聽起來這可能像科幻故事，Intel西雅圖研究中心的總工程師JoshuaSmith及其Intel和華盛頓大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正開發(fā)一種可從稀薄空氣獲取能量的無源RFID感應(yīng)器。更精確地說，這種標(biāo)簽可以獲取周圍的射頻能量-即已有的電視、收音機(jī)和手機(jī)基站等其它源頭發(fā)射的RF。 

    在一次實(shí)驗(yàn)中，小組在西雅圖實(shí)驗(yàn)室外面的陽臺(tái)上安裝一個(gè)感應(yīng)器標(biāo)簽原型。原型包括一個(gè)由打印電路板組成的能量獲取器，大小約2英寸*4英寸，與一個(gè)電視機(jī)頂天線相連（常見用于接收空中電視廣播）。研究人員將天線對(duì)著4公里外一個(gè)以674-680MHz播送960kW有效輻射功率的電視接收塔。  
 

WARP原型包括一個(gè)與電視機(jī)頂天線相連的能量獲取器

    據(jù)Smith稱，原型無線周邊射頻能量（WirelessAmbientRadioPower，WARP）設(shè)備可以獲取電塔發(fā)射的RF信號(hào)，儲(chǔ)存的能量足夠?yàn)閹в蠰CD顯示屏的溫度計(jì)和濕度計(jì)供電。研究人員還可以調(diào)整這個(gè)原型獲取周圍其它來源的RF能量，如FM射頻、AM射頻或手機(jī)站信號(hào)。 

固定在西雅圖實(shí)驗(yàn)室陽臺(tái)的WARP設(shè)備可以為帶有LCD顯示屏的溫度計(jì)和濕度計(jì)供電

    但是，WARP只是Smith及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的無線識(shí)別和感應(yīng)平臺(tái)(WISP)項(xiàng)目的一部分，這個(gè)項(xiàng)目開發(fā)可獲取RF能量的無源RFID標(biāo)簽，用于支持感應(yīng)應(yīng)用。標(biāo)簽的其它同類設(shè)計(jì)包括從一臺(tái)RFID閱讀器獲取周圍能量，存儲(chǔ)在一個(gè)電容里，使標(biāo)簽沒有被讀取時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存入，或從一臺(tái)閱讀器的信號(hào)中獲取足夠的能量來收集感應(yīng)信息，并立即傳送回閱讀器。 
 

無線識(shí)別和感應(yīng)平臺(tái)（WISP）標(biāo)簽原型

    WISP標(biāo)簽的感應(yīng)器可以測(cè)量光、溫度和張力（與原始尺寸大小相比物體的變形情況）。“有一個(gè)想法是在飛機(jī)的機(jī)翼里嵌入大量的張力感應(yīng)器，”Smith稱，“手持RFID閱讀器或是安裝在飛機(jī)某處的一臺(tái)閱讀器讀取這些感應(yīng)器。WISP標(biāo)簽還可以被用于測(cè)試保護(hù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的密碼計(jì)算。 

    每個(gè)WISP包含一個(gè)微控制器，不僅可以與市場(chǎng)上的EPCGen1或2RFID閱讀器通訊，還可以控制與標(biāo)簽相連的感應(yīng)器。據(jù)Smith稱，絕大多數(shù)RFID芯片不含微控制器（至少由20，000個(gè)晶體管組成）。RFID芯片含一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)，通常由較少的半導(dǎo)體來執(zhí)行一套固定的功能（如執(zhí)行EPC協(xié)議）。“最大的不同是，”Smith稱，“有限狀態(tài)機(jī)是不可編程的，它們不運(yùn)行軟件。”    標(biāo)簽還包括一支天線和阻抗匹配元件、一個(gè)RF能量收獲器、一個(gè)解調(diào)器從閱讀器與標(biāo)簽的抽取信息、一個(gè)反向散射解調(diào)器來傳輸標(biāo)簽-閱讀器的數(shù)據(jù)，及一個(gè)穩(wěn)壓器。 

    不論WISP是否能被轉(zhuǎn)化成一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品，如果可以，也很難預(yù)測(cè)時(shí)間，Smith稱。然而，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過四年的研發(fā)已經(jīng)成熟了，他稱。 

    Smith舉了兩個(gè)可能的應(yīng)用。在冷鏈運(yùn)輸中，WISP標(biāo)簽連同溫度感應(yīng)器可以被放在食品、血漿、溫度敏感化合物或其它易腐敗物品上。當(dāng)貨品處于冷藏時(shí)，固定位置的Gen2RFID閱讀器可以定期讀取標(biāo)簽。每次被讀取時(shí)，標(biāo)簽發(fā)送它們的ID碼和所要求的溫度數(shù)據(jù)。同時(shí)，WISP標(biāo)簽的一個(gè)法拉電容在閱讀器每一次讀取時(shí)，也會(huì)收集閱讀器信號(hào)的一些RF能量。當(dāng)標(biāo)簽處于讀取間隔期內(nèi)和不在RFID閱讀器的讀取距離時(shí)，由法拉電容存儲(chǔ)的能量供電，標(biāo)簽也會(huì)定期地讀取溫度。這些讀取數(shù)據(jù)登記在標(biāo)簽的內(nèi)存里，并在貨物到達(dá)終點(diǎn)時(shí)傳輸給閱讀器。這些數(shù)據(jù)記錄會(huì)立即展示貨品在運(yùn)輸過程出現(xiàn)的任何可能有害的低溫和高溫。 

    在另一個(gè)應(yīng)用情景，WISP標(biāo)簽可被集成進(jìn)很難到達(dá)的地區(qū)，間斷性地讀取標(biāo)簽以監(jiān)測(cè)特定條件。舉個(gè)例子，WISP標(biāo)簽和一個(gè)內(nèi)嵌式水感應(yīng)標(biāo)簽可以被放置在房頂?shù)拇纱u下，定期讀取標(biāo)簽以檢查漏水情況，這樣在造成更大損壞之前讓用戶快速隔離和修復(fù)滲漏。 

    WARP標(biāo)簽要求大天線來獲取周邊的RF信號(hào)，所以它的放置位置受到了限制。另一方面，其它WISP標(biāo)簽的原型尺寸與傳統(tǒng)的無源RFID標(biāo)簽類似。 

    提高硅芯片的功率及減少芯片的制造成本可以降低WISP標(biāo)簽的成本。Smith認(rèn)為WISP標(biāo)簽的價(jià)格更接近有源標(biāo)簽（每只50美元左右）。WISP標(biāo)簽所采用持定感應(yīng)器的復(fù)雜性極大影響了標(biāo)簽的價(jià)格。將來，當(dāng)感應(yīng)器可以集成到標(biāo)簽芯片而不是作為生產(chǎn)的另一個(gè)步驟時(shí)，標(biāo)簽成本會(huì)開始下降。 

    WISP標(biāo)簽可被標(biāo)準(zhǔn)的EPCGen2閱讀器讀取是這套系統(tǒng)一個(gè)極大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿绻鸚ISP標(biāo)簽只能由特定的WISP閱讀器所讀取，那么整套系統(tǒng)的成本會(huì)提高很多。 

    感應(yīng)數(shù)據(jù)可以被存放在標(biāo)簽芯片的用戶內(nèi)存里，接著發(fā)往采用EPCGen2協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)的閱讀器。利用Gen2協(xié)議，EPC碼或其它的識(shí)別碼可被送到閱讀器，這樣在閱讀器端，標(biāo)簽可以被識(shí)別，并與感應(yīng)器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。 

    目前，WISP標(biāo)簽讀取距離達(dá)10英尺，然而，芯片功率的提高和集成WISP芯片會(huì)提高讀取距離。