麻省理工学院(MIT)研究人员研发出一种基于太赫兹波的Wake-up接收器,可大幅减小尺寸和功率消耗,同时提高安全性能。研究人员努力开发比指尖还小的传感器,这些小型传感器搭载微小的电池,通常几乎不可能更换,因此工程师使用Wake-up接收器在不使用时将设备保持低功耗“睡眠”状态,以延长电池寿命。

麻省理工学院的研究人员开发了一种新的Wake-up接收器,尺寸不到之前设备的十分之一,仅消耗几微瓦功率。它们的接收器还包括低功耗内置身份验证系统,保护设备免遭一定类型的攻击,这种攻击可以迅速耗尽电池的电量。

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许多常见的Wake-up接收器建立在厘米尺度上,因为它们的天线必须与它们用于通信的无线电波的大小成比例。与其如此,麻省理工学院的团队建立了一个使用太赫兹波的接收器,太赫兹波是无线电波和红外光之间的电磁波,频率非常高,传播速度比无线电波要快得多。太赫兹波“铅笔射束”直接传送信号,使其更加安全。

然而,太赫兹波的频率非常高,因此太赫兹波接收器通常会将太赫兹信号乘以另一个信号以改变频率,这一过程称为频率混合调变。太赫兹混合消耗大量电力。

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相反,李恩硕和他的合作者开发了一个零功耗探测器,可以在不需要频率混合的情况下检测太赫兹波。检测器使用一对微小晶体管作为天线,耗能极少。

即使使用了芯片上的两个天线,它们的Wake-up接收器只有1.54平方毫米大小,消耗不到3微瓦的功率。这种双天线设置最大化了性能,更容易读取信号。芯片接收到信号后,放大太赫兹信号,然后将模拟数据转换成数字信号进行处理。这个数字信号携带一个令牌,这是一串零和一的位元串。如果令牌与Wake-up接收器的令牌相对应,它将启动设备。

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在大多数Wake-up接收器中,同一令牌被多次重复使用,因此窃听攻击者可以找出它是

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作者 宋·刘

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