多くの提案では、IoTデバイスが独自の電波を生成する代わりに、センサーが他の信号に通信を乗せる「バックスキャッター通信」が想定されています。
先週アトランタで開催されたIEEE Infocom 2017カンファレンスで発表されたディズニー・リサーチの提案では、バックスキャッターを生成するリーダーを使用する代わりに、IoTデバイスはFM、テレビ、携帯電話、タワーなどの信号を利用できる可能性があると示唆している。
バックスキャッターによる通信自体は新しいものではありません。例えば、RFIDタグは極めて短距離でこれを行います。タグはリーダーから送られるRF信号によって起動され、その信号はタグに電力を供給します。そして、その応答をバックスキャッターに変調させ、リーダーはそれを受信します。
ディズニー・リサーチの提案ははるかに野心的です。IoTデバイスが非常に広い周波数帯域にわたるバックスキャッターを利用することを目指しており、この論文では、最大50メートルの距離で機能すると主張しています。
リーダーから送信される信号を使用する代わりに、80 MHz (FM ラジオが使用されている周波数) から 900 MHz (デジタル TV や携帯電話ネットワークの信号が使用されている周波数) までの 17 個のソースから周囲の信号を集めるというアイデアです。
デバイスで利用できる信号が小さく、伝送距離が 50 メートルであることを考慮して、デバイスに RF から電力を供給するのではなく、電力貯蔵用の 1 mF スーパーコンデンサを備えた小型光電池 (低照度条件向けに最適化) を搭載しています。
ディズニー・リサーチの太陽電池付きバックスキャッターIoTデバイス
この論文では、バックスキャッターリーダーは -80dBm という小さな信号も検出でき、最大 1 Kbps のデータレートを実現できるはずだと主張している。
バックスキャッターリーダーには、10MHz～6GHzの帯域幅に対応するデュアルチャネルソフトウェア無線（SDR）用ドーターボードが2枚搭載されています。1枚はFM周波数帯に対応し、2枚はセルラーバンド（アップリンク信号とダウンリンク信号）用、もう1枚はデジタルTV周波数帯に対応しています。
論文では、チームの最大の課題の1つは「数キロ離れた塔から発生する可能性があるため、かなりの量のマルチパス干渉に悩まされる」ことだったと指摘している。
なぜこんな面倒なことをするのでしょうか？ディズニー・リサーチ社によると、超広帯域アプローチは、センサーなどのデバイスに長寿命バッテリーを搭載する必要性を回避しながら、大都市圏での動作に必要な感度と信号対雑音比をリーダーに提供するとのことです。®
