KAIST电气工程学院的宋敏金教授领导的一个研究团队开发了一个系统，该系统可以支持使用后向散射毫米波的数千万物联网设备的并发通信。
利用毫米波反向散射方法，研究团队构建了一种能够在复杂的通信环境中实现同步信号解调的设计，其中室内布置了数以万计的物联网设备。毫米波的宽频率范围超过10GHz，具有很大的可扩展性。此外，后向散射反射辐射信号，而不是通过无线方式创建自己的信号，从而允许在超低功率下工作。因此，毫米波反向散射系统以较低的安装成本向物联网设备提供大规模互联网连接。
Bae等人的这项研究发表在ACM MobiSys 2022上。在这次世界著名的移动系统会议上，该研究获得了最佳论文奖，标题为“全散射：使用商品FMCW雷达的灵敏度毫米波后向散射”。“KAIST电气工程学院的成员连续两年获得ACM MobiSys的最佳论文奖是有意义的，因为去年是该奖项第一次颁发给来自亚洲的机构。
物联网作为5G/6G网络的核心组成部分，正在呈指数级增长，预计到2035年将成为万亿设备的一部分。为了支持大规模物联网设备的连接，5G和6G的目标分别是支持4G网络密度的10倍和100倍。因此，实用系统对于大规模通信的重要性得到了提高。
毫米波是可纳入5G/6G标准的下一代通信技术，因为它利用频率在30到300GHz之间的载波。然而，由于高频信号减少和反射损耗，当前的毫米波后向散射系统能够在有限的环境中进行通信。换句话说，它不能在存在各种障碍物和反射器的复杂环境中运行。因此，它仅限于需要相对自由布置的物联网设备的大规模连接。
研究小组在调频连续波雷达的高编码增益中找到了解决方案。该团队开发了一种信号处理方法，可以从根本上将后向散射信号与环境噪声分离，同时保持雷达的编码增益。它们的接收器灵敏度是以前报告的FMCW雷达的10万倍以上，可以支持实际环境中的通信。此外，考虑到雷达的特性，即解调信号的频率随标签的物理位置而变化，该团队设计了一种被动分配信道的系统。这使得超低功率反向散射通信系统能够充分利用10 GHz或更高的频率范围。
开发的系统可以使用现有商业产品的雷达作为网关，使其易于兼容。此外，由于后向散射系统在10uW或以下的超低功率水平下工作，它可以使用一个按钮电池运行40年以上，大大降低了安装和维护成本。
研究小组证实，在有各种障碍物和反射器的办公室中随机布置的毫米波后向散射设备可以有效通信。然后，该团队将事情向前推进了一步，并进行了成功的跟踪驱动评估，他们同时收到了1100台设备发送的信息。
他们的研究表明，连接性大大超过了5G和6G等下一代通信所需的网络密度。该系统有望成为未来超级互联的垫脚石。
金教授说：“毫米波反向散射是我们梦寐以求的技术。它可以操作物联网设备的大规模可扩展性和超低功耗是任何现有技术无法比拟的。”
他补充说，他们期待着“积极利用这一系统，使物联网在未来的超级互联时代具有广泛的可用性。”
这项研究发表在《第20届移动系统、应用和服务国际年会会刊》上。