與所有最終改變游戲規(guī)則的技術(shù)一樣，超高頻射頻識別 (UHF RFID) 技術(shù)的發(fā)展歷程也是漫長而艱辛的。隨著技術(shù)的發(fā)展、市場的教育和生態(tài)系統(tǒng)的建立，這一突破歷經(jīng)數(shù)十年才充分發(fā)揮其潛力。如今，超高頻RFID正在重新構(gòu)想各行各業(yè)，并通過實現(xiàn)供應(yīng)鏈的清晰藍圖來支持強大的全渠道戰(zhàn)略。

那些還記得最初對超高頻RFID興奮不已的人，會發(fā)現(xiàn)他們對環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) (ambient IoT) 的反應(yīng)與自己那會兒的感受似曾相識，這是一項發(fā)展已久的自動識別技術(shù)，有望改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞?。環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)是指一類利用自然能源為其提供動力的一類連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。對于我們這些相信：如果利用自動化和互聯(lián)網(wǎng)的綜合力量，超越條形碼、攝像頭和鍵盤，將云的力量應(yīng)用到我們身邊的“物”上，世界會變得更美好的人來說，這無疑是天賜良機。

與超高頻RFID相比，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)相對較新，其最新版本是在千禧年之初標準化的。雖然這項技術(shù)通過提高供應(yīng)鏈的可視性，進一步擴大了RFID帶來的益處，但從表面上看，二者似乎大相徑庭。

共同點

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與超高頻RFID之間的共同點比你想象的要多得多。這主要是由各種技術(shù)的共同愿景驅(qū)動的。盡管環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)是一個新事物，但它向幾十年前倡導(dǎo)超高頻RFID功能的許多參與者所傳遞的信息是一致的。

這是因為環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是在以往創(chuàng)新的基礎(chǔ)上進行的，開辟了新的市場，并在許多方面實現(xiàn)了超高頻 RFID 的最初愿景。事實上，超高頻RFID的先驅(qū)者們最適合為環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)做出同樣的貢獻，因為兩者都是無需電池的無源解決方案。

其中包括全球領(lǐng)先的材料科學(xué)和數(shù)字識別解決方案提供商艾利丹尼森公司 (Avery Dennison) ，該公司的戰(zhàn)略眼光使其在超高頻RFID和環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都占據(jù)了領(lǐng)先地位。該公司投資了一家基于云的環(huán)境數(shù)據(jù)平臺公司 Wiliot，并與之密切合作，該公司還設(shè)計了支持最新一代環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的芯片。多年來，艾利丹尼森一直建議其客戶根據(jù)最有可能取得成功的應(yīng)用案例來使用這一系列技術(shù)。

要做出這樣的判斷，同時準備好采用的新技術(shù)，就必須了解環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)和超高頻RFID之間的異同，并充分了解如何根據(jù)使用情況，戰(zhàn)略性地部署兩種技術(shù)。

我們不爭論哪種工具更好，因為這就像爭論錘子比扳手更好一樣。選擇正確的工具取決于您是在懸掛畢加索的畫作，還是在修理漏水的水槽。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與超高頻RFID的

主要區(qū)別

下述文中，我們將使用超高頻RFID作為超高頻射頻識別和所有相關(guān)技術(shù)（如無源、無電池 RAIN RFID 技術(shù)）的簡稱。超高頻RFID和環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)都是射頻識別器，這兩種不同類型的自動識別標簽采用了許多相同的制造系統(tǒng)。除非您有一雙火眼金睛，否則可能無法將它們區(qū)分開來。然而，它們之間的差異卻具有重大影響。

區(qū)別一：被跟蹤物品的價值和傳感要求

對于整個供應(yīng)鏈、倉庫和零售環(huán)境中的單品級追蹤，超高頻RFID通常是最具成本效益的選擇，一般可在一年內(nèi)收回投資。但是，隨著被跟蹤物品價值的增加，或者如果資產(chǎn)需要在多個地點進行跟蹤并具有額外的傳感功能，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)就會成為更好的選擇。

為什么？與所有此類情況一樣，重要的是要考慮交付價值與總體成本。

目前，超高頻RFID標簽的成本通常不到最新一代環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的一半。但標簽的價格只是問題的一部分——環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)讀取器的成本通常比超高頻RFID讀取器低得多。在這兩種情況下，總體成本都包括對標簽、硬件、軟件 (云) 和服務(wù)的投資。就環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)而言，軟件可實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)流和應(yīng)用，從而進一步提升潛在價值。在某些情況下，隨著越來越多的現(xiàn)有“智能 ”和移動設(shè)備接受固件升級，實現(xiàn)與環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的兼容，從而降低硬件和安裝成本，同時實現(xiàn)新的云端收入來源，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)讀取器實際上可能幾乎不需要成本。換句話說，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)得益于相鄰互補基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)堆棧的進步。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)背后的巧妙策略是利用我們身邊的讀取器：嵌入在眾多企業(yè)和消費設(shè)備 (從 Wi-Fi 接入點和智能電器到門鈴和電話) 中的低成本商品無線電。這些無線電的設(shè)計目的是用于通信，而不是自動識別。

因此，為了使作為環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)核心的能量采集發(fā)揮作用，我們利用新的半導(dǎo)體技術(shù)，將低功耗通信所需的智能轉(zhuǎn)移到標簽本身。超高頻RFID使用專用的無線電頻率，配備定制的讀取器和天線，可實現(xiàn)高性能和高密度讀取，并可進行讀取驗證。

區(qū)別二：算法能力和無電池

這種將“智能遷移”到過去那種“笨拙東西”上的做法，要歸功于環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的架構(gòu)，這種標簽比超高頻RFID標簽具有更強的算法能力。除了實現(xiàn)額外的電源管理功能外，這種提升還使標簽功能得以實現(xiàn)，如溫度、濕度、光線和其他傳感功能，以及端到端加密功能。

盡管不需要電池，但如今的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽包含有源無線電，這意味著它們通過了FCC認證。相比之下，無源RFID標簽是通過反射和重新調(diào)制來自復(fù)雜讀取器的強無線電信號來工作的，信號強度會逐漸減弱。這可能會導(dǎo)致讀取距離縮短，從而限制了一些基于讀取距離要求的應(yīng)用案例。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的所有這些功能僅增加了微乎其微的成本。雖然這在大批量生產(chǎn)時可能很重要，但環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的成本卻更低，因為更多的設(shè)備和地點都配備了環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽，以啟動和讀取環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽。

區(qū)別三：能量收集、云計算集成方面的差異

了解影響部署決策的其他差異也很重要。

首先，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)會逐漸收集所需的無線電能量。這意味著它可以從較弱的信號中獲取能量，并最終傳輸比接收到的信號更強的信號。試想一下，水上樂園里的一個水桶會逐漸裝滿，一旦裝滿，水桶就會翻轉(zhuǎn)，向周圍潑灑里面的水。在環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)中，“水桶”是一個微小的電容器，可以在一秒鐘內(nèi)充電，也可以在幾分鐘內(nèi)充電，這具體取決于可用的無線電能量。

還有讀取率的問題。超高頻RFID一問世就開辟了新天地。它的先驅(qū)們面對的是首席信息官們對更快的讀取速度和更低的數(shù)據(jù)包丟失率的要求。當然，他們的要求是合理的。為了轉(zhuǎn)用這種新的自動識別技術(shù)，早期采用者希望超高頻RFID的讀取率能達到99%以上，尤其是在瞬間讀取的情況下，比如在堵塞點，或者通過手持讀取器讀取。

而環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的讀取率理念則不同。引用一家領(lǐng)先連鎖雜貨店供應(yīng)鏈副總裁的話說：“我不在乎讀取率，我在乎的是可視性?！笔聦嵶C明，在眾多應(yīng)用案例中，如果到處都有低成本讀取器，就可以犧牲單個讀取器的幾個點的讀取率。這是因為，即使標簽沒有立即被讀取，它也會在稍后被讀取，讀取器可能是同一個無線電設(shè)備，也可能是無處不在的藍牙設(shè)備群中的另一個無線電設(shè)備。

區(qū)別四：持續(xù)信號輸出功能

現(xiàn)在，云計算也可以與環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合使用，作為持續(xù)監(jiān)控流程的一部分，跟蹤空間中物體的移動。這就將自動識別數(shù)據(jù)從單一快照 (掃描或讀取) 轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)流，跟蹤庫存隨時間而移動。利用云計算和人工智能，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)能夠緩解所有超高頻RFID架構(gòu)師都曾面臨的一個難題：物理定律阻止無線電波穿過液體或金屬。超高頻RFID技術(shù)的最新進展提高了對食品和液體的讀取率，并實現(xiàn)了微波安全標簽，從而帶來了更多可能性。

過去，一箱液體洗滌劑上的標簽無法被讀取，因為周圍還有其他液體洗滌劑。標簽和讀取器之間的液體會吸收無線電波，導(dǎo)致無法跟蹤內(nèi)部和中間的箱子。

但是，如果在每箱洗滌劑裝載到貨盤上時使用環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)進行監(jiān)控，并在云端數(shù)據(jù)上使用人工智能算法，就能了解發(fā)生了什么。你可以知道一個托盤正在裝載一定數(shù)量的液體洗滌劑。

即使無法讀取托盤中間部分的標簽，只要周圍的標簽還在，云分析平臺就知道它們在那里。通過跟蹤可讀取的標簽，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)就能理解它們與周圍的標簽一起移動，直到云“看到 ”托盤被拆開，中間的箱子“重新出現(xiàn)”在新的位置。

雖然超高頻RFID技術(shù)可以做到這一點，但由于其持續(xù)信號輸出功能和多讀點邏輯，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)更適合這樣做。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與超高頻 RFID

相輔相成

那么，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)和超高頻RFID之間的差異如何互補呢？

物理基礎(chǔ)設(shè)施是環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)和超高頻RFID相互支持的一個領(lǐng)域。例如，使用少量手持式讀取器，而不是在整個倉庫或商店實施全面覆蓋，可以在與環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)集成的同時降低RFID成本。下面是一個真實的例子：一家超大型雜貨零售商在單品級部署RFID的同時，還使用環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽追蹤托盤和貨箱中的存貨。成本相對較低的RFID適用于所有庫存，因為標簽通常使用手持式讀取器讀取。雖然高性能RFID讀取器成本較高，但不需要太多設(shè)備。

與此同時，使用低成本的藍牙技術(shù)，可以連續(xù)自動讀取貨箱和托盤上的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽，無需工作人員參與，而且可以覆蓋供應(yīng)鏈中更廣泛的位置。通過使用這兩種自動識別技術(shù)，雜貨商可以享受到兩全其美的效果，實現(xiàn)更強大的全渠道體驗，減少庫存、浪費，提高貨架可用性。

其他行業(yè)可能也有基于相同原理的其他使用模式。例如服裝行業(yè)，服裝上的RFID標簽只需使用少量手持式RFID讀取器定期掃描即可。

在快遞物流行業(yè)的應(yīng)用 

與此同時，在另一個真實的用戶案例中，一家大型郵政運營商在數(shù)十萬個滾動周轉(zhuǎn)籠上應(yīng)用了環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽。這些周轉(zhuǎn)籠的使用壽命長達數(shù)年，因此標簽的攤銷成本相對較低。

這些周轉(zhuǎn)籠就像白血球一樣，在其物流網(wǎng)絡(luò)的身體里輸送氧氣。如果在正確的時間、正確的地點沒有足夠的白細胞，系統(tǒng)就會死亡。因此，了解它們的位置，并優(yōu)化分揀中心之間運送它們的配送車輛，這樣一來價值就非常高。

對于郵政運營商來說，由于藍牙基礎(chǔ)設(shè)施的價格非常低廉，因此能夠在其車隊的數(shù)千輛車上安裝讀卡器。這使得效益成倍增長：由于車輛在分揀設(shè)施之間運輸貼有標簽、可重復(fù)使用的運輸周轉(zhuǎn)箱或周轉(zhuǎn)籠，郵政運營商可以實時跟蹤車輛和路線的使用情況，無需人工掃描，從而提高了操作的合規(guī)性、效率和可見性。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)與RFID的交叉發(fā)展 

隨著時間推移而不斷變化的其他方面的發(fā)展，也會影響使用哪種自動識別工具的決策。例如，超高頻RFID技術(shù)在積累各種標簽轉(zhuǎn)換和適用于不同材料的天線設(shè)計方面已經(jīng)領(lǐng)先了二十年。目前，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽適用的材料較少，我們還沒有可在微波爐中安全使用的標簽。

不過，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有能力建立自己的產(chǎn)品目錄。作為標簽核心的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)多處理器/ARM 芯片具有額外的功能，最終將為解決方案架構(gòu)師提供 RFID以外的實用功能。每個環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽都包括溫度感應(yīng)功能。而且，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的發(fā)展路線圖已經(jīng)確定，可以以極低的成本實現(xiàn)光和濕度傳感。

環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)帶來的普遍性和端到端的可視性也在不斷發(fā)展。如今，藍牙無線電不僅應(yīng)用于手機，還應(yīng)用于Wi-Fi接入點 (AP)、智能揚聲器、門鈴、安全攝像頭和電器。大多數(shù)Wi-Fi接入點和所有手機都能接收來自環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)標簽的廣播。

激活其他帶藍牙無線電的設(shè)備 (如家用電器) 所需的固件升級、應(yīng)用程序和硬件調(diào)整仍在發(fā)展之中，它們加入環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)還需要時間。

擴展到 Wi-Fi 

事實上，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下一步就是將更廣泛的Wi-Fi和蜂窩行業(yè)整合到這個萬物互聯(lián)的世界中。得益于5G的下一個版本——5G Advanced，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)很快就能通過我們身邊強大的蜂窩無線電獲得原生支持。作為802.11bp或Wi-Fi 8的一部分，IEEE也正在將其集成到Wi-Fi中。這將為環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來技術(shù)巨頭，而到目前為止，這些巨頭在很大程度上還處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的邊緣。

當無線運營商和企業(yè)級Wi-Fi廠商全力投入環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)時，將會有更多的營銷資金和更多的創(chuàng)新。這一切都需要到本世紀末才能實現(xiàn)，但隨著時間的推移，現(xiàn)在就能使用藍牙環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的自動識別技術(shù)的銷售，和使用企業(yè)的機會只會越來越多。

最后，請注意，環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的早期重點是企業(yè)應(yīng)用實踐。但是，通過環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)將消費者家中的產(chǎn)品直接與制造商連接起來的道路是明確的。這將實現(xiàn)新的零售模式，如日常消費品的產(chǎn)品即服務(wù)訂閱。

這種面向消費者的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)需要時間來發(fā)展。行業(yè)需要利用GS1 EPCIS等標準來實現(xiàn)這一目標。但從制造商到消費者的下游可視性將成為可能，這在一定程度上要歸功于環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)。

結(jié)論

超高頻RFID和環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)有相似之處，都是智能標簽的手段。它們也都是早期可能感覺錯誤，直到長期驗證是正確的例子。

我們已經(jīng)討論了它們的獨特功能和應(yīng)對的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在，就像一個經(jīng)驗豐富的工匠從工具箱中找到合適的工具一樣，解決方案架構(gòu)師可以為他們邁向更加互聯(lián)、可持續(xù)發(fā)展的世界的每一步選擇完美的自動識別技術(shù)。

無論是確保食品雜貨的新鮮度、追蹤救生醫(yī)療用品，還是在早高峰尋找鑰匙，超高頻RFID和環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合既可以獨立使用，也可以協(xié)同使用，讓生活變得更輕松、更高效、更令人向往。

我們很高興能參與這一旅程，并迫不及待地想知道未來會發(fā)生什么。隨著我們不斷突破極限，我們將攜手共進。