispositivos en las redes inalámbricas emergentes. Destacamos primero la restricción de energía en las comunicaciones inalámbricas existentes. Luego investigamos BackCom como una solución práctica al problema de la vida útil limitada de la batería. Posteriormente, para aprovechar las ventajas de las ondas de radio omnipresentes, elaboramos la arquitectura de etiqueta BackCom y varios tipos de BackCom. Para comprender la codificación y extracción de datos, demostramos aspectos de procesamiento de señales que abarcan codificación de canal, interferencia, esquemas de decodificación y detección de señales. Además, describimos los modos de comunicación BackCom, los esquemas de modulación y las técnicas de acceso múltiple para acomodar a la máxima cantidad de usuarios con alta capacidad. De manera similar, para mitigar el aumento de la energía de la red, se elaboran esquemas adecuados de transferencia de datos y energía para BackCom, además de confiabilidad, seguridad y extensión de rango. Finalmente, destacamos las aplicaciones de BackCom con los desafíos de investigación existentes y las futuras direcciones para las redes inalámbricas 5G de próxima generación.
Descripción
La creciente proliferación de objetos inalámbricos y las demandas de conectividad constante están creando desafíos significativos para los dispositivos inalámbricos con limitaciones de batería. La visión del IoT masivo, que implica miles de millones de objetos inteligentes conectados a la red celular, debe abordar el problema del consumo ininterrumpido de energía aprovechando las comunicaciones emergentes de alta frecuencia 5G. El problema de la limitada energía de la batería nos motiva a utilizar señales de radiofrecuencia (RF) como fuente de energía para comunicaciones sin batería en las redes inalámbricas de próxima generación. La comunicación de retrodispersión (BackCom) hace posible cosechar energía de las señales de RF incidentes y reflejar partes de las mismas señales mientras se modulan los datos. La comunicación de retrodispersión ambiental (Amb-BackCom) es un tipo de BackCom que puede cosechar energía de las señales de RF de WiFi, TV y celular cercanas para modular información. El objetivo de este artículo es revisar BackCom como una solución al problema de la vida útil limitada de la batería y habilitar futuras comunicaciones sin batería para combatir los problemas de energía de los dispositivos en las redes inalámbricas emergentes. Destacamos primero la restricción de energía en las comunicaciones inalámbricas existentes. Luego investigamos BackCom como una solución práctica al problema de la vida útil limitada de la batería. Posteriormente, para aprovechar las ventajas de las ondas de radio omnipresentes, elaboramos la arquitectura de etiqueta BackCom y varios tipos de BackCom. Para comprender la codificación y extracción de datos, demostramos aspectos de procesamiento de señales que abarcan codificación de canal, interferencia, esquemas de decodificación y detección de señales. Además, describimos los modos de comunicación BackCom, los esquemas de modulación y las técnicas de acceso múltiple para acomodar a la máxima cantidad de usuarios con alta capacidad. De manera similar, para mitigar el aumento de la energía de la red, se elaboran esquemas adecuados de transferencia de datos y energía para BackCom, además de confiabilidad, seguridad y extensión de rango. Finalmente, destacamos las aplicaciones de BackCom con los desafíos de investigación existentes y las futuras direcciones para las redes inalámbricas 5G de próxima generación.