科学家们开发了将日常物品变成FM广播电台的技术

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想象一下,您坐在汽车里等人,一个著名乐队的音乐会海报吸引了您的眼球。 如果您只是想以熟悉该团队工作的方式来调谐汽车中的收音机,该怎么办? 或者,您沿着街道走,在公交车站上看到一张海报。 如果他可以发送到您的智能手机链接以折扣价购买门票或提供场地证明,该怎么办?

华盛顿大学工程师开发的这项新技术体现了现实中的智能海报概念,使他们可以与汽车中的智能手机或收音机直接“通信”。 由于反向散射,这是可能的- 后向散射是一种物理现象,其中的波和信号沿相反的方向(即朝向光源)反射。 该技术已在医学,天文学和摄影艺术中得到广泛应用。

科学家开发的反向散射系统使用外部低功率无线电信号将消息从附近的物体广播到智能手机。 通过反射来自环境的FM无线电信号来发送信息,从而将功耗降至最低。

FM收音机的信号结构使您可以将原始信号叠加在反向散射信号上,实际上会导致频率的其他变化。 可以将这种变化作为音频信号在嵌入在汽车或智能手机中的常规FM接收器上解密。 如果技术得到适当的发展,将来它不仅可以成功地用于烦人的广告,跟踪和定位,而且还可以用于更有用的事情。

该技术从城市广播塔接收信号,智能海报或T恤使用低功率反射器控制信号,以便在FM广播的较高范围内编码所需的声音或数据,并向智能手机FM接收器的自由频率发送“消息”。


“我们的系统不会干扰已经占用的FM频率-我们会将消息发送给没有人使用的相邻消息。 因此,我们不会破坏新闻或您喜欢的音乐的传输,”华盛顿大学计算机科学,技术和电气工程副教授约书亚·史密斯(Joshua Smith)说。

科学家团队提供了三种使用反向散射方法传输声音信号的方法:将新数据叠加在现有信号之上,使用未使用的立体声广播频率或使用两个智能手机之间的连接来解码消息。

除海报外,该技术还可用于生产智能衣服,以将有关身体状态的数据传输到移动设备。 公交车站的广告标牌可以发送有关当地景点的数字内容,道路标牌可以广播十字路口的名称,或告知何时可以安全过马路。

在测试过程中,研究人员能够使用反向散射技术创建“唱歌海报”,为距离不超过4米的智能手机以及半径18米以内的汽车中的收音机播放“ Simply Three”音乐。 然后,科学家试图重复同样的事情,只是穿着衣服。 测试表明,如果在棉T恤中使用导电线,周围的无线电信号将以3.2 Kbps的速度将信息传输到智能手机。

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带天线海报

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智能T恤原型

在这两个演示中,反向散射系统的总能耗为11 µW。 因此,将来有可能用小型锂电池或太阳能电池供电。

将来,这样的低能耗技术可以用于例如物联网或用于由智能织物制成的运动服的生产,该智能织物用于具有监视和生物特征数据收集功能的传感器,并将数据传输到移动设备。

但是,并非所有人都能使用此类设备。 因此,挪威居民将无法试穿智能T恤-在该国, 他们于2017年拒绝 FM广播。 挪威早在1995年就开始向数字广播过渡,22年后,DAB广播完全取代了FM。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402121/


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