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    千億起點,無源物聯網正當時!

    來源:博觀科技日期:2023-08-09 14:36:32

    隨著物聯網技術在各類消費終端和行業領域的規?;瘧?,全球物聯網連接數已經突破144億,我國也于去年成為全球主要經濟體中率先實現“物超人”的國家。


    在數字經濟和綠色低碳經濟的浪潮之下,未來物聯網應用的廣度和深度還將進一步拓展,向萬物互聯加速邁進。在此背景下,具有功耗、成本、尺寸等方面優勢的無源物聯網技術再次走進公眾視野,被認為是實現千億級物聯網連接的關鍵技術?!爱a學研”各界正圍繞技術、標準、產業、應用積極布局,推動新型無源物聯網快速發展。


    無源物聯網


    正在迸發全新生機


    無源物聯網是利用環境能量采集技術,將周圍可用的信號和能量轉化為驅動自身電路的電能,同時利用以反向散射為核心的通信模式,實現向目標節點傳遞信息的技術。相較于其他物聯網技術,無源物聯網主要具備4方面優勢。


    一是節能環保,無源物聯網通過采集環境能量維持正常工作,不依賴電源供電,有效降低了碳排放,避免了廢棄電池對環境的污染。二是價格低廉,無源物聯網省去了電源和高功耗元器件的成本,目前無源物聯網標簽的價格已經能夠控制在0.2~0.3元的水平,遠低于NB-IoT、LoRa、BLE等低功耗物聯網技術的模組價格,有利于物聯網連接數的進一步大規模提升。三是尺寸精簡,無源物聯網終端無需為電源等硬件預留空間,形態更為輕薄美觀,整體更加便攜且易于部署。四是廣泛適用,無源物聯網無需考慮常規電源對工作環境的要求,可在高溫、高輻射、高濕度等極端環境中正常工作,大大拓寬了應用場景。


    無源物聯網并不是一個新興概念。早在20世紀40年代,雷達技術的發展和進步就催生了最具代表性的無源物聯網技術——RFID,其主要用于軍事領域。1980年后,RFID開始商用,并于2010年進入規?;茝V階段,產品種類不斷豐富,生產成本進一步下降,至今已發展成應用最為廣泛的無源物聯網技術。然而,隨著應用需求的升級,RFID逐漸暴露出通信距離短、讀寫能力弱等“短板”。借此契機,業界于近期提出了新型無源物聯網概念——基于蜂窩的無源物聯網。


    與RFID相比,在終端側,新型無源物聯網技術對RFID協議進行了優化,且將工作頻率更改至蜂窩移動通信頻段,因此需要基于全新的芯片和天線打造新型無源標簽;在讀寫器側,新型無源物聯網技術利用5G基站替代傳統一體式讀寫器,基于5G基站更高的發射功率激勵新型無源標簽,使其能夠在更遠的距離將感知信息直接回傳至5G網絡,便于實現大規模組網和集中調度,極大地降低了無源物聯網系統的部署成本。


    與此同時,無源物聯網與5G蜂窩網絡相結合,還將進一步拓展移動物聯網的范疇和邊界,助力移動物聯網加速發展。


    千億只是起點


    在IoT行業,連接數字是評判一個市場的核心指標。比如說,藍牙技術,每年市場出貨量約60億左右;NB-IoT,每年出貨量約1億。而很多人在預測未來潛力的時候,也都喜歡引用未來每年500億,乃至1000億的連接量。


    如果只看出貨量的大小,扛把子當屬RFID無源IoT標簽,根據AIoT星圖研究院最新的調研,全球UHF RFID標簽出貨量在2022年已經達到了360億。


    熟悉RFID的朋友應該知道,作為一種最早商用的IoT技術,RFID產業已經比較成熟,并且早在10多年前,每年的標簽出貨量就超過了100億枚,正常來說,一個產業基數很大的時候,它的增速就會降低,但RFID無源物聯網的連接數字卻呈現出加快增長的趨勢,這足以說明了每年千億級的連接絕不是它的終點。


    往往一個單體項目,就會有很龐大的RFID標簽消耗量,比如說:沃爾瑪目前每年消耗RFID標簽量超過了100億枚,而這只是用在沃爾瑪的部分商品,地域也僅在北美地區;UPS每年RFID標簽使用量約50-60億枚,而國內每年的快遞包裹數量超過了1100億枚;迪卡儂、ZARA、優衣庫、耐克等鞋服品牌,每年消耗的RFID標簽數量也是10億級別的。


    由此可見,作為消耗品的RFID標簽,只要在某些領域,或者某些客戶中使用,它的增長數字就非常龐大。


    無源物聯網產業新趨勢


    1.國產應用客戶越來越多


    在早些年,UHF RFID標簽雖然產能絕大多數在國內,但是國外的品牌卻占據了絕大多數的應用量,國內主要就是一些定制化的散客市場有應用,不夠集中。


    但是在最近的調研中,我們發現國內市場的客戶應用越來越多,在鞋服市場,有不僅有安踏、鄂爾多斯、全棉時代、海瀾之家這樣的大品牌,還有很多每年消耗量在幾百萬到幾千萬的中小品牌,這類品牌走電商渠道為主,這會帶來追溯的需求,以及防偽認證的需求。而除此之外,在醫療、金融系統、快遞物流乃至家用電器領域,RFID標簽的應用都非常普遍。


    2.RFID讀寫器與更多的傳統設備相結合


    UHF RFID讀寫器的功能是對標簽進行讀取與寫入數據,在很多場景中,是需要專門定制,但在我們最新的調研中發現,將讀寫器設備與傳統領域的設備結合起來,會有很好的化學反應。最典型的就是柜體,比如圖書檔案柜,或者醫療領域的設備器材柜,本身是一個很傳統的產品,但是加上RFID之后,就會變成可以進行身份識別,行為管理,貴重物品監管等功能的智能產品。對于方案廠來說,加上柜體之后,價格可以賣得更好。


    3.企業逐漸扎根細分領域


    RFID行業的從業者應該對這個行業激烈的“內卷”深有體會,內卷的根本原因是這個產業比較小。在最新的調研中,我們發現市場上已經有越來越多的企業在往傳統領域深度扎根,比如醫療、電力、機場等,因為要做好一個行業需要花大量的精力去認識與理解行業,這不是一蹴而就的事情。做好一個行業,既可以加深企業自身的護城河,也可以避免無序的競爭。


    4.雙頻RFID越來越受歡迎


    UHF RFID標簽雖然是應用最廣的標簽,但是它最大的問題就是沒法直接與手機產生互動,而在很多應用場景中需要跟手機產生互動。這就是雙頻RFID產品在市場上受歡迎的最主要原因,未來隨著RFID標簽應用越來越廣,需要用到雙頻RFID標簽的場景也將會越來越多。


    5.生產設備國產化正在崛起


    生產設備是UHF RFID產業一道門檻,而國產廠商也在逐漸攻破這道門檻,目前在技術門檻最高的綁定機環節,依然是紐豹占據主要的市場,不過國產設備商新晶路的設備使用也越來越多,除此之外,哈德勝、傳麒智能、源明杰等廠商也在研發綁定設備。


    生產設備需要增量市場,每年需要有新的需求增加或者新的玩家進入,才會有購置新的設備需求,這注定了市場容量不會特別大,,所以設備廠商需要給單個客戶做高產值。這就需要設備廠商提供綁定機、復合機、檢測設備、打印設備等多樣性的設備,并且根據客戶的需求做定制化的開發。


    無源物聯網應用范圍正進一步擴大


    憑借在能耗、成本、尺寸等方面的優勢,無源物聯網已經得到了較大規模的應用。當前,RFID主要應用于商超、零售、鞋服行業,應用場景局限于小型室內空間,依賴標簽與讀寫器的一對一通信。得益于新型無源物聯網技術在通信距離、組網規模、部署成本等方面的優化,無源物聯網正在倉儲物流、電力、交通、畜牧等更廣泛的領域內得到應用。


    倉儲物流場景具有移動范圍廣、包裹數量多、數據讀取頻繁等特點,RFID不能很好滿足倉儲物流的聯網需求?;谛滦蜔o源物聯網技術構建倉儲物流系統,能夠實現室外超100米、室內超30米的網絡通信距離,支持大批量貨物的自動化讀取。同時,新型無源物聯網技術具備規?;M網與精準定位能力,有利于實現大型倉庫中貨物精準查找與快速流轉,顯著提升倉儲物流各環節的效率,助力實現智慧倉儲和智慧物流。


    電力場景具有占地面積廣、站點數量多等特點,一般要求終端網絡通信距離超過50 米,且具備抗電磁干擾能力以及溫濕度、振動傳感能力。為此,可將新型無源標簽部署于輸電線路、室外電纜等廣域沿線覆蓋區域,實現相應場景傳感能力從無到有的突破。同時,新型無源標簽易與多傳感器結合,實現對溫度、濕度、振動等多維度感知能力的集成,為智能電力管理降本增效。


    交通場景中非機動車數量龐大、移動速度快、移動范圍廣,對物聯網終端通信距離、網絡覆蓋質量和網絡切換能力均提出較高要求。新型無源物聯網技術支持廣域連續組網與精準定位,通過在非機動車中嵌入新型無源標簽,交通管理部門可以更加精準地管理超速行駛、違規變道、亂停亂放等不良行為,降低交通事故發生頻率,提升非機動車智能化監管效率。


    畜牧場景中牲畜數量多、活動范圍廣,且大多位于室外,5G蜂窩網絡覆蓋條件良好。通過將新型無源標簽與生物識別傳感器相結合,可大范圍地遠程監測牲畜的數量、身體狀態和行為軌跡,極大提高農戶工作效率與便利性。新型無源物聯網技術還有助于實現養殖、收購、加工、運輸、銷售等全環節信息的實時入網、追蹤和查詢,為牲畜疾病防治、有關部門監督管理提供有效依據,保障現代畜牧業的健康發展。


    鄭州博觀電子科技有限公司是一家提供科技類物聯網開發軟硬件定制化方案服務商、也是中原地區領先的物聯網終端設備解決方案提供商。致力共享換電柜、智能充電樁、共享洗車機、物聯網軟硬件等服務平臺的方案開發與運維??偛课挥诤幽鲜∴嵵菔懈咝聟^,已取得國家高新技術企業認證證書。經過10多年的業務開拓,公司已經形成了以中原地區為中心、業務遍布全國的經營格局。


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