[发明专利]基于反向散射的无线总线通信方法

说明书

本发明公开了一种基于反向散射的无线总线通信方法，属于反向散射领域。本发明包括：网关将含有时钟和数据的无线信号发送到无处理器物联网终端，同时将含有时钟的无线信号作为载波，当传感器芯片有输出的数据时，把标准的数据总线信号中的数据信号调制到载波上，回传给网关。本发明将传统计算机总线信号通过被动式反向散射通信技术转换为无线信号，终端自身无需生成高频载波进行无线通信，降低了通信功耗；并且，可同时将计算机总线信号的数据和时钟同时通过一路无线信号传输，网关接收到无线信号后即可直接恢复为数字总线信号，从而在上行通信方向实现了无需处理器参与和控制的的计算机总线信号与无线信号的直接互通。

技术领域

本发明涉及反向散射领域，尤其涉及一种基于反向散射的无线总线通信方法。

背景技术

目前物联网终端的通用体系结构中，终端包含三个必要的模块——无线通信模块、传感模块和处理器。无线通信模块负责与物联网网关进行无线数据交换；传感器芯片组用于感知物理环境；处理器处于无线通信模块和传感器之间，对两者实施控制和中间数据处理。其中，传感器使用频率通常较低，典型的功耗一般仅有微瓦级别。相比之下，无线通信和处理器占据了终端能耗的绝大部分，典型功耗均为毫瓦级别。近年来，随着反向散射通信的迅猛发展，无线通信功耗得到了极大的优化，目前已降低到微瓦级别。但在另一方面，处理器功耗目前难以得到降低。虽然主流的处理器支持深度睡眠模式，仅在有任务时工作，在无任务时进入深度休眠状态，仅维持必要基础组件的供电，在该模式下，处理器功耗能降至微瓦级别。但是，无线模块以及传感模块频繁的数据请求会打断处理器的深度睡眠过程，使得处理器要不断在工作与休眠状态间切换，反而会带来额外的功耗。在典型的物联网场景中，ARM、MSP430系列等主流处理器的平均功耗在毫瓦级别，使得目前物联网终端平均寿命小于一年时间。除能耗问题外，处理器通常也是嵌入式系统成本最高的模块之一，导致了物联网终端高昂的设计成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于反向散射的无线总线通信方法，解决目前传统的反向散射技术存在功耗高的问题。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：基于反向散射的无线总线通信方法，包括如下步骤：

网关将含有时钟和数据的无线信号发送到无处理器物联网终端，同时将含有时钟的无线信号作为载波，当传感器芯片有输出的数据时，把标准的数据总线信号中的数据信号调制到所述载波上，回传给网关。

进一步的是，当终端接收到网关发送的无线信号时，经下行解调电路解调后获得标准的计算机总线信号，终端中的传感器芯片通过所述标准的计算机总线信号驱动进行工作。

具体的是，所述输出的数据经反向散射电路调制后，以无线信号的方式回传给网关，网关接收到该无线信号后将无线信号转换为标准的计算机总线信号。

再进一步的是，所述把标准的数据总线信号中的数据信号调制到所述载波上，其具体为：采用含时钟的无线信号经过时钟提取电路获取时钟，将其作为总线时钟，进而获取总线数据，并用总线数据信号对含有时钟的无线信号进行反向散射。

更具体的是，传感器芯片输出的数据信号先经过调制移频电路后，再经过反射电路，对含有时钟的无线信号进行反向散射，实现含有时钟与总线数据的无线信号的回传。

本发明的有益效果是，通过上述基于反向散射的无线总线通信方法，将传统计算机总线信号通过被动式反向散射通信技术转换为无线信号。相比传统的主动通信方式，该方法基于反向散射通信技术，终端自身无需生成高频载波进行无线通信，降低了通信功耗。更为重要的是，相比只能传输一路信号的现有反向散射通信技术，本发明可以同时将计算机总线信号的数据信号和时钟信号同时通过一路无线信号传输，网关接收到无线信号后即可直接恢复为计算机总线信号，从而在上行通信方向实现了无需处理器参与和控制的的计算机总线信号与无线信号的直接互通。

附图说明

图1为本发明基于反向散射的无线总线通信方法的流程图。

具体实施方式