RFID并不是一項(xiàng)新技術(shù)，但RFID無源物聯(lián)網(wǎng)卻是一個(gè)新詞。
在最近的1年多的時(shí)間里，無源物聯(lián)網(wǎng)這一概念被一批做藍(lán)牙、UWB、甚至是5G的企業(yè)給帶火了，因?yàn)樗啾扔谟性次锫?lián)網(wǎng)而言，有更大的連接數(shù)量想象空間。
物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量分布模型
從上面的模型圖中可以看到，業(yè)界對(duì)于無源物聯(lián)網(wǎng)的連接預(yù)期是千億級(jí)的量。
事實(shí)上，這并不夸張，因?yàn)樽鳛闊o源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種，RFID已經(jīng)被廣泛使用。
根據(jù)AIoT星圖研究院最新的調(diào)研結(jié)果，在2021年度，僅UHF RFID的全球出貨量就到達(dá)了230億左右，而加上低頻與高頻的量，每年的全球無源RFID的總出貨量接近300億。
隨著RFID標(biāo)簽成本的進(jìn)一步降低，目前在物流快遞、商超零售、醫(yī)療耗材、圖書檔案、防偽溯源等量非常大的應(yīng)用領(lǐng)域在快速普及RFID電子標(biāo)簽，每年千億級(jí)的量并不是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)。
為什么是RFID將會(huì)成為時(shí)代的答案?
無線傳輸技術(shù)有很多，為什么RFID會(huì)是時(shí)代的答案?
要評(píng)判一個(gè)無源無線電技術(shù)的優(yōu)劣，主要有兩個(gè)指標(biāo)，第一個(gè)指標(biāo)是工作的距離，工作距離越遠(yuǎn)，適用的場(chǎng)景就越廣;第二個(gè)指標(biāo)就是成本，無源物聯(lián)網(wǎng)適用的場(chǎng)景就是低成本，誰的成本更低，誰就更有優(yōu)勢(shì)。
1、相較于其他的無線技術(shù)，無源RFID可以傳輸?shù)酶h(yuǎn)
無線電波無源物聯(lián)網(wǎng)方案想要獲得較遠(yuǎn)的傳輸距離，對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品有兩個(gè)層面的要求。
第一，是從無線電波中吸取能量的效率要高。
從無線電波中吸取能量有近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)之分。近場(chǎng)能量傳輸主要是通過線圈的電感耦合，傳輸距離很近，比如說NFC就是采用這種方式，一般工作距離只有幾厘米。
而遠(yuǎn)場(chǎng)傳輸為微波輻射系統(tǒng)，電磁能量的傳送是在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域(輻射場(chǎng))中完成。常見的通信技術(shù)比如UHF RFID、藍(lán)牙、Wi-Fi等都是在遠(yuǎn)場(chǎng)中完成能量傳輸。
影響遠(yuǎn)場(chǎng)能量傳輸?shù)臈l件主要有3個(gè)，即：信號(hào)源發(fā)射功率、天線的大小、以及無線電波的頻率。
發(fā)射功率每個(gè)國(guó)家都有嚴(yán)格的規(guī)定，尤其是民用產(chǎn)品都有發(fā)射功率上限，以避免對(duì)其他信號(hào)造成干擾或者對(duì)人體造成輻射危害，除了運(yùn)營(yíng)商的蜂窩通信技術(shù)比非授權(quán)頻譜有更高的發(fā)射功率之外，其他的技術(shù)差別不大。
天線每種技術(shù)都通用，產(chǎn)生不了差異。
所以，影響無線電波能量傳輸最大的因素就是電磁波的頻率，下面一組測(cè)試數(shù)據(jù)：固定發(fā)射天線輸出功率及接收天線尺寸，記錄不同頻率下讀距，得到如下圖所示為不同頻率下的工作距離圖。
不同頻率下的工作距離圖，來源：《物聯(lián)網(wǎng)UHFRFID技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用》
由此可以看出，遠(yuǎn)場(chǎng)傳輸獲取能量效率最高的頻段是800MHz-1GHz區(qū)間范圍內(nèi)。在該頻段范圍內(nèi)，同等的條件下，節(jié)點(diǎn)工作的距離最遠(yuǎn)。
幾種主要的無線技術(shù)工作頻段：
物聯(lián)傳媒制表
第二，就是芯片的工作電流要足夠低
標(biāo)簽芯片的工作電流越低，相應(yīng)的工作距離也會(huì)越遠(yuǎn)，我們統(tǒng)計(jì)了幾類頻率較為相近的通信技術(shù)的工作電流，見下圖：
物聯(lián)傳媒制表
在實(shí)際的應(yīng)用中，會(huì)通過加電容的方式儲(chǔ)存電量，在應(yīng)用的時(shí)候通過電容放電以達(dá)到芯片的工作要求，也可以擴(kuò)大芯片的工作距離，但這針對(duì)的是低頻次數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景。
通過上述兩個(gè)維度的篩選，可以很直觀地得出一個(gè)結(jié)論，那就是RFID是最優(yōu)秀的無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
2、RFID的成本優(yōu)勢(shì)明顯
目前RFID的標(biāo)簽使用量每年已有數(shù)百億，龐大的規(guī)模刺激標(biāo)簽的成本價(jià)格在逐漸降低，以UHF RFID標(biāo)簽為例，目前在鞋服零售這類大批量通用市場(chǎng)上，它的市場(chǎng)售價(jià)穩(wěn)定在2-3毛人民幣，并且有繼續(xù)下降的趨勢(shì)，而市場(chǎng)上備受關(guān)注的快遞物流包裹場(chǎng)景中，對(duì)于電子標(biāo)簽的成本價(jià)要求是1毛以內(nèi)，這并不是一個(gè)不可達(dá)到的目標(biāo)。
而相比之下，wifi、藍(lán)牙、UWB等其他的無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一顆芯片的成本都要幾塊到幾十塊，即便是為了適應(yīng)無源場(chǎng)景而進(jìn)行功能的簡(jiǎn)化與成本低的優(yōu)化，也很難達(dá)到RFID的水平。
所以，從成本上來說，RFID是未來千億級(jí)低成本IoT連接方案的正確答案。
當(dāng)然，RFID技術(shù)也不是萬能，它也有自己的局限性。第一是它的能力非常簡(jiǎn)單，只能存儲(chǔ)傳輸小量的數(shù)據(jù)，如果應(yīng)用場(chǎng)景中需要比較復(fù)雜的技術(shù)就不太合適；第二就是UHF RFID沒法與手機(jī)產(chǎn)生互動(dòng)，而要與手機(jī)產(chǎn)生互動(dòng)就需要加上NFC這樣的雙模方案，但這會(huì)增加成本，并且NFC傳輸?shù)木嚯x很短。
所以，不同的場(chǎng)景需要用不同的方案，其他的無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也會(huì)找到自己的應(yīng)用空間。
RFID無源物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)報(bào)告即將出爐
AIoT星圖研究院一路見證了RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，在萬物互聯(lián)的時(shí)代背景之下，主打無源理念的RFID目前受到了格外的重視，我們認(rèn)為這會(huì)給RFID產(chǎn)業(yè)帶來一個(gè)新的商業(yè)契機(jī)。
一個(gè)新概念的火熱，勢(shì)必會(huì)吸引很多的企業(yè)、投資者與用戶的關(guān)注，因此，我們覺得有必要對(duì)RFID無源物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一次系統(tǒng)性的梳理，讓外界對(duì)RFID無源物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀，應(yīng)用特點(diǎn)以及未來的發(fā)展趨勢(shì)等市場(chǎng)信息有一個(gè)全面的了解與認(rèn)知。
經(jīng)過幾個(gè)月的調(diào)研，我們報(bào)告也進(jìn)入了收尾期，為了更好的行業(yè)的朋友第一時(shí)間了解報(bào)告的信息，我們進(jìn)行本次報(bào)告的預(yù)發(fā)布，以下是我們本次調(diào)研之后對(duì)整個(gè)中國(guó)RFID無源物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)梳理之后編撰的一個(gè)全景圖普：
