利用环境WiFi实现可靠的反向散射视频流传输

《ACM Transactions on Internet of Things》：Reliable Backscatter Video Streaming with Ambient WiFi

利用环境WiFi信号实现视频回传的系统设计，采用JPEG压缩降低传输负载，结合能量收集与相位误差跟踪技术，原型测试在9米距离下达到250kbps传输速率，误码率低于0.05%。

　　

摘要

最近的研究提高了反向散射通信中视频流传输的速率和质量。然而，这些研究往往忽略了在没有专用激励信号的环境中部署此类系统的挑战。为了解决这个问题，我们提出了VideoBack，这是一种利用环境中的WiFi信号实现高质量视频反向散射的系统，便于监控。VideoBack通过对高分辨率图像应用JPEG压缩来减少传输数据量，从而适应WiFi反向散射的较低传输速率。我们为标签设计了一种定制的数据包结构，通过多个不受控制的环境WiFi数据包来反向散射图像数据。为了确保能效，我们采用了能量收集与包络检测相结合的技术。为了实现单接收器部署，我们设计了一种基于导频子载波的恢复方法来重建原始WiFi信号。我们的系统通过低比特错误率（BER）解码策略保持视频传输的可靠性，该策略包括相位误差跟踪和多子载波自校正功能。我们使用商用WiFi适配器实现了VideoBack的原型，其在9米范围内传输速率接近250 kbps，比特错误率低于0.05%。在3米范围内，VideoBack仅需2秒的能量收集时间即可发送一帧图像。