这项研究的显著特点是，在移动环境中进行RF WPT充电，通过BLE技术传输数据。这项研究的重点是估算为移动标签连续供电所需最小读取器数量，并介绍无任何电池的传感器如何通过RF WPT实现自供电，测量资产移动速度，生成时域读数，并通过物联网机制传输数据。最后，本文提供了资产识别测速所需的最佳读取器数量、基础设施设计策略和数学模型。本文详细讨论了RF WPT供电节点专用系统芯片（SoC）的关键特性、体系结构和性能特征，提供了具体的测试、模拟仿真和实验结果。本文的结构如下：第2部分从读取器和无电池BLE资产标签的角度介绍系统架构。第3部分讨论WPT系统的设计方法，其中包括当系统关键参数给定时，用于求算最佳设计所需最少射频读取器数量的公式和假设。第4部分探讨无电池BLE标签速度测量系统，介绍如何用RF WPT和无电池BLE标签实现一个能够生成时域读数并通过物联网机制传输信息（速度）的速度测量系统。第5部分介绍系统装置、实验结果及其与在设计阶段获得的数据的相关性。第6部分是结论。
2.系统说明
远距离射频无线电力传输（WPT）系统用于为无电池BLE资产标签远程供电。图1所示是本文提出的资产跟踪系统的框图，该系统架构基于双频系统，WPT输电和数据通信两个单元使用不同的频率。对于远程电力传输，标签读取器和标签使用无需许可的ISM（工业、科学和医学）频段，载波中心频率868 MHz。读取器与资产标签的数据通信采用2.4 GHz ISM频段，带宽80 MHz。读取器工作频率的选择对于电力传输非常重要，这需要在标签和读取器的尺寸限制与自由空间路径损耗（FSPL）最小化之间权衡折衷。事实上，尺寸限制与自由空间路径损耗最小化这两个要求是相互对立的，因为标签尺寸很大程度上取决于天线尺寸，天线大小与工作频率成反比，而工作频率又直接影响FSPL性能。根据Friis传输公式［68］，在自由空间中，868 MHz频段典型无线电力传输一米距离后，传输功率将会衰减30 dB （1/1000），然后每10 米就会继续衰减20 dB。相比之下，为读取器选择2.4 GHz频率将导致传输功率在仅一米传输距离内就衰减40 dB （1/10，000）或者一个更大量级。这突出表明，能量传输效率低是RF WPT技术固有缺点，因此，需要对新架构和设计参数选择进行持续研究。尽管存在这些先天不足，射频电力传输仍然不失为一个为物联网和无线传感器节点等低功耗设备供电的便捷方式［54，69，70］。数据通信使用一个BLE射频芯片，因为跟踪系统需要一个符合相关数据交换量和通信速率规范的超低功耗射频芯片。此外，BLE射频芯片允许天线设计得非常小。