ASIC无线高清摄像机。 照片： 华盛顿大学反向散射是一种物理现象，其中波，粒子或信号沿相反的方向（即朝向源）反射。 传统上，它用于天文学，摄影和超声。 但事实证明，这种现象可用于电子产品，传感器和无线电发射器。
华盛顿大学
传感器系统实验室开发了一种
高清视频模块 ，该
模块可以将720p和1080p视频流传输到60 FPS，功耗分别为321和806μW。 这
是现有无线摄像机的
1,000-1,000,000倍 。 换句话说，模块将具有从环境中提取的足够能量（WiFi，光，振动，温差，微波辐射等）。
这是通过从设备中消除“不必要的”电子设备（包括ADC和视频编码器）来实现的。 来自传感器的信号以模拟形式通过带有反向散射的脉宽调制器进行传输。
想象一下，我们有一个无线摄像机，例如监控摄像机，智能眼镜或物联网中的另一个小工具。 简而言之，无线便携式摄像机的工作原理如下：
- 光子到达光敏矩阵的光电二极管，光电二极管将光转换为电荷。
- 低噪声放大器 （LNA）放大信号；
- 自动增益控制模块 （AGC）检查所得信号是否未超出模数转换器（ADC或ADC）处理的范围；
- ADC执行离散化，并将模拟电压浪涌转换为数字形式。
- 视频编码器压缩数字视频信号；
- 无线电发射机将数字视频信号发送到基站。
在这种小工具中，绝大部分的能耗不属于光敏传感器，而是属于其他电子设备。 已经证明128×128传感器本身
仅能以1.2微瓦的功率工作 。
因此，来自传感器系统实验室的工程师为了降低功耗，
将ADC以及其他电子组件带到了模块外部 。
具有数字信号发送器的传统摄像机的示意图
具有通过反向散射的模拟信号发送器的摄像机的示意图，其中其他电子设备位于模块外部如您所见，低噪声放大器（LNA），自动调节模块（AGC），模数转换器（ADC）和视频编码器从移动部件传输到接收器端。 代替传统的无线电发射机，使用具有反向散射的脉冲宽度调制器（PWM）。
后向散射脉宽调制器电路有趣的是，PWM还
压缩参考帧中
的模拟信号 。 这个想法是相邻像素的值彼此之间几乎没有差异。 因此，这里是从左到右扫描偶数行，从右到左扫描奇数行，而不是通常的矩阵逐行扫描。 实验表明，这减小了无线电传输频带。
该表显示了视频传输的带宽，接收器端的信噪比峰值超过30 dB（根据每种情况下数百次实验的结果显示了平均和最差的结果）。
传输质量，即
有效位数（ENOB）指示器，取决于便携式摄像机和信号接收器之间的距离。 该图显示了在4到16英尺（1.22到4.88 m）距离处的实验室实验结果。 例如，还给出了在不同损耗（3到7位的ENOB）下帧质量的比较。
在传感器系统的实验室中，他们已经进行了很长时间的实验，在各种微电路中使用反向散射。 以前，他们开发了开源平台
WISP（无线识别和传感平台） 。 这些是在开源平台上的EPC 1类第2代RFID传感器，具有与各种传感器兼容的可编程16位控制器。 它通过UHF RFID高频RFID扫描仪传输数据并从中接收能量，也就是说，它根本不需要电池。 与常规RFID不同，在WISP平台上，RFID标签被编程为运行任意计算机程序。
WISP平台微型设备几乎不消耗能量，因此非常适合在监视系统，视频监控摄像机，可穿戴设备等中工作。通常，在电子产品中使用反向散射可能会导致这样的事实，即将来许多移动设备都将摆脱电池的使用。 可以在华盛顿大学的专家先前发表的科学文章中找到有关“无源WiFi”的更多信息：
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