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无源风口已来,这份报告揭秘RFID为何是最优秀的无源IoT技术

2022-04-24 09:16

RFID并不是一项新技术,但RFID无源物联网却是一个新词。

在最近的1年多的时间里,无源物联网这一概念被一批做蓝牙、UWB、甚至是5G的企业给带火了,因为它相比于有源物联网而言,有更大的连接数量想象空间。

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物联网连接数量分布模型

从上面的模型图中可以看到,业界对于无源物联网的连接预期是千亿级的量。

事实上,这并不夸张,因为作为无源物联网技术的一种,RFID已经被广泛使用。

根据AIoT星图研究院最新的调研结果,在2021年度,仅UHF RFID的全球出货量就到达了230亿左右,而加上低频与高频的量,每年的全球无源RFID的总出货量接近300亿

随着RFID标签成本的进一步降低,目前在物流快递、商超零售、医疗耗材、图书档案、防伪溯源等量非常大的应用领域在快速普及RFID电子标签,每年千亿级的量并不是一个遥不可及的梦。

为什么是RFID将会成为时代的答案?

无线传输技术有很多,为什么RFID会是时代的答案?

要评判一个无源无线电技术的优劣,主要有两个指标,第一个指标是工作的距离,工作距离越远,适用的场景就越广;第二个指标就是成本,无源物联网适用的场景就是低成本,谁的成本更低,谁就更有优势。

1、相较于其他的无线技术,无源RFID可以传输得更远

无线电波无源物联网方案想要获得较远的传输距离,对相应产品有两个层面的要求。

第一,是从无线电波中吸取能量的效率要高。

从无线电波中吸取能量有近场与远场之分。近场能量传输主要是通过线圈的电感耦合,传输距离很近,比如说NFC就是采用这种方式,一般工作距离只有几厘米。

而远场传输为微波辐射系统,电磁能量的传送是在远场区域(辐射场)中完成。常见的通信技术比如UHF RFID、蓝牙、Wi-Fi等都是在远场中完成能量传输。

影响远场能量传输的条件主要有3个,即:信号源发射功率天线的大小、以及无线电波的频率

发射功率每个国家都有严格的规定,尤其是民用产品都有发射功率上限,以避免对其他信号造成干扰或者对人体造成辐射危害,除了运营商的蜂窝通信技术比非授权频谱有更高的发射功率之外,其他的技术差别不大。

天线每种技术都通用,产生不了差异。

所以,影响无线电波能量传输最大的因素就是电磁波的频率,下面一组测试数据:固定发射天线输出功率及接收天线尺寸,记录不同频率下读距,得到如下图所示为不同频率下的工作距离图。

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不同频率下的工作距离图,来源:《物联网UHFRFID技术、产品及应用》

由此可以看出,远场传输获取能量效率最高的频段是800MHz-1GHz区间范围内。在该频段范围内,同等的条件下,节点工作的距离最远。

几种主要的无线技术工作频段:

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物联传媒制表

第二,就是芯片的工作电流要足够低

标签芯片的工作电流越低,相应的工作距离也会越远,我们统计了几类频率较为相近的通信技术的工作电流,见下图:

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物联传媒制表

在实际的应用中,会通过加电容的方式储存电量,在应用的时候通过电容放电以达到芯片的工作要求,也可以扩大芯片的工作距离,但这针对的是低频次数据传输的场景。

通过上述两个维度的筛选,可以很直观地得出一个结论,那就是RFID是最优秀的无源物联网技术

2、RFID的成本优势明显

目前RFID的标签使用量每年已有数百亿,庞大的规模刺激标签的成本价格在逐渐降低,以UHF RFID标签为例,目前在鞋服零售这类大批量通用市场上,它的市场售价稳定在2-3毛人民币,并且有继续下降的趋势,而市场上备受关注的快递物流包裹场景中,对于电子标签的成本价要求是1毛以内,这并不是一个不可达到的目标。

而相比之下,wifi、蓝牙、UWB等其他的无源物联网技术,一颗芯片的成本都要几块到几十块,即便是为了适应无源场景而进行功能的简化与成本低的优化,也很难达到RFID的水平。

所以,从成本上来说,RFID是未来千亿级低成本IoT连接方案的正确答案。

当然,RFID技术也不是万能,它也有自己的局限性。第一是它的能力非常简单,只能存储传输小量的数据,如果应用场景中需要比较复杂的技术就不太合适;第二就是UHF RFID没法与手机产生互动,而要与手机产生互动就需要加上NFC这样的双模方案,但这会增加成本,并且NFC传输的距离很短。

所以,不同的场景需要用不同的方案,其他的无源物联网技术也会找到自己的应用空间。

RFID无源物联网产业报告即将出炉

AIoT星图研究院一路见证了RFID技术产业的发展壮大,在万物互联的时代背景之下,主打无源理念的RFID目前受到了格外的重视,我们认为这会给RFID产业带来一个新的商业契机。

一个新概念的火热,势必会吸引很多的企业、投资者与用户的关注,因此,我们觉得有必要对RFID无源物联网产业进行一次系统性的梳理,让外界对RFID无源物联网的技术特点,产业链现状,应用特点以及未来的发展趋势等市场信息有一个全面的了解与认知。

经过几个月的调研,我们报告也进入了收尾期,为了更好的行业的朋友第一时间了解报告的信息,我们进行本次报告的预发布,以下是我们本次调研之后对整个中国RFID无源物联网产业梳理之后编撰的一个全景图普:

 

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完整版报告预计4月底正式发布,敬请期待!

附报告目录:

 

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特别鸣谢:

目前本次研究报告已经得到了以下几个赞助商的支持:

 

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www.osrfid.com

 

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www.nationrfid.com

 

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www.checkpointsystems-cn.com

感谢以上赞助商的大力支持,目前报告赞助正在启动,本报告是RFID无源物联网产业最新最全的市场报告,极具传播价值,欢迎更多的赞助商洽谈合作:

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商务合作:

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陈江汉先生:18676385933(微信同号)

 

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