（文章來源：醫療科技網）

美國華盛頓大學的研究人員開發了一種他們稱之為“間散射通信”的技術，反向散射或反射像是空氣中的藍牙等現存信號，將無線傳輸由某種技術轉變成另一種；華盛頓大學的電子工程與計算機科學系團隊，還首度展示了藍牙傳輸如何能被用來建立兼容Wi-Fi與ZigBee的信號。

也就是說，這種技術能為功率受限的設備例如醫療植入設備帶來與其他設備透過標準Wi-Fi通信“交談”的能力。上述論文共同作者、華盛頓大學電子工程系博士生Vikram Iyer表示，可以想象一下例如智能隱形眼鏡、大腦植入設備或是信用卡等尺寸微小的設備：“它們無法使用藍牙或是Wi-Fi芯片，因為會消耗太多功率在產生它們自己的無線電信號上。”

“間散射通信”并不需要產生自己的無線電信號，那些間散射設備能把鄰近設備例如智能手表所傳輸的無線信號“回收再利用”；Iyer解釋：“我們讓像是智能手表、智能手機等設備來做耗電量較大的產生無線電信號工作，然后低功率的隱形眼鏡、植入設備或是信用卡等，就能以一種將它們自己的數據編碼的方法來反射該信號。”

Iyer補充指出，這種間散射組件的傳輸并不是正常的無線電，只是一個鏈接到天線的開關(switch)：“開啟與關閉這個開關，讓我們能改變天線反射能量的方式；只要透過切換開關到正確的速率(rate)，我們的間散射組件就能反射由像是智能手表等設備產生的藍牙信號，讓它看起來就像是能用手機接收的Wi- Fi封包。”

20160823-WIFI-1 “間散射”通信能利用日常所見行動設備產生低功耗Wi-Fi傳輸；例如圖中來自智能手表(左)的藍牙信號，能為大腦植入設備(右)透過Wi-Fi傳輸數據到智能手機（來源：Mark Stone，華盛頓大學）

例如該團隊示范利用智能手表把一個藍牙信號傳輸到配備了天線的智能隱形眼鏡，為了制作一塊能寫入新訊息的“白板”，華盛頓大學團隊開發了一種方法把藍牙傳輸變成能被進一步操縱與轉換的“單頻(single tone)”信號。透過反向散射該單頻信號，隱形眼鏡能將數據編碼(例如所收集的健康信息)到智能手機、平板設備或筆記本電腦可閱讀的標準Wi-Fi封包。

對植入式醫療設備來說，維持電池續航力至關重要；“如果你的植入設備內有無線電會很快消耗電池電力，可能得動手術才能換電池；”lyer表示：“而像是隱形眼鏡那么小的東西，若配備微型電池甚至恐怕不足以供應一般Wi-Fi或藍牙芯片所需電力。”他指出，間散射能讓那些植入設備擁有Wi-Fi功能，而且所需電力是那些普通Wi-Fi芯片的萬分之一。

許多植入設備到目前為止都無法傳送訊息，因為它們的尺寸以及被裝在人體內，無法利用Wi-Fi將數據傳輸到智能手機或其他行動設備上；Iyer表示，賦予植入式設備與其他設備溝通的能力：“可以改變我們管理慢性疾病的方式；舉例來說，隱形眼鏡能被用來透過淚液監測糖尿病患者的血糖值，并在血糖值降低時發送通知到手機上。”

在被問到為何該團隊選擇反射藍牙信號時，Iyer的回答是：“因為藍牙被行動設備廣泛采用，其移頻鍵控(frequency shift keying)通信協議，使其能容易利用我們的技術轉換成Wi-Fi；”他補充指出：“我們認為把藍牙變成Wi-Fi很酷，因為后者的數據傳輸速率很高。我們也證實能用同樣的技術把藍牙變成ZigBee，甚至是另一個不同的藍牙封包。”

在開發這種通信技術的過程中，華盛頓大學團隊也遭遇了一些挑戰；包括后向散射的過程會產生不需要的信號鏡像復制，因此消耗更多帶寬，以及與鏡像復制Wi-Fi信道網絡之間的干擾。不過該團隊開發了一種叫做“單邊帶后向散射(single sideband backscatter)”的技術，避免那些不想要的副產品出現。

論文共同作者、華盛頓大學電子工程博士生Bryce Kellogg表示：“那意味著我們能只用跟Wi-Fi網絡一樣的帶寬，而且仍然可以讓其他Wi-Fi網絡運作、不會產生干擾。”研究團隊為先前不可行的應用建立了三個概念驗證范例，包括能直接與智能手機、智能手表的溝通的智能隱形眼鏡、植入式神經紀錄設備(implantable neural recording device)。
? ? ? ?（責任編輯：fqj）