华盛顿大学的研究人员发明了一种可以使用3D打印塑料制造的设备，该设备可以在不使用电池的情况下传输数据并在设备之间进行通信。当技术人员谈论“物联网”时，他们常常忽略了“所有这些互连的东西都需要电池和电子设备来收集和处理数据，并且它们还彼此通信”这一事实。本文报道的工作更具挑战性。当您考虑许多对象时，我们希望该连接由塑料制成，并且没有电子元件嵌入其中。没有电池和芯片的3D打印塑料IoT设备。现在，华盛顿大学的研究人员已经发明了一种使用3D打印塑料制造可以与智能手机或其他Wi-Fi设备通信而无需电池或电子设备的设备的方法。该研究以华盛顿大学在2014年之前的工作为基础。当时，另一个研究团队使用了无电池芯片，该芯片通过Wi-Fi路由器信号以“反射”或“非反射”两种状态传输位。 ＆quot;使用此反向散射，设备可以通过调制其在空间中对Wi-Fi信号的反射来进行通信。现有Wi-Fi背向散射系统面临的挑战是，它们需要各种电子组件，包括可以在反射状态和非反射状态之间进行切换的射频开关，控制这些开关对适当数据进行编码的数字逻辑电路，以及所有这些电子设备。组件为动力提供动力。在这项最新研究中，华盛顿大学的研究团队已经能够使用此Wi-Fi反向散射技术创建3D几何图形，并使用普通的3D打印机创建易于打印的无线设备。为了实现这一目标，研究人员已经为这些电子组件制造了非电子且可打印的类似设备，并使用塑料细丝将它们集成到单个可计算的设计中。研究人员将其CAD模型提供给3D打印爱好者，以便他们可以创建自己的IoT设备。这些设计包括无需电池的滑杆来控制音乐音量，可以从电子商务网站自动订购更多玉米片的按钮，以及可以在检测到泄漏时向手机发送警报的水传感器。华盛顿大学副教授Shyam Gollakota解释说：“我们使用机械来驱动这些塑料设备以无线方式传输信息。”他和他的学生Vikram Iyer和Justin Chan于2017年发表了有关这项研究的原始论文。自从第一篇论文以来，他们就一直在研究这项技术，使用机械运动为实验对象提供动力。例如，当有人打开洗涤剂瓶时，打开瓶盖的机械作用为其提供了传输数据的能力。 “我们将这种机械运动转换为天线反射的变化，以传输数据。”戈拉科塔说。 “假设有一个Wi-Fi发射器正在发送信号。这些信号反映了塑料物体，我们可以通过调整机械运动来控制塑料的运动。物体的反射量”。为了确保塑料物体能够反射Wi-Fi信号，研究人员使用了导电复合塑料长丝材料，该材料以塑料，铜和石墨烯的形式存在。 Gollakota说：“这些使我们能够使用现成的3D打印机打印这些物品，同时确保当周围环境中存在Wi-Fi信号时，这些塑料物品可以通过使用这些复合塑料来反映它们。设计合适的天线。”下一个挑战：使用齿轮来解决0和1的通信问题。研究人员对传统的“ 0和1”信息进行了巧妙的编码。到3D打印的塑料齿轮中：0和1位分别在齿轮上编码为带齿和无齿。这些齿轮根据传输1位还是0位来反映WiFi信号的差异。 “此问题的解决方案是您具有天线的两个部分。” Gollakota解释。 “齿轮移动时，取决于我们使用0位还是1位，然后连接天线的两个不相连的部分。或断开连接。这改变了无线接收器接收到的反射波状态。在这种布置中，许多传感器和小型组件的机械性能被用来驱动反向散射设计。通过使用这种设计，可以使用按键从用户交互中获取能量，并使用圆形塑料弹簧组合来存储能量。 Gollakota还补充说：“在这项工作的最新版本中，我们已经证明该设备不仅可以发送无线数据，还可以存储有关无线范围之外的对象的使用信息。可以按上载此信息