RFID并不是一項(xiàng)新技術(shù)，但RFID無(wú)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(wú)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。

從上面的模型圖中可以看到，業(yè)界對(duì)于無(wú)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(wú)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(wú)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(shū)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)。

無(wú)線(xiàn)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(wú)源無(wú)線(xiàn)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(wú)源物聯(lián)網(wǎng)適用的場(chǎng)景就是低成本，誰(shuí)的成本更低，誰(shuí)就更有優(yōu)勢(shì)。

無(wú)線(xiàn)電波無(wú)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(wú)線(xiàn)電波中吸取能量的效率要高。

從無(wú)線(xiàn)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(guò)線(xiàn)圈的電感耦合，傳輸距離很近，比如說(shuō)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(jiàn)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(xiàn)的大小、以及無(wú)線(xiàn)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(xiàn)每種技術(shù)都通用，產(chǎn)生不了差異。

所以，影響無(wú)線(xiàn)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(xiàn)輸出功率及接收天線(xiàn)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。

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(wú)線(xiàn)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(lèi)頻率較為相近的通信技術(shù)的工作電流，見(jiàn)下圖：

在實(shí)際的應(yīng)用中，會(huì)通過(guò)加電容的方式儲(chǔ)存電量，在應(yīng)用的時(shí)候通過(guò)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(guò)上述兩個(gè)維度的篩選，可以很直觀(guān)地得出一個(gè)結(jié)論，那就是RFID是最優(yōu)秀的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

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(lèi)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?xún)?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(wú)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(wú)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(lái)說(shuō)，RFID是未來(lái)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(wàn)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(méi)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(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也會(huì)找到自己的應(yīng)用空間。