随着5G通信技术的发展，物联网的各种技术已经渗透进我们的日常生活之中了。随着无线物联网的普及，这种IoT设备如何实现更好的协同工作是大规模物联网器件普及所要解决的首要问题，而RFID技术便是为解决无线物联设备的交互而产生的一种新型识别认证技术。

背向散射技术在诸多领域都有应用，通过对于一些物理量的散射或者反射，达到直接或者间接测量的工作。例如17年Vicram Iyer等人利用背向发射器件对激光充电系统进行了改进，实现了在用户进入辐射范围时的自动智能调节，避免高能激光造成损失。背向散射技术的巨大优势在于，减少了以往安全认证中需要的ACT-REACT环节，减少了无线节点的运算负荷，并且大大降低了信息处理与传递所需要的时间，实现了更好更快的无线通信与响应。而应用在物联网中的backscatter器件最早是2013年的V. Liu^[4]等人提出的，他们通过一些简单的天线开关实现了较为简单的无线通信,。在此基础之上V. Iyer^[1]和C. Yang^[3]等人对之前的工作进行了丰富和拓展，使得这种设备可以直接反射我们生活环境中常见的WiFi的OFDM信号进行跨协议^[10]的通信,而D. Bharadia^[7]改进了通信方式使得其吞吐量更大，适用面更广。而Z. Yang^[6]在17年的工作尝试将这种设备与我们的移动终端（手机）结合，对这一隐藏的信道进行合理运用，避免了潜在的数据泄露的危害。Q. Huang^[5]等人的工作则尝试将这种设备应用在可穿戴设备领域之中。并且张大庆^[15]等人利用WiFi实现了毫米级别的关于人的呼吸心跳的精确测量，有望用backscatter器件结合其相应的技术，实现在衣物上用微器件实现对人的生理健康的监控，具有非常大的发展潜力。

这一技术近几年才出现并且凭借这其独特的优点和许多科研人员的努力应用在了诸多的物联网通信领域，随着5G与物联网时代的来临，完善后的这项技术肯定能够得到更多的应用。

1.2 研究意义

背向散射技术是近几年出现的一种新型的安全认证技术，由于物联技术的普及，对于无线终端节点提出了新的要求，希望终端节点具有唯一的标识，方便替换容易认证并且具有尽可能快的响应速度，并且希望其具有一定的主动传递信息的能力。在这些要求之下，传统的磁卡式和条形码式的RFID识别技术因其需要近距离接触且只能实现近距离识别，且只能被动交互不能在稍远距离主动传递信息，具有很大的局限性，而基于嵌入式系统并集成WiFi通信模块的只能终端造价比较昂贵又增加了无线局域网的地址负担和通信拥塞负荷，也难以实现大规模的应用。在这样的背景下，背向散射技术由于成本低廉又具有一定的智能性，在物联器件广泛应用的进程之中具有巨大的研究价值和前景。

2. 研究的基本内容与方案

(1) 背向散射的RFID认证功能设计与实现

首先对常用的，需要实现的功能有：

① 设计实现一款背向散射天线，能够实现对无线电信号的反弹。

② 在该天线上实现一些简单的功能，实现对电磁波信号发射的控制。

③ 通过一些简单的嵌入式控制器件，实现对其控制。

④ 通过对该器件做一些简单的应用使其能够更加智能地应用在日常的日常物联生活中，比如做 一些RFID的识别认证和简单的通信。